DE3038877A1 - Drehscheibenventil, insbesondere zur umsteuerung von hubkolben-druckluftmotoren - Google Patents
Drehscheibenventil, insbesondere zur umsteuerung von hubkolben-druckluftmotorenInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L33/00—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements, specially adapted for machines or engines with variable fluid distribution
- F01L33/04—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements, specially adapted for machines or engines with variable fluid distribution oscillatory
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- Fluid-Driven Valves (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Drehscheibenventil, insbesondere zur Umsteuerung von Hubkolben-Drucklüftmotoren, mit
einer drehbar gelagerten Ventilscheibe, einer undrehbar und längsverschiebbar geführten, mit der Ventilscheibe
gleichachsigen Steuerstange und einem ebenfalls gleichachsigen
Drehorgan, das mit der Steuerstange eine Stoßschraubanordnung bildet und das mittels einer Federanordnung mit der Ventilscheibe in Antriebsverbindung steht*
Ein Drehscheibenventil dieser Art ist schon in Verbindung mit einer Membranpumpe vom Anmelder vorgeschlagen worden
(P 29 39 765.7). Nach diesem Vorschlag sind in die Steuerstange, welche mit der Pumpen-Membran fest verbunden ist,
schraubenförmig verlaufende Nuten eingeformt. In den beiden Endstellen wird die Ventilscheibe mit Hilfe von Kugelrasten
festgehalten. Die Federn speichern im Verlauf des Hubes die zum Einrasten bzw. Ausrasten notwendige Kraft.
Bei weiterer Miniaturisierung eines solchen bekannten Drehscheibenventils erweist es sich als Nachteil, daß die
Verschleißkräfte an der Steuernut der zentralen Steuerstange sehr groß sind und daß die genaue Umschaltung in
Abhängigkeit vom Hub eine richtige Justierung der verschleißanfälligen Rastanordnungen voraussetzt. Außerdem
kann dieses Drehscheibenventil wegen der festen Verbindung der Steuerstange mit der Membran nur bei Membranpumpen
mit passender Hublänge verwendet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein für eine besonders kleine Bauweise geeignetes verschleißfestes
und in axialer Richtung möglichst kurzes Drehscheibenventil zu schaffen, das als selbständiges, kraftschlüssig
angekoppeltes Bauelement bei Luftmotoren mit verschiedenen Hüben verwendbar ist.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Drehscheibenventil der einleitend beschriebenen Art erfindungsgemäß
durch folgende Merkmale gelöst: Als Drehorgan ist ein in einem Ventilgehäuse gelagerter Zylindermantel vorgesehen.
Dieser weist zwei in ümfangsrichtung um 180 Grad gegeneinander versetzte Schrägschlitze auf. An der Steuerstange
ist eine Traverse angebracht, welche die Schrägschlitze durchsetzt und mit ihren Enden in Längsschlitze des Ventilgehäuses
eingreift. Der Zylindermantel enthält Federbeine, die sich mit ihrem einen Ende an dem Zylindermantel und
mit ihrem anderen Ende an der Ventilscheibe etwa in axialer Richtung gelenkig abstützen.
Rastvorrichtungen, die stets mit einem verhältnismäßig hohen Verschleiß verbunden sind, entfallen somit. Statt
dessen haben die Federbeine eine Schnappfunktion. Sie schwenken oder taumeln zwischen zwei stabilen Endstellungen
hin und her, in denen die Federn fast entspannt sind. Die in der labilen Mittelstellung gespeicherte Energie
der gespannten Federn beschleunigt die Ventilscheibe, so
* · Mk.
1» W · «
- 4 daß diese exakt und schlagartig umgeschaltet wird.
Die notwendige drehfeste Längsführung der Steuerstange liegt vorteilhafterweise im gleichen Axialbereich wie
die zum Antrieb des Drehorgans vorgesehenen Schrägsehlitze. Das verkürzt dieses Drehscheibenventil im wesentlichen
auf die für die Federbeine erforderliche axiale Länge. Sowohl die Längs- als auch die Schrägschlitze befinden
sich im radial äußeren Bereich des gesamten Bauelements. Der wirksame Hebelarm ist also größer und der Verschleiß
entsprechend geringer. Ein weiterer beachtlicher Vorteil dieser Konstruktion besteht darin, daß die Federbeine die
Ventilscheibe ständig auf die zugehörige Verteilerscheibe drücken, was eine erstklassige und dauerhafte Abdichtung
zur Folge hat.
Alle verwendeten Teile sind einfach zu fertigen. Die Federbeine
können für sich zusammengesetzt werden, so daß auch eine problemlose Montage des Drehscheibenventils
gewährleistet ist, die sich für die Massenfertigung eignet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Im einzelnen zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt I-I eines Drehscheibenventils
in einer Endstellung wobei das zweite
Federbein mit eingezeichnet ist, Fig. 2 einen dazu senkrechten Längsschnitt II-II des
Drehscheibenventils in der Mittelstellung, Fig. 3 einen Querschnitt III-III des Drehscheibenventils,
Fig. 4 die Draufsicht der Ventilscheibe und Fig. 5 die Draufsicht der Verteilerscheibe.
Das nahezu würfelförmige Ventilgehäuse 1 hat oben eine Zuluftöffnung 2, an der eine Druckluftleitung angeschlossen
wird. Unten ist das Ventilgehäuse 1 mit einer Verteilerscheibe 3 dicht abgeschlossen. Die Verteilerscheibe 3
hat eine zentrale öffnung, durch welche eine Steuerstange 4 nach unten herausragt. Diese ist mittels eines O-Rings
abgedichtet, der von einem Deckel 6 gehalten und abgedeckt wird.
Ein Zylindermantel 7, der oben einen Innenflansch 8 aufweist, ist in dem Ventilgehäuse 1 auf Kugeln 9 gelagert,
die in umlaufende Ecknuten eingelegt sind. Der Zylindermantel 7 weist zwei einander diametral gegenüberliegende
und bezüglich der Zylinderachse entgegengesetzt geneigte
Schrägschlitze 10 auf. Dies könnten auch genau schraubenförmig
verlaufende Schlitze sein. Der einfacheren Herstellung wegen wird jedoch zwei geraden Schlitzen
der Vorzug gegeben. Eine Traverse 11 runden Querschnitts
ist durch eine Querbohrung der Steuerstange 4 gesteckt und dadurch mit dieser fest verbunden. Diese Traverse 11
durchsetzt die beiden Schragschlitze 10 und greift darüberhinaus in zwei Längsnuten 12 des Ventilgehäuses ein.
Eine Ventilscheibe 13, die in der Mitte ebenfalls eine
öffnung für die Steuerstange 4 hat, liegt auf der Verteilerscheibe
3 auf und ist mit ihrer ümfangsfläche im Zylindermantel 7 drehbar. Die aneinander liegenden Flächen
der beiden erwähnten Scheiben 3 und 13 sind plangeschliffen.
Auf der Oberseite weist die Ventilscheibe 13 zwei . einander diametral gegenüberliegende Kugelpfannen 14 auf.
Gleiche Kugelpfannen sind auch an der Unterseite des Innenflansches
8 angebracht. In den Kugelpfannen stützen sich passende Kugelköpfe 15 und 16 zweier Federbeine 17
ab. Diese Federbeine 17 bestehen je aus einem hülsenförmigen Teil 18 und einem stiftförmigen Teil 19, an denen
außer den Kugelköpfen 16 bzw. 15 ringförmige Absätze angebracht
sind, zwischen denen je eine Druckfeder 20 eingesetzt ist. Mittels zweier Schrauben 21 sind der Deckel 6
und die Verteilerscheibe 3 am Ventilgehäuse angeschraubt.
Die Ventilscheibe 13 hat auf der Unterseite eine bogen-
förmige Nut 22 (Figuren 1 und 4) und zwei Bohrungen 23
und 24. Ein bogenförmiger Schlitz 25 und ein in die Verteilerscheibe 3 eingesetzter Stift 26 begrenzen den Drehwinkel
der Ventilscheibe 13. In der Verteilerscheibe 3 sind drei radiale Kanäle 27 vorgesehen von denen zwei zu
den beiden Zylinderkammern des Druckluftmotors und der
mittlere ins Freie führen. Diese Kanäle münden mit drei axialen Bohrungen 28 bis 30 unter der Ventilscheibe 13.
Wenn die beiden Scheiben entsprechend ihrer Winkelorientierung in den Figuren 4 und 5 aufeinanderliegen, verbindet
die Nut 22 der Ventilscheibe 13 die beiden Bohrungen 29 und 30 in der Verteilerscheibe 3, während die
Bohrung 24 der Ventilscheibe 13 über der axialen Bohrung 28 der Verteilerscheibe 3 steht. Die Luft strömt also
durch die Zuluftöffnung 2 des Ventilgehäuses 1 in dieses ein und durch die Bohrungen 24 und 28 sowie durch den
einen radialen Kanal 27 zu der oberen Zylinderkammer des schematisch angedeuteten Luftmotors. Währenddessen wird
die untere Zylinderkammer über die miteinander verbundenen Bohrungen 30 und 29 entlüftet. In der anderen Endstellung
verbindet die Nut 22 die Bohrungen 29 und 28 und die Bohrung 23 steht über der Bohrung 30, wodurch sich
der Motorkolben in der entgegengesetzten Richtung bewegt.
Der Motorkolben wirkt mittels einer Mitnahmevorrichtung mit Leerlauf auf die S-euerstange 4 ein und zwar derart,
daß sie am Ende des einen Hubes nach innen gestoßen und am Ende des Gegenhubes nach außen gezogen wird.
Das bewirkt dann infolge der Schrägschlitze 10 jedesmal eine Drehbewegung des Zylindermantels 7, welche die Federbeine
17 zunächst aufrichtet und spannt, wie in Fig. 2 dargestellt. Sobald diese labile Mittelstellung nur
ein wenig überschritten wird, schwingen die Federbeine 17 weiter und werfen die Ventilscheibe 13 in einer Drehbewegung
in deren andere Endstellung.
Claims (1)
1.1 Drehscheibenventil, insbesondere zur Umsteuerung
von Hubkolben-Druckluftmotoren, mit einer drehbar gelagerten
Ventilscheibe, einer undrehbar und längsverschiebbar geführten, mit der Ventilscheibe gleichachsigen Steuerstange
und einem ebenfalls gleichachsigen Drehorgan, das mit der Steuerstange eine StoßSchraubanordnung bildet und das mittels
einer Federanordnung mit der Ventilscheibe in Antriebsverbindung steht, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
als Drehorgan ist ein in einem Ventilgehäuse (1) gelagerter
Zylindermantel (7) vorgesehen;
- der Zylindermantel (7) weist zwei in Umfangsrichtung
um 180 Grad gegeneinander versetzte Schrägschlitze (10) auf;
an der Steuerstange (4) ist eine Traverse (11) angebracht,
welche die Schrägschlitze (10) durchsetzt und mit ihren Enden in Längsschlitze (12) des Ventilgehäuses
(1) eingreift;
- der Zylindermantel (7) enthält Federbeine (17), die sich mit ihrem einen Ende an dem Zylindermantel (7)
und mit ihrem anderen Ende an der Ventilscheibe (13) etwa in axialer Richtung gelenkig abstützen.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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EP81106270A EP0049749A1 (de) | 1980-10-15 | 1981-08-12 | Drehscheibenventil, insbesondere zur Umsteuerung von Hubkolben-Druckluftmotoren |
JP16212681A JPS57101107A (en) | 1980-10-15 | 1981-10-13 | Rotary disc type valve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19803038877 DE3038877A1 (de) | 1980-10-15 | 1980-10-15 | Drehscheibenventil, insbesondere zur umsteuerung von hubkolben-druckluftmotoren |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3038877A1 true DE3038877A1 (de) | 1982-06-03 |
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ID=6114399
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19803038877 Withdrawn DE3038877A1 (de) | 1980-10-15 | 1980-10-15 | Drehscheibenventil, insbesondere zur umsteuerung von hubkolben-druckluftmotoren |
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Families Citing this family (1)
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Family Cites Families (3)
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1981
- 1981-08-12 EP EP81106270A patent/EP0049749A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
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---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |