DE905702C - Steuervorrichtung fuer hydraulische Stellmotoren - Google Patents

Description

• Steuervorrichtung für hydraulische Stellmotoren Steuervorrichtungen für hydraulische Stellmotoren arbeiten meistens mit Dreh- oder Gleitschiebern. Die Anwendung von Dreh- bzw. Gleitschiebern hat den Nachteil hoher Herstellungskosten, großerEmpfindlichkeit gegen Verschmutzungen. der Veranlagung zum Fressen, keiner 'Möglichkeit zur Druckreaktionsübertragung und erheblichen Verschleißes. Infolgedessen sind Dreh- und Gleitschiebersteuerungen auf vielen Anwendungsgebieten hydraulischer Anlagen nur mit Schwierigkeiten oder überhaupt nicht brauchbar.
• Es sind auch schon Steuervorrichtungen mit Ventilsteuerung bekanntgeworden, die jedoch ebenfalls schwierig in der Herstellung und außerdem schwer zu montieren sind. Dazu kommt. daß die Einstellung der Ventile besondere Mühe verursacht.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderten :Mängel zu beheben. Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß innerhalb eines Schaltergehäuses in einer Führung eine frei bewegliche Buchse angeordnet ist, die in Richtung eines Ventilschaftes verschiebbar ist, der zu beiden Seiten der Buchse zwei gleich große, doppelt wirkende Ventilteller trägt. Diese Buchse ist vom Druckmittel beaufschlagt und außerdem selbsteinstellend. Man erreicht auf diese Weise eine einfache zweckmäßige und wirtschaftliche Konstruktion ohne Verschmutzungsgefahr und ohne Gefahr des Festfressens während des Arbeitens, wobei die notwendige Steuerung des Druckmittels beliebig gewährleistet ist. Ein, weiterer wesentlicher Vorteil ist der, daß die Ventile nicht eingestellt zu werden brauchen, da die Einstellung automatisch erfolgt. Insbesondere diese automatische Einstellung beseitigt Montageschwierigkeiten und schließt die Verschleißwirkung praktisch vollkommen aus. Man kann im Schaltergehäuse Bohrungen enthaltende Trennwände vorsehen, die als Ventilsitze ausgebildet sind und bei geschlossenen Ventilen jeweils zugeordnete Rücklaüfkanäle für die Druckflüssigkeit sperren. Es empfiehlt sich, die Achsverschiebung des Ventilschaftes bzw. der Ventilteller zwichen den beidenTrennscheiben mindestens gleich dem axialen Spielraum zwischen der Buchse und den beiden. Ventilen zu machen. Die Buchse soll einen größeren Querschnitt als die Venetilteller aufweisen, wodurch eine rückwirkende Kraft auf die Buchse zwecks Öffnung des gerade geschlossenen Ventils erreicht wird.
• Weitere Vorteile und Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes sind nachstehend an Hand des im derZeichnüng dargestelltenAusführumgsbeisgiels näher erläutert.
• Die Zeichnung veranschaulicht in einem schematisch gehaltenen Längsschnitt durch die Steuervorrichtung die Wkrkungsweise in drei verschiedenen Arbeitsstellungen (Fig. i bis 3).
• In einem Gehäuse i sind auf einem Ventilschaft :2 zwei gleich bemessene Ventilteller 3 und 4. befestigt. Der Ventilschaft 2 ist in dem Gehäuse so gelagert, d'aß er in der Längsrichtung nach beiden Richturgen hin. durch irgendwelche nicht dargestellten Mittel betätigt «-erden kann, bis einer der Ventilteller 3 oder ¢ an Trennwänden 5 oder 6 angepreßt wird. Zwischen den beiden Ventiltellern ist eine Buchse 7 in einer Führung 8 axial beweglich und dicht gleitend angeordnet. Die Buchse 7 ist mittels Dichtungsringen g und io in der Führung 8 abgedichtet. Zwei Federn i i und 12 halten die Buchse 7 unter Zwischenlage von Scheiben 13 und 14 in der in Fig. i dargestellten mittleren Lage, bei der ein mit dem Druckmittel in Verbindung stehender Kanal 15 durch eine in der Buchse 7 vorgesehene Offnung 16 mit den zu den IYrückräumen eines nicht mit dargestellten Arbeitszylinders führenden Kanälem: 17 und 18 sowie mit an den Außenseiten der Ventilteller im Gehäuse i mündenden Rücklaufkanälen i9, -2o verbünden ist. In dieser Lage haben die in einem Arbeitszylinder beiderseits des Arbeitskolbens liegenden Druckräume einen Druckausgleich, so daß der Kolben im Stillstand sich befindet.
• In der in Fig. 2 dargestellten Läge ist der Ventilschaft 2 aus der mittleren Lage nach links verstellt, so daß der Ventilteller 3 mit der Buchse 7 gerade in Berührung kommt. Bei dieser Ventillage wird die Strömung der Druckflüssigkeit nach rechts unterbrochen, und alles, was von der Pumpe durch den Druckkanal 15 kommt, fließt jetzt um den Ventilteller 4. durch die Bohrung 21 in den Rücklaufkanal i9 zurück. Dies ist der Anfangsmoment einer Drucksteigerung in dem Antriebskanal 17.
• Wenni der Ventilschaft 2 noch weiter nach links geschoben, wird, nähert sich der Ventilteller 4 der Bohrung 21. Die Buchse 7 wird gleichzeitig durch den Ventilteller 3 mitgenommen und dementsprechend nach links verstellt, wobei die Feder i i zusammengedrückt wird. je näher der Ventilteller zu der Bohrung 2i kommt, desto enger wird der Durchgang in die 1-llohrung 21 und die Durchströmung (der Druckflüssigkeit entsprechend ge-.drosselt.
• Vom Moment des Anfangs der Dirosselwirkung steigt der Druck in der Kammer 23, Buchse 7 und durch Antriebskanal 17 in dem entsprechenden Druckraum des Arbeitszylinders. Damit wird der Kolben von einer Seite belastet und betätigt. Wer m. aber der Ventilschaft :2 noch weiter bis zur Anpreisung des Ventiltellers ¢ an die Trennscheibe 5 verstellt wird (Fig.3), kommt eine Stellung; bei der die Dürchströmung zwischen Ventilteller 4 und der Trennscheibe 5 unterbrochen und die gesamte Druckflüssigkeit in den Antriebskanal 17 geleitet und Dlruckkraft entsprechend der Belastung des Arbeitskolbens des Stellmotors erzeugt wird. In dem Augenblick; in welchem in Raum 23 ein Überdruck gebildet ist, kommt die Buchse 7 in ihre automatische Tätigkeit, und zwar auf folgende Art: Die Führung 8, in der die Buchse 7 dicht gleitet, hat einen etwas größeren Durchmesser als die Ventilteller 3, 4. Das bedeutet, däß die Buchse 7 einen größeren Querschnitt sperrt als die Ventilteller und bestrebt ist, sich in Druckrichtung zu bewegen.
• Fig. 3 zeigt die Lage, bei der im Raum 23 ein Überdruck gebildet ist. -Dieser Überdruck versucht die Ventilteller 4 an die Trennwand 5 nach links anzupressen und preßt gleichzeitig die Buchse 7 an den zweiten Ventilteller 3 dicht nach rechts. Da der Ventilteller 4 kleineren Durchmesser hat als die Führung 8, entsteht eine Kraft, die nach rechts rückwirkt und bestrebt ist, die Ventile zu öffnen.
• - Um als den Arbeitsdruck aufrechtzuerhalten, muß eine äußere Kraft aufgewandt werden, die die Ventile geschlossen hält. je höher der Arbeitsdruck sein soll, desto größer muß die Kraft sein. Sie kann ganz gering sein und ist nur durch die Querschnittdifferenz der Führung 8 und die durch Ventilteller 3 und 4 zu schließenden Bohrungen 21 und 22 hervorgerufen. Wenn aber die Bohrungen 2i und 22 denselben Durchmesser haben wie die Führung 8, wird die Rückwirkung ,gleich Null. Diese Rückwirkung der Buchse 7 ist besonders wichtig bei solchen Anlagen, bei denen man nach Handgefühl arbeitet. Außerdem braucht man nicht um die genaue Einstellung der beiden Ventile zu sorgen, da die Buchse 7 unter der Druckkraft dies automatisch hervorruft.
• Wird nun der Ventilschaft nach rechts betätigt, dann verstellt sich die Buchse 7 unter der Federkraft der Feder i i zurück in die Mittelstellung; wie an der Fig. i geschildert ist.
• A:rr der Stelle der Federn i i und 12 können beliebige Arretierungsvorrichtungen mit Kugeln, Federringen, Gummiringen usw. Verwendung finden.
• Die Ventilteller können an dem Ventilschaft 2 auf beliebige Art befestigt sein.

Claims (7)

1. PATENTANSPRi'CHE: i. Steuervorrichtung für hydraulische Stellmotoren; dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb eines Schaltergehäuses (i) in einem Führung (8) eine frei bewegliche Buchse (7) angeordnet ist, die in Richtung eines Ventilschaftes (2) verschiebbar ist, der zu beiden Seiten der Buchse (7) zwei gleich große, doppelt wirkende Ventilteller (3, 4) trägt.
2. 2. Steuervorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (7) vom Druckmittel beaufschlagt ist.
3. 3. Steuervorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Schaltergehäuse (i) Bohrungen: (2i, 22) enthaltenideTrennwände (5, 6) vorgesehen sind, die als Ventilsitz dienen und bei geschlossenen Ventilen. (3 bzw-. 4) einen jeweils zugehörigen Rücklaufkanal (i9 bzw. 2o) für die Druckflüssigkeit sperren.
4. 4. Steuervorrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dieAxialverschiebbarkeit der Ventile (3, 4) zwischen den Trennwänden (5, 6) mindestens gleich ist der Axialverschiebbarkeit zwischen der Buchse (7) und den beiden Ventilen.
5. 5. Steuervorrichtung nach Axvspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (7) einen größeren Querschnitt aufweist als die Ventile (3 oder .4), wodurch eine rückwirkende Kraft auf die Buchse zur Öffnung des gerade geschlossenen Ventils (3 oder 4) ausgeübt wird.
6. 6. Steuervorrichtung nach Anspruch i bis 5, dadurch ;gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Buchsenführung (8) größer als der Durchmesser der Ventilteller (3, 4) bzw. der durch die Ventilteller zu schließenden Bohrungen (2i, 22) bemessen ist.
7. 7. Steuervorrichtung nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Buchse (7) und der Führung (8) Mittel zur Abdichtung, z. B. Ringe (9, io), eingeschaltet sind. B. Steuervorrichtung nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (7) mit Mitteln zur Arretierung ihrer Axialverschiebbarkeit z. B. mit Federn (ii, i2), Ringen (i3, 14) oder Kugeln versehen ist.