DE3150252A1

DE3150252A1 - Schaltventil fuer hydraulische stellglieder

Info

Publication number: DE3150252A1
Application number: DE19813150252
Authority: DE
Inventors: Spyros Dipl.-Ing. 2800 Bremen Balaskas
Original assignee: Vereinigte Flugtechnische Werke 2800 Bremen GmbH; Vereinigte Flugtechnische Werke GmbH; Vereinigte Flugtechnische Werke Fokker GmbH
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1981-12-18
Filing date: 1981-12-18
Publication date: 1983-06-30
Also published as: US4510973A; FR2518666B1; GB2111649B; FR2518666A1; GB2111649A

Description

8123 - 46 Bremen, den 7. Dez. 1981

Vv 23 / Sm / He

Schaltventil für hydraulische Stellglieder

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schaltventil für hydraulische Stellglieder mit einem Ventilgehäuse und einer darin vorgesehenen Bohrung zur Aufnahme eines durch Vorsteuerventile beeinflußbaren Ventilschiebers, dessen Ringstege Ringnuten der Bohrung zum Sperren und / oder Durchschalten zugeordnet sind.

Schältventile der zuvor beschriebenen Art sind allseits bekannt und werden hauptsächlich zur Steuerung hydraulischer Stellglieder z. B. Stellzylinder benutzt. Durch Verschiebung des Ventil Schiebers werden bei einem solchen Schaltventil Durchflußkanäle für die hydraulische Flüssigkeit geöffnet oder versperrt, und zwar mit Hilfe von Steuerkanten, welche sich durch Ringstege des Ventilschiebers 'und Ringnuten der den Ventil schieber führenden Bohrung im Ventilgehäuse ergeben.

Bei hydraulischen Schaltventilen sind auch sogenannte 4/3 Wege-Ventile bekannt. Solche Ventile sind mit Hilfe zweier darin vorgesehener elektrisch steuerbarer Vorsteuerventile in der Lage den Ventil schieber des Schaltventils in die jeweils gewünschte Schaltstellung zu bewegen. Dabei ist jeweils ein Vorsteuerventil für eine Schaltstellung vorgesehen, wäh- · rend die dritte Schaltstellung, und zwar die Ruhestellung die Schaltstellung bei Nichterregung der Vorsteuerventile ist. Die beiden Vorsteuerventile können bei einem derartigen Schaltventil nur alternativ angesteuert werden, d. h. während der Ansteuerung eines der Ventile steht das andere zur Ansteuerung nicht zur Verfügung. Dies ist aber ein Nachteil« denn ein vorhandenes nicht zur Verfugung stehendes Servoventil ist unbefriedigend.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde bei einem Schaltventil der eingangs genannten Art ein vorhandenes Vorsteuerventil für zusätzliche Steuer- und/oder Schaltfunktionen auszunutzen. Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöste

Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen»

Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert» Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform für ein erfindungsgemäßes Schaltventil

Fig_o 2 eine zweite Ausführungsform für ein erfindungsgemäßes Schaltventil und

Fig„ 3 -3C drei Diagramme,,

Wie aus der Prinzipdarstellung nach Fig«, 1 hervorgeht«, besteht das Schaltventil . aus einem Ventilgehäuse 1 mit einer darin vorgesehenen Bohrung 2 zur Aufnahme eines Ventilschiebers 3„ Der Ventilschieber 3 besitzt in seinem Mittelbereich 3 Ringstege 4_S 5_S6₃ die jeweils einer in der Bohrung 2 vorgesehenen Ringnut 7_S 8_S 9 zugeordnet sind_o Die mittlere Ringnut 8 liegt am Versorgungsdruck P₃ und die beiden anderen Ringnuten 7,9 am Rücklauf.R„ Der Ventilschieber 3 ist durch je eine an seinen Enden angeordnete Druckfeder 1O₅, 11 zentriert und weist an seinen beiden Enden zwei Ringstege 12₃ 13 bzw_o 14₉ 15 auf„ Die beiden inneren Ringstege 12s, 14 sind schmaler als die zugeordneten Ringnuten 16, 17 der Bohrung 2. In der Ruhestellung des Ventilschiebers 3 stehen sich die den mittleren Ringstegen 4₉ 5_S 6 benachbarten Steuerkanten der Ringstege 12, 14 und der Ringnuten 16_S 17 gegenüber_s während die anderen Steuerkanten einen Spalt 18, 19 freiilassenDer Ventilschieber 3 weist an seinen beiden

Enden je eine Längsbohrung 20, 21 auf, die bis zu je einer Querbohrung 22, 23 reichen, welche jeweils zwischen den beiden Ringstegen 12, 13 bzw. 14,15 vorgesehen sind. Die an den Enden des Ventilschiebers 3 vorgesehenen Ringstege 13,15 sind wesentlich breiter als die zugeordnete Ringnut 24,25 in der Bohrung 2 ausgebildet, aber sie können auch der Breite dieser Ringnuten entsprechen.

Wie bereits erwähnt, liegt die im Mittelbereich vorgesehene Ringnut 8 der Bohrung 2 am Versorgungsdruck P, während die Ringnuten 7,9 am Rücklauf R liegen. Die üblichen Ausgänge C, ,C^ liegen zwischen den Ringnuten 7,8 bzw. 8,9. Zwei weitere Ausgänge C₃, C. liegen zwischen den Ringnuten 9, 17 bzw„ 7, 16. Die Verstellung des Ventilschiebers 3 erfolgt mit Hilfe der Vorsteuerventile 26,27 deren Eingänge am Versorgungsdruck P liegen. Die Ausgänge dieser Vorsteuerventile führen jeweils über eine Leitung 28,29 zur Ringnut 12 bzw. 17. Außerdem liegen diese Vorsteuerventile 26,27 mit ihren Lekageausgängen über entsprechende Leitungen 30,31 am Rücklauf R, der über diese Leitungen ebenfalls mit den Ringnuten 24, 25 verbunden ist.

Beim Betrieb des erfindungsgemäßen Schaltventils wird je nach gewünschter SchaltstelTung eines der beiden Vorsteuerventile 26,27 angesteuert. Bei einer Ansteuerung des Vorsteuerventils 26 ( elektrische Ansteuerung ) wird der Versorgungsdruck über dieses Ventil der Ringnut 16 zugeführt. Aufgrund des Spaltes 18 kann der Versorgungsdruck durch die Querbohrung 22 und die Längsbohrung 20 in den die Druckfeder 10 aufnehmenden Raum gelangen, so daß der Venti!schieber 3 sich gegen die Kraft der Druckfeder 11 nach rechts bewegt. Das hat zur Folge, daß der Versorgungsdruck P über die geöffnete Ringnut 8 auf die Ausgang C, geschaltet wird, während gleichzeitig der Ausgang C₂ über die Ringnut 9 am Rücklauf liegt. In Fig. 3 a ist hierfür ein Diagramm dargestellt, aus welchem ersichtlich ist, daß der Versorgungsdruck P für ein bestimmtes Zeitintervall t- durchgeschaltet ist. Innerhalb dieses Zeitintervalls t^ kann nun durch Ansteuerung des zweiten Vorsteuerventils,in diesem Fall das Vorsteuerventil 27,der Ausgang (Lan den

Versorgungsdruck P geschaltet werden,, Der Ausgang C„ liegt über die Verstellung des Ventilschiebers 3 am Rücklauf R„ Es ist damit möglich zwischen die Ausgänge C₃₅C₄ ein weiteres Stellglied oder Schaltventil zu schalten,, Die Steuerung des zweiten Vorsteuerventils innerhalb des Zeitintervall t^ des ersten Vorsteuerventils kann dauerhaft sein wie Fig„ 3b zeigt und kurz nach Ansteuerung des ersten beginnen und kurz vor Ende des Zeitintervall enden*, oder intermittierend wie Fig» 3 c zeigt sein,, Wird dagegen zuerst das Vorsteuerventil 27 angesteuert«, dann wird der Ventilschieber 3 nach links bewegt₉ wodurch der Versorgungsdruck auf den Ausgang C2 und der Rücklauf auf den Ausgang C« geschaltet werden. Eine nachfolgende Ansteuerung des Vorsteuerventils hat die Durchschaltung des Versorgungsdruckes auf den Ausgang C₄ und des Rücklaufs an den Ausgang C₃ZUr Folge» Es ist somit mit dem erfindungsgemäßen Schaltventil möglich das zweite Vorsteuerventil eines Schaltventils während der Betriebszeit des ersten Vorsteuerventils zu benutzen und damit zwei zusätzliche Ausgänge an ein zweites Stellglied oder ein Schaltventil zu schalten,,

Beim zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig_o 2 ist der Ausgang C₄ entfallen und dafür die Ringnut 9 in der Bohrung 2 in zwei Ringnuten 9, 9" aufgeteilte Die Ringnut 9'nimmt die gleichen Aufgaben wahr wie die Ringnut 9 des Ausführungsbeispiels nach Fig„ I₉ während die Ringnut 9" über eine Leitung 32 mit der am Ausgang des Vorsteuerventils 26 liegenden Leitung 28 verbunden ist„ Dieses Ausführungsbeispiel ist in Bezug auf seine Steuerfunktionen der Ausgänge C-,_s C₂ identisch mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig_o I₃ Je nach dem ob das Vorsteuerventil 27 oder 26 angesteuert wirdg wird der Ausgang C-, an Versorgungsdruck und der Ausgang C_?an den Rücklauf geschaltet und umgekehrte Nach einer Ansteuerung des Vorsteuerventils 27 kann aber innerhalb seines Betriebsintervalls das Vorsteuerventil 26 dauerhaft oder intermittierend angesteuert werden. Hierbei wird der Versorgungsdruck über die Leitungen 28 und 32 der Ringnut 9" zugeführt,, welche aufgrund der Verschiebung des Ventilschiebers mit Hilfe des Vorsteuerventils 27 zum Ausgang C-, Verbindung hat. Dieser Ausgang C₃ ist hierbei lediglich zur Versorgung eines an einseitiger Last

liegenden Stellgliedes vorgesehen, der gegebenenfalls mit Mitteln zum Entlüften versehen sein muß. Beide Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Schaltventils bieten somit die Möglichkeit ein zweites Vorsteuerventil nach dem Ansteuern eines ersten Vorsteuerventils zusätzlich zur Steuerung eines zweiten Stellgliedes zu benutzen.

1	Ventilgehäuse
2	Bohrung
3	Ventilschieber
4	Ringsteg
5	Il
6
7	Ringnut
8	Il
9	Il
Io	Druckfeder
11	Il
12	Ringsteg
13	Il
14	Il
15	Il
16	Ringnut
17	Il
18	Spalt
19	Il
20	Längsbohrung
21	Il
22	Querbohrung
23	Il
24	Ringnut
25	ti
26	Vorsteuerventil
27	Il

28 Leitung

29 "

30 "

31 "

32 "

Leerseite

Claims

8123 - 46 Bremenn den 07. Dez. 1981

Vv 23 / Sm / He

Vereinigte Flugtechnische Werke GmbH

Schaltventil für hydraulische Stellglieder

Patentansprüche

(l. ) Schaltventil für hydraulische Stellglieder mit einem Ventilgehäuse und einer darin vorgesehenen Bohrung zur Aufnahme eines durch Vorsteuerventile beeinflußbaren Ventilschiebers₃dessen Ringstege Ringnuten der Bohrung zum Sperren und / oder Durchschalten zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der in seinem Mittelbereich drei Ringstege ( 4, 5, 6 ) zur Steuerung des Versorgungsdruckes ( P ) und des V Rücklaufs ( R ) aufweisende Ventilschieber ( 3 ) an seinen beiden Stirnseiten durch je eine Druckfeder ( 10, 11 ) zentriert ist, und daß beide Enden des Ventilschiebers ( 3 ) je zwei Ringstege ( 12, 13, 14, 15 ) aufweisen, deren innerer ( 12, 14 ) jeweils einer Über ein Vorsteuerventil(25„ 27 ) am Versorgungsdruck ( P ) liegenden Ringnut ( 16, 17 ) und deren äußerer ( 13, 15 ) jeweils einer am Rücklauf ( R ) liegenden Ringnut ( 24, 25 ) zugeordnet ist.
2. Schaltventil nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die inneren der an den Enden des Ventil Schiebers ( 3 ) vorgesehenen Ringstege ( 12, 14 ) schmaler sind als die zugeordneten Ringnuten ( 16, 17 ) und in zentrierter Position einen Spalt ( 18, 19 ) zu der zwischen den beiden Ringstegen ( 12, 13, 14, 15 ) liegenden Ringnut freigeben und daß jede dieser Ringnut über je eine Querbohrung ( .22, 23 ) und je eine Längsbohrung ( 20, 21 ) mit dem die zugeordnete Druckfeder ( 10, 11 ) aufnehmenden Raum in Verbindung steht.
3. Schaltventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse ( 1 ) neben zwei üblichen Ausgängen ( C,, C~ ) zum Anschluß eines Stellgliedes zwei weitere Ausgänge ( C-, C. ) zum Anschluß eines zweiten Stellgliedes aufweist, und daß diese zusätzlichen Ausgänge ( C₃, C^ ) im Ventilgehäuse ( 1 ) derart angeordnet sind, daß sie jeweils zwischen den an den Enden vorgesehenen Ringstegen ( 12, 13, 14, 15 ) und dem benachbarten Ringsteg ( 4,6 ) des Mittelbereiches des Ventilschiebers ( 3 ) liegen.
4) Schalti/entil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e -

kennzeichnet, daß neben zwei üblichen Ausgängen ( C-,, C₂ ) zum Anschluß eines Stellgliedes ein weiterer Ausgang ( C, ) zur Versorgung eines an einseitiger Last liegenden Stellgliedes vorgesehen ist, und daß dieser Ausgang ( C₃ ) im Ventilgehäuse ( 1 ) zwischen dem Ringsteg ( 14 ) an einem Ende des Ventilschiebers ( 3 } und dem benachbarten Ringsteg ( 6 ) des Mittelbereiches vorgesehen ist, dessen zugeordnete Ringnut ( 9 ) im Ventilgehäuse ( 1 ) in zwei Ringnute ( 9", 9" ) aufgeteilt ist, wobei die Ringnut 9'am Rücklauf ( R ) liegt und die Ringnut 9" über eine Leitung ( 32 ) mit dem Ausgang des Vorsteuerventils (26) verbunden ist.

δ« Schaltventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,, dadurch gekennzei chnet₅ daß von den beiden Vorsteuerventilen ( 26_S 27 ) jeweils eines wahlweise zur Einstellung des Ventilschieber ( 3 ) und damit zur Steuerung des zugeordneten Stellgliedes dient,, und daß das zweite Ventil innerhalb der Betriebszeit des ersten Ventils dauernd und oder intermittierend ansteuerbar ist.