DEW0016156MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLTK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 4. März 1955 Bekanntgemacht am 17. Mai 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung, durch die der Druck eines Mediums in einer Leitung abhängig von der zwischen zwei Körpern vorhandenen Relativbewegung selbsttätig beeinflußt werden kann, und zwar derart, daß der Druck einen vorbestimmten Wert nicht überschreitet, wenn ein Bewegungsunterschied zwischen einem zu überwachenden Körper und einem vom Steuerventil beeinflußten Glied vorhanden ist, dagegen ίο 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 Schalt-Vorganges an einem Getriebe nicht zuläßt, wenn die überwachte Welle umläuft. Wenn die Vorbedingungen für eine Schaltbewegung nicht vorhanden sind und daher die Weiterleitung von Druckmittel zu dem Betätigungskolben verhindert wird, muß der Bedienende einen weiteren Impuls geben, um

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das Tastglied erneut zu betätigen. Eine zwangläufige, selbsttätige intermittierende Bewegung des Tastgliedes wird mit diesem Steuerventil zwar an- ;'■ gestrebt; 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 ίο 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 so lange 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 druckent-■ - lastet 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 intermittleren de Wirkung des Steuerkolbens und des an ihn angeschlossenen Tastgliedes selbsttätig be- ?-;■ wirkt. 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 Drehbe- : wegurig zu überwachenden Welle zusammenarbeitet. Die Zeichnung zeigt schematisch einen ■Mittelschnitt durch das Steuerventil. Mit dem Ventilgehäuse 1 ist ein Gehäuseteil 2 verbunden, in dem eine mit der zu überwachenden .·■■·■ Welle gekuppelte Welle 3 gelagert ist. An einem Kolben4 ist ein Tastglieds 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 A^entilgehäuse 1 ist außerdem ein Schaltkolben 10 angeordnet, auf den eine Feder 11 einwirkt, die ihn in seiner linken Endlage zu halten sucht. Innerhalb des Schaltkolbens 10 sind Kanäle 12 und 13 angebracht. Das Ventilgehäuse 1 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 Anschluß 15 ;und gleichzeitig durch den Ringkaiial 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 wesentlich 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 19. Der Kolben 4 kann bei seitlich verschwenktem Tastglied 5 seinen unteren Anschlag im Gehäuse erreichen. In dieser Stellung des Kolbens 4 hat das Dichtungsglied 20 die seitliche Bohrung 21 in der Gehäusewand überschliffen, so daß der Raum 18 auf diesem Wege über den Kanal 22 mit dem Raum 23 links vom Schaltkolben 10 verbunden ist. Gegen die Spannung der Feder 11 wird der Kolben 10 von der Druckluft in seine rechte Endlage bewegt. Die Öffnungen der Kanäle 12 befinden sich bei dieser Stellung des Schaltkolbens 10 auf der änderen 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 120' 18 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 11 und die Querschnitte der Kolben und Kanäle sind so bemessen, daß vor der Schaltbewegung, die den KoI-ben 10 in seine rechte Endlage bringt, der Druck in

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dem bei 15 angeschlossenen Betätigungszylinder nur eine Höhe erreicht hat, die wesentlich unter dem Arbeitsdruck dieses Zylinders liegt.

Die Entlüftung des Raumes 18 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 Ouerbohrung 26 des Kolbens 4 gegenüber. Auf diesem Wege wird der Raum 23 entlüftet, und der Schaltkolben 10 wird von der Feder 11 in seine linke Ausgangsstellung zurückbewegt. Damit ist für alle beweglichen Teile des Steuerventils die Ausgangstage 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 Um-Steuervorgang statt. Über die Kanäle 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 KoI-ben 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)

PATENTANSPRÜCHE:

1. 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, dadurch gekennzeichnet, daß zwisehen dem Steuerkolben (4) und den beiden Druckmittelanschlüssen '(14, 15) ein Schaltkolben (10) 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. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (4) in seiner Ausgangsstellung die eine Stirnseite (23) des Schaltkolbens (10) 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. Mit Vakuum arbeitende Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Steuerkolben und Schaltkolben über Vorsteuerschieber betätigt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen