DE952403C - Druckmittel-Steuereinrichtung fuer Schaltbewegungen - Google Patents

Druckmittel-Steuereinrichtung fuer Schaltbewegungen

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Publication number
DE952403C
DE952403C DEW16156A DEW0016156A DE952403C DE 952403 C DE952403 C DE 952403C DE W16156 A DEW16156 A DE W16156A DE W0016156 A DEW0016156 A DE W0016156A DE 952403 C DE952403 C DE 952403C
Authority
DE
Germany
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piston
pressure medium
switching
control
control piston
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Expired
Application number
DEW16156A
Other languages
English (en)
Inventor
Wilhelm Bachmann
Rudi Nowack
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Westinghouse Bremsen GmbH
Original Assignee
Westinghouse Bremsen GmbH
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Publication date
Application filed by Westinghouse Bremsen GmbH filed Critical Westinghouse Bremsen GmbH
Priority to DEW16156A priority Critical patent/DE952403C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE952403C publication Critical patent/DE952403C/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Actuator (AREA)

Description

  • Druckmittel-Steuereinrichtung für Schaltbewegungen Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung, durch die der Druck eines Mediums in einer Leitung abhängig von der zwischen zwei Körpern vorhandenen Relativbewegung selbsttätig beeinfluBt werden kann, und zwar derart, daB der Druck einen vorbestimmten Wert nicht überschreitet, wenn ein Bewegungsunterschied zwischen einem zu überwachenden Körper und einem vom Steuerventil beeinfluBten Glied vorhanden ist, -dagegen den möglichen Höchstdruck erreicht, wenn dieser Bewegungsunterschied nicht besteht. Insbesondere dient die Steuereinrichtung dazu, das Anwachsen des Druckes zu verhindern, wenn eine Welle, gegen die ein Tastglied gedrückt werden kann, sich dreht: Ein bevorzugtes -Anwendungsgebiet derartiger Ventile sind durch Druckmittel betätigte mechanische Schalteinrichtungen in Kraftübertragungsanlagen (Getrieben).
  • Es ist ein Steuerventil bekannt, das mit Hilfe eines Tastgliedes die Durchführung eines Schaltvorganges an einem Getriebe nicht zuläBt, wenn die überwachte Welle umläuft. Wenn die Vorbedingungen für eine Schaltbewegung nicht vorhanden sind und daher die Weiterleitung von Druckmittel zu dem Betätigungskölben verhindert wird, muB der Bedienende einen weiteren Impuls geben, um das Tastglied erneut zu betätigen. Eine zwangläufige, selbsttätige intermittierende Bewegung des Tastgliedes wird mit diesem Steuerventil zwar angestrebt; jedoch wird dies nicht mit Sicherheit erreicht, vielmehr besteht bei ihm die Gefahr, daß der mit dem Tastglied verbundene Kolben in einer Zwischenstellung stehenbleibt und dann die gewollten Schaltungen ausbleiben.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Steuerventil so auszubilden, daß mit Sicherheit erreicht wird, daß nach Einschaltung des Druckmittelkreises, z. B. über ein Anstellventil, der mit einem Tastglied verbundene Steuerkolben sich selbsttätig solange auf und ab bewegt und dadurch ein Druckanstieg über eine vorbestimmte Höhe in der abgehenden Leitung verhindert wird, wie der Hub des Steuerkolbens durch das Tastglied nicht begrenzt wird.
  • Erfindungsgemäß liegt bei einer Druckmittel-Steuereinrichtung für Schaltbewegungen mit einem Steuerkolben, an dem ein Tastglied angebracht ist, das je nach dem Bewegungszustand eines der zu schaltenden Körper, z. B. einer Welle, eine verschieden große Verstellung des Steuerkolbens zuläßt, wodurch der Druck des die Schaltbewegungen steuernden Druckmittels verschieden hoch eingestellt wird, zwischen dem Steuerkolben und den beiden Druckmittelanschlüssen ein Schaltkolben, der bei größerer Verstellung des Steuerkolbens mit Druckmittel beaufschlagt wird, so daß er umsteuert und dadurch der Steuerkolben druckentlastet wird, worauf der Steuerkolben zurückgeht und bei Erreichung seiner Ausgangsstellung der Schaltkolben druckentlastet wird, der daraufhin ebenfalls zurückgeht, so daß der ursprüngliche Zustand wiederhergestellt wird und das beschriebene Spiel sich wiederholt, solange Druckmittel zugeführt wird und das Tastglied die größere Verstellung des Steuerkolbens zuläßt.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung verbindet der Steuerkolben die eine Stirnseite des Schaltkolbens in seiner Ausgangsstellung mit der Außenluft und nach durch das Tastglied zugelassener größerer Verstellung mit dem Druckmittelanschluß, während der Schaltkolben in seiner Ausgangsstellung die eine Stirnseite des Steuerkolbens mit dem Druckmittelanschluß und nach seiner Umsteuerung mit der Außenluft verbindet.
  • Beim Erfindungsgegenstand wird eine intermittfierende Wirkung des Steuerkolbens und des an ihn angeschlossenen Tastgliedes selbsttätig bewirkt. Einzelheiten des Aufbaues und der Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes sind dem nachfolgend beschriebenen, mit Druckluft arbeitenden Ausführungsbeispiel zu entnehmen, bei dem ein Tastglied mit einer hinsichtlich ihrer Drehbewegung zu überwachenden Welle zusammenarbeitet. Die Zeichnung zeigt schematisch einen Mittelschnitt durch das Steuerventil.
  • Mit dem Ventilgehäuse i ist ein Gehäuseteil :2 verbunden, in dem eine finit der zu überwachenden Welle gekuppelte Welle 3 gelagert ist. An einem Kolben 4 ist ein Tastglied 5 seitlich schwenkbar. angeschlossen, das durch eine Feder 6 in seiner Mittellage gehalten wird.. Das Tastglied 5 kann in bekannter Weise mit dem Bund 7 der Welle 3 zusammenwirken. Auf den Kolben 4 wird von einer Feder 8 ständig eine Kraft ausgeübt, die ihn in seiner in der Zeichnung wiedergegebenen oberen Stellung hält, so daß der Kolbenboden an der Gehäusezwischenwand 9 anliegt und das Tastglied 5 die Mantelfläche des Wellenbundes 7 nicht berührt.
  • Im Ventilgehäuse i ist außerdem ein Schaltkolben io angeordnet, auf den eine Feder ii einwirkt, die ihn in seiner linken Endlage zu halten sucht. Innerhalb des Schaltkolbens io sind Kanäle 12 und 13 angebracht. Das Ventilgehäuse i besitzt zwei Druckluftanschlüsse. Mit dem Anschluß 14 ist eine Leitung verbunden, die willkürlich be- und entlüftet werden kann. Der Anschluß 15 führt zu einem Arbeitszylinder, der mit Druckluft nur dann voll beaufschlagt werden soll, wenn die Welle 3 sich nicht dreht. Über eine einstellbare Drossel 16 kann eine Verbindung zur Außenluft hergestellt werden.
  • Die Wirkungsweise des Steuerventils wird ausgehend von der in der Zeichnung wiedergegebenen Ruhestellung der beiden Kolben beschrieben. Druckluft, die über den Anschluß 14 dem Ventil zugeführt werden kann, strömt durch die Kanäle 12 und 13 zu dem Arabchluß 15 und gleichzeitig durch den Ringkanal 17 auch in den Raum 18 oberhalb des Steuerkolbens 4. Wenn der Druck im Raum 18 so weit gestiegen ist, daß der Kolben 4. die Kraft der Feder 8 überwindet, bewegt sich der Kolben 4. abwärts. Die Spannung der Feder 8 ist so bemessen, daß ein Druck, der wesentliclj unter dem Arbeitsdruck eines hinter dem Anschluß 15 angeordneten Zylinders liegt, ausreicht, um den Kolben 4 abwärts zu bewegen. Das Tastglied 5 trifft dann auf die Mantelfläche des Wellenbundes 7.
  • Wenn die Welle 3 sich dreht, wird das Tastglied beim Auftreffen von dem Wellenbund mitgenommen und schwenkt um den Drehzapfen i9. Der Kolben 4 kann bei seitlich verschwenktem Tastglied 5 seinen unteren Anschlag im Gehäuse erreichen. In dieser Stellung des Kolbens 4 hat das Dichtungsglied 2o die seitliche. Bohrung 2i in der Gehäusewand überschliffen, so daß der Raum 18 auf diesem Wege über den Kanal 22 mit dem Raum 23 links vom Schaltkolben io verbunden ist. Gegen die Spannung der Feder ii wird der Kolben io von der Druckluft in seine rechte Endlage bewegt. Die Öffnungen der Kanäle 12 befinden sich bei dieser Stelluüg des Schaltkolbens io auf der anderen Seite des Dichtungsgliedes 24 und münden in einer mit der Drossel 16 verbundenen Ringkammer 25. Die Druckluftzufuhr über den Anschluß 14 ist damit beendet: Über den Ringkanal 17 haben jedoch weiterhin der Anschluß 15 sowie auch der Raum i8 Verbindung mit den Kanälen 13 und 12, so daß die in ihnen befindliche Luft durch die Drossel 16 ins Freie entweicht. Die Federn 8 und i i und die Querschnitte der Kolben und Kanäle sind so bemessen, daß vor der Schaltbewegung, die den Kolben io in seine rechte Endlage bringt, der Druck in dem bei 15 angeschlossenen Betätigungszylinder nur eine Höhe erreicht hat, die wesentlich unter dem Arbeitsdruck dieses Zylinders liegt.
  • Die Entlüftung des Raumes i8 hat eine Aufwärtsbewegung des Steuerkolbens 4 unter der Wirkung der Feder 8 zur Folge. Durch die Feder 6 wird das Tastglied wieder in seine Mittellage zurückgeführt. Wenn der Kolben 4 wieder seine obere Stellung eingenommen hat, steht die Bohrung 21 einer Querbohrung 26 des Kolbens 4 gegenüber. Auf diesem Wege wird der Raum 23 entlüftet, und der Schaltkolben io wird von der Feder ii in seine linke Ausgangsstellung zurückbewegt. Damit ist für alle beweglichen Teile des Steuerventils die Ausgangslage wiederhergestellt.
  • Das beschriebene Arbeitsspiel wiederholt sich, wenn der Anschluß 14 belüftet ist, solange die Welle 3 umläuft.
  • Wenn dagegen das Tastglied 5 bei Beginn der Abwärtsbewegung des Kolbens 4 auf die stehende Welle 3 trifft, wird es von der Feder 6 in seiner Mittelstellung in gerader Verlängerung der Kolbenstange gehalten und verhindert eine Weiterbewegung des Kolbens 4. Es findet dann kein Umsteuervorgang statt. Über die KanlP 12 und 13 wird der Anschluß 15 voll belüftet, so daß der dort angeschlossene Zylinder seinen Arbeitsdruck erhält.
  • Sobald die Welle 3 sich zu drehen beginnt, wird das Tastglied 5 seitlich verschwenkt, und der Kolben 4 wird unter der Wirkung des im Raum 18 herrschenden Druckes in seine untere Endlage gestoßen. Damit ist der oben beschriebene Umsteuervorgang eingeleitet, der die Entlüftung des Anschlusses 15 bewirkt.
  • Ein mit Vakuum arbeitendes Steuerventil der gleichen Gattung läßt sich unter Verwendung von Bauteilen, die denen dieses Ausführungsbeispieles entsprechen, herstellen. Wegen der geringeren zur Verfügung stehenden Druckdifferenzen benötigen die Kolben dann größere Durchmesser. Um die Reibungswiderstände dennoch klein zu halten, sind die Steuerkanäle in mit den Vakuumkolben in Wirkungsverbindung stehenden kleinen Vorsteuerschiebern angeordnet.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Druckmittel-Steuereinrichtung für Schaltbewegungen mit einem Steuerkolben, an dem ein Tastglied angebracht ist, das je nach dem Bewegungszustand eines der zu schaltenden Körper, z. B. einer Welle, eire verschieden große Verstellung des Steuerkolbens zuläßt, wodurch der Druck des -die Schaltbewegungen steuernden Druckmittels verschieden hoch eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Steuerkolben (4) und den beiden Druckmittelanschlüssen (14, 15) ein Schaltkolben (io) liegt, der bei größerer Verstellung des Steuerkolbens mit Druckmittel beaufschlagt wird, so daß er umsteuert und dadurch der Steuerkolben druckentlastet wird, worauf der Steuerkolben zurückgeht und bei Erreichung seiner Ausgangsstellung der Schaltkolben. druckentlastet wird, der daraufhin ebenfalls zurückgeht,'so daß der ursprüngliche Zustand wiederhergestellt wird und das beschriebene Spiel sich wiederholt, solange Druckmittel zugeführt wird und das Tastglied (5) die größere Verstellung des Steuerkolbens zuläßt.
  2. 2. Steuereinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (4) in seiner Ausgangsstellung die eine Stirnseite (23) des Schaltkolbens (io) mit der Außenluft und nach durch das Tastglied -(5) zugelassener größerer Verstellung mit dem Druckmittelanschluß (14) verbindet, während der Schaltkolben in seiner Ausgangsstellung die eine Stirnseite (18) des Steuerkolbens mit dem Druckmittelanschluß und nach seiner Umsteuerung mit der Außenluft verbindet.
  3. 3. Mit Vakuum arbeitende Steuereinrichtung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Steuerkolben und Schaltkolben über Vorsteuerschieber betätigt werden.
DEW16156A 1955-03-05 1955-03-05 Druckmittel-Steuereinrichtung fuer Schaltbewegungen Expired DE952403C (de)

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DE (1) DE952403C (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1088526B (de) * 1956-02-09 1960-09-08 Voith Gmbh J M Schalteinrichtung fuer ein Schaltgetriebe mit formschluessigen Gangkupplungen, insbesondere fuer ein Klauenwendegetriebe eines Schienenfahrzeuges
DE1167376B (de) * 1960-11-16 1964-04-09 Westinghouse Brake & Signal Steuereinrichtung fuer Umschalteinrichtungen, insbesondere fuer Druckluftbremseinrichtungen von Schienenfahrzeugen

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1088526B (de) * 1956-02-09 1960-09-08 Voith Gmbh J M Schalteinrichtung fuer ein Schaltgetriebe mit formschluessigen Gangkupplungen, insbesondere fuer ein Klauenwendegetriebe eines Schienenfahrzeuges
DE1167376B (de) * 1960-11-16 1964-04-09 Westinghouse Brake & Signal Steuereinrichtung fuer Umschalteinrichtungen, insbesondere fuer Druckluftbremseinrichtungen von Schienenfahrzeugen

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