DE755130C - Mengenverteiler zum verhaeltnisgleichen Verteilen von Druckfluessigkeit auf mehrere Verbrauchsstellen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Mengenverteiler zum verhältnisgleichen Verteilen von Druckflüssigkeiten auf mehrere Verbrauchsstellen. Als Beispiel für die Anwendüng solcher Mengenverteiler wird auf hydraulische Anlagen in Flugzeugen hingewiesen, die durch Kraftkolben zwei oder mehr verhältnisgleiche Bewegungen der Steuerflächen, Landeklappen od. dgl. von einer

ίο Druckquelle aus bewerkstelligen, wobei die Arbeitshübe an den verschiedenen Abnahmestellen trotz der Verschiedenheit der von außen einwirkenden Kräfte und inneren Widerstände gleichmäßig bleiben. Derartige Mengenverteiler bestehen im wesentlichen aus einem frei in der Mitte eines Zylinders spielenden, als Steuerschieber wirkenden Kolben, der mit seinen beiden Stirnflächen die an den Zylinderenden angeschlossenen Verteilerleitungen mehr oder weniger frei- ao gibt, und zwar je nach dem Druck der Flüssigkeit, die den beiden Endräumen des Zylinders von der gemeinsamen Druckquelle zugeleitet wird. Um den in diesen beiden an die gemeinsame Druckquelle angeschlossenen Zylinderendräumen herrschenden, normalerweise gleich hohen Druck zum Steuerdruck für die Bewegung des Kolbens im Zylinder auszubilden, wird der Eintritt des Druckmittels gedrosselt. Die Drosselstellen können in den

gegabelten Zuleitungen unmittelbar vor deren Anschluß an die Zylinderendräume sitzen; es ist aber auch bekannt, die Zuleitung ohne Gabelung in der Mitte des Zylinders anzuschließen und die Verteilung in einem an dieser Anschlußstelle spielenden Ringraum des entsprechend eingedrehten Kolbens vorzunehmen, von dem aus der Eintritt des Druckmittels in die Zylinderendräume über ίο im Kolben sitzende Drosselstellen erfolgt.

Sind oder werden alsdann die Widerstände in den beiden an die Zylinderenden angeschlossenen Abflußleitungen ungleich, z. B. durch innere Leitungswiderstände oder von außen auf die zu betätigenden Organe wirksame Kräfte, dann stellen sich in den beiden Abflußleitungen meist sehr stark unterschiedliche Drücke ein, was zunächst zur Folge hat, daß sich auch in den beiden hinter je einer Drosselstelle der Zuflußleitung liegenden Zylinderendräumen ein Druckunterschied bildet, dessen Überschuß den Kolben nach der Minderdruckseite verschiebt, die hier angeschlossene Verteilerleitung drosselt und auf der anderen Seite mit dem größeren Widerstand in der hier angeschlossenen Verteilerleitung eine vermehrte Leistung vermittelt. In der einseitigen Kolbenstellung, in der durch den Kolben eine Drosselung am An-Schluß der einen Verteilerleitung entsteht, ergibt sich nun der Zustand, daß in der voll geöffneten Verteilerleitung und deren Zylinderendraum sowie dem anderen Zylinderendraum einerseits ein sehr hoher Druck wirksam ist, während sich andererseits in der abgedrosselten Verteilerleitung ein ungleich niedrigerer Druck bildet. Dieser Zustand entspricht dem Regelimpuls, da nunmehr durch die verbleibende oder gegebenenfalls vergrößerte VollöfFnung des Anschlusses für die unter vergrößertem Widerstand stehende Verteilerleitung eine verstärkte Zuleitung des Steuermittels in diese Verteilerleitung erfolgen kann. Dabei dienen die Stirnenden des is Kolbens unmittelbar als Steuerenden für die mehr oder weniger große Freigabe der an den Zylinderendräumen an die zylindrische Wandung angeschlossenen Verteilerleitungen. Der an beiden Kolbenenden in den Zylinderendräumen herrschende, gegenüber der abgedrosselten Verteilerleitung sehr hohe Druck ist nun bestrebt, sich nach dieser Verteilerleitung geringen Druckes auszugleichen. Soweit dies aus dem Zylinderendraum der gleichen An- I schlußseite geschieht, ist damit keine Beeinflussung der Regelgenauigkeit verbunden, da hiermit gewissermaßen nur eine Größenveränderung der von dem Kolbenende am Verteilerleitungsanschluß bewirkten Drosselung verbunden ist. Die Regelgenauigkeit wird i aber dann verschlechtert, wenn aus dem I Zylinderendraum der dem Anschluß minderen Druckes entgegengesetzten Seite Leckflüssigkeit über die zylindrische Kolbenfläche unmittelbar nach dem Anschluß der Verteilerleitung minderen Druckes übertritt. Eine solche Tendenz besteht nicht zwischen den beiden Zylinderendräumen unmittelbar, weil zwischen diesen betriebsmäßig nur geringe Druckunterschiede von beispielsweise 0,01 kg/cm² bestehen, denen solche von vergleichsweise bis zu 100 kg/cm² zwischen Zylinderendraum einerseits und der Verteilerleitung minderen Druckes andererseits gegenüberstehen.

Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil dadurch, daß zwischen den die Anschlüsse der Verteilerleitungen steuernden Ringmantelflächen an den beiden Kolbenenden und dem mittleren Kolbenkörper ringraumbildende Eindrehungen am Kolbenumfang vorgesehen sind und die dadurch gebildeten Ringräume mit dem jeweils benachbarten Zylinderendraum durch Querbohrungen in freier Verbindung stehen. Durch diese Maßnahmen wird der Übertritt von Leckflüssigkeit aus dem Zylinderendraum beispielsweise der rechten Seite nach dem Anschluß der Verteilerleitung an der linken Seite, und umgekehrt, verhindert, weil jede steuernde Ringmantelfläche nunmehr für sich an beiden Seiten von der Druckflüssigkeit des gleichen Zylinderendraumes umgeben ist. Zwischen den beiden neuen Ringräumen herrschen genau wie zwischen den beiden Zylinderendräumen keine oder im Steuerungsfalle nur geringe Druckunterschiede, die zu Leckverlusten keinen Anlaß geben. Der hohe Druckunterschied zwischen Zylinderendraum nebst zugehörigem Ringraum einerseits und dem auf der gleichen Seite liegenden Anschluß für die Verteilerleitung mit gegebenenfalls sehr viel geringerem Druck kann ohne Beeinträchtigung der Regelgenauigkeit zu Leckverlusten führen, da diese selbsttätig ausgeglichen werden. Der Kolben stellt sich unter dem Einfluß der Druckverhältnisse selbsttätig.so ein, daß die erforderliche Drosselwirkung erreicht wird. Erst wenn die die Verteilerleitung abdeckende Ringmantelfläche die Stellung der größten Überdeckung erreicht hat, können die Leckverluste an dieser Stelle wirksam werden. Sie beeinträchtigen also nicht die Regelgenauigkeit, sondern beschränken lediglich den Regelbereich.

Bei Anschluß der Druckmittelzufuhr in der Zylindermitte und Verteilung durch den mittleren Kolbenringraum über Drosselstellen im Kolben nach den beiden Zylinderenden ergeben sich getrennte zylindrische Dichtflächen für den Kolben. Hierbei ist die Trennung der steuernden Ringmantelflächen

von dem mittleren Kolbenkörper von noch größerem Vorteil, weil die Druckunterschiede zwischen dem mittleren Einlaßringraum, also vor den Drosselstellen, und dem Verteilerleitungsanschluß minderen Druckes noch größer sind als bei einer Drosselstellenanordnung außerhalb' des Kolbengehäuses und der mittlere, durch den Einlaßringraum geteilte Kolbenkörper infolge kurzer Dichtflächen

to noch mehr Anlaß zu einem unerwünschten Übertritt von Leckflüssigkeit geben würde. Selbst wenn nunmehr die.Spalte der zylindrischen Dichtungsflächen an den beiden Teilen des mittleren Kolbenkörpers bei dieser Ausführung zu betriebsmäßig als Drosselstelle wirkenden Durchgängen erweitert werden, bleibt durch die ringraumbildenden Eindrehungen zwischen Kolben und Steuerenden der Vorteil voll erhalten, daß die eigentlichen steuernden Ringmantelflächen des Kolbens an ihren Stirnkanten beiderseits unter dem gleichen Druck desselben Zylinderendraumes stehen.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele schematisch veranschaulicht.

Abb. ι ist eine Ausführung mit unmittelbar in die Zylinderendräume führenden Abzweigen der Zufluß leitung, während in

Abb. 2 der einteilige Zuflußanschluß in der Mitte des Zylinders durch den Kolben nach den beiden Zylinderendräumen aufgeteilt wird.

In der Ausführung nach Abb. 1 verzweigt sich der durch die Leitung 1 von einer Pumpe kommende Flüssigkeitsstrom über die Drosselstellen 2 und 2^a zu den Räumen 3 und 3° eines Zylinders 4. Zwischen den Räumen 3 und 3^a befindet sich ein frei beweglicher Kolben 5, der entsprechend den in den Räumen 3 und 3° wirksamen Drücken nach der einen oder anderen Richtung bewegt wird. Hierbei werden durch den Kolben 5 Austrittsöffnungen 6 und 6" gesteuert, die über die Verteilerleitungen 15. und 15° zu den Verbrauchsstellen führen. Der Kolben 5 besitzt außer der Dichtfläche 16, die zur Abdichtung des Raumes 3 gegenüber dem Raum 3° dient, zwei getrennte Dichtflächen 12 und 12⁰J die lediglich zur Steuerung der Austrittsöffnungen 6 bzw. 6" dienen. Zwischen der Dichtfläche 16 und den Dichtflächen 12 und 12" befinden sich die Ringräume 13 bzw. 13", die durch Bohrungen 14 bzw. 14^s mit den Räumen 3 bzw. 3^ß verbunden sind.

In Abb. 2 ist die Druckmittelzuflußleitung 1 in der Mitte des Zylinders 4 angeschlossen; sie mündet hier in einen Ringraum 7, der durch eine entsprechende Ausdrehung des Kolbens S gebildet wird. Die beiderseits des Ringraumes 7 anschließenden Kolbendichtflächen 11 und ii^a enden an den Ringräumen 13 bzw. 13°, während die davon getrennten Dichtflächen 12 und I2^e der Kolbenenden in die Steuerkanten für die Austrittsöffnungen 6 bzw. 6° der Verteilerleitungen 15 bzw. 15° münden. Bohrungen 14 bzw. 14° verbinden die Zylinderendräume 3 bzw. 3^s mit den Ringräumeii 13 bzw. 13". In diesen Ringräumen herrschen also stets die gleichen· Drücke wie in den Zylinderendräumen 3 bzw. 3°.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnungen ergibt sich aus der Einleitung der Beschreibung. Nach Abb. 1 kommen Flüssigkeitsmengen von dem Raum 3 und dem hiermit druckgleichen Raum 13 nur zur Austrittsöffnung 6 bzw. vom Raum 3^a und 13° nach der Austrittsöffnung 6^a. Undichtigkeiten an der Dichtfläche 16 sind ohne Bedeutung und kommen praktisch nicht vor, da im Gleichgewichtszustand der Regeleinrichtung in den Räumen 13 bzw. 13° Druckgleichheit herrscht. Nach Abb. 2 können Leckverluste vom Raum 7 nach den Austrittsöffnungen 6 bzw. 6" nicht eintreten, ohne über die Drosselstellen 2 bzw. 2^a oder 11 bzw. ii^a in den Raum 3 bzw. 3° gelangt zu sein. Undichtheiten an den Drosselstellen 11 bzw. n^a haben nunmehr keinen Einfluß auf die Regelgenauigkeit, vorausgesetzt, daß sie an beiden Seiten gleichmäßig auftreten, was durch gleichmäßigen Einschliff erreichbar ist, da sie im gleichen Sinne wie die Drosselstellen 2 bzw. 2^a als konstante Drosselöffnungen wirken. Auch können in diesem Falle die Drosselstellen 2 bzw. 2^ß wegfallen und durch ein entsprechendes Spiel an den Dichtungsflächen 11 bzw. ii^a ersetzt werden.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Mengenverteiler zum verhältnisgleichen Verteilen von Druckflüssigkeit auf mehrere Verbrauchsstellen durch einen in der Mitte eines Zylinders spielenden, als Steuerschieber wirkenden Kolben, der mit seinen Stirnenden die an die Zylinderendräume angeschlossenen Verteilerleitungen unter dem Einfluß von in den Arbeitsräumen bzw. Leitungen der Verbrauchsstellen sich bildenden Differenzdrücken steuert, die sich auf die von der Zuflußleitung über vorgeschaltete Drosselstellen beaufschlagten Zylinderendräume auswirken, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den die Anschlüsse (6 bzw. 6°) der Verteilerleitungen (15 bzw. 15") steuernden Ringmantelflächen (12 bzw. i2^ö) der beiden Kolbenenden und dem mittleren Kolbenkörper (5) ringraumbildende Eindrehungen (13 bzw. 13°)

   am Kolbenumfang vorgesehen sind und die dadurch gebildeten Ringräume mit dem jeweils benachbarten Zylinderendraum (3 bzw. 3^a) durch Querbohrungen (14 bzw. 14") in freier Verbindung stehen.
2. 2. Mengenverteiler nach Anspruch 1 mit vorzugsweise zentralem Eintritt der Flüssigkeit in den als Verteiler ausgebildeten Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß zylindrische Dichtflächen (11, n") am Kolbenumfang beiderseits des Flüssigkeitseintritts (1) angeordnet und von den an den Kolbenenden gebildeten steuernden Ringmantelflächen (12, I2^a) durch die ringraumbildenden Eindrehungen (13, 13") getrennt sind (Abb. 2).
3. 3. Mengenverteiler nach Anspruch 1 mit vorzugsweise zentralem Eintritt der Flüssigkeit in den als Verteiler ausgebildeten Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstellen für den Durchtritt der Flüssigkeit zu den Ringräumen (13, 13°) und damit den Zylinderendräumen (3, 3°) am Kolbenumfang beiderseits des Flüssigkeitseintritts (1) in den Spalten (11, ii^a) der zylindrischen Dichtungen des Kolbens (5) beiderseits des Flüssigkeitseintritts angeordnet sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 9507 5.