DK154170B - Gliderventilindretning - Google Patents

Description

Opfindelsen vedrører en gliderventilindretning med et hus og en to parallelle flader udvisende glider i et to parallelle flader udvisende kammer i huset, ved hvilket to tilgrænsende flader af glider og hus indeholder som ventil samvirkende styreåbninger og mellem sig danner en op til en højtrykzone grænsende første drosselspalte, og hvor der mellem de andre tilgrænsende flader af glider og hus er dannet en mellem-trykzone, som er koblet ind mellem den første drosselspalte og en sig modsat denne ændrende, til lavtryksiden førende anden drosselspalte.

En kendt giiderventil indretning af denne art (DE-AS 25 44 849) tjener som fordelerventil for en radialstempelmaskine. En drejeglider har form som en ringskive med blindhuller. Disse forbinder styreåbninger, som hver fører til en radialcylinder, skiftevis med til- og afløbsåbninger, som befinder sig på den samme kredsbane. Højtrykzonen er dannet af en ringnot på en husflade, den første drosselspalte mellem denne ringnot og omkredsen på ringskiven, mellemtrykzo-nen af den totale over for liggende flade af ringskiven og den anden drosselspalte af et ringområde, som ligger i det samme plan som den første drosselspalte og omgiver en centr isk afløbsboring. Da de to drosselspalters drosselmodstand ændrer sig i modsat retning ved en forskydning af ringskiven, stiger mellemtrykket, når drejeglideren løftes af styreåbningerne, således at den tilnærmelsesvis beholder sin udgangsposition, og der ved .indstillingen praktisk talt ingen friktionskræfter skal overvindes.

Ved disse og andre giiderventilindretninger er gliderens ak-sialbelastning, som afhænger af de trykførende styreåbningers position, dog ofte usymmetrisk. Dette medfører en ensidig belastning af glideren og derfor på trods af tilstedeværelsen af mellemtrykzonen kipning og klemning.

Formålet med opfindelsen er at angive en gliderventilindret- ning af den i indledningen beskrevne art, hvor man forhindrer en klemning ved asymmetrisk belastning af glideren.

Opgaven løses ifølge opfindelsen ved, at mellemtrykzonen er opdelt i mindst to fra hinanden adskilte segmenter, hvis fladetyngdepunkter ligger unden for midten af glideren, og at hvert segment mindst samvirker med en første og en anden drosselspalte, som svarer til segmenternes position.

Ved denne konstruktion kan der dannes forskellige mellemtryk i mellemtrykzonens enkelte segmenter. Ved kipning af glideren stiger mellemtrykket i et segment, mens det falder i det andet segment. Herved modvirkes gliderens tilbøjelighed til at kippe, og selv ved asymmetrisk belastning sikres en praktisk talt friktionsfri indstilling af det over styreåbningerne tilførte tryk.

På hensigtsmæssig vis ligger de første drosselspalter aksi-alt over for de tilhørende segmenter og er forbundet med dem over en aksialkanal. Dette resulterer i en særdeles enkel udførelsesform.

De andre drosselspalter slutter mod de tilhørende segmenter. Dette medfører, at mellemtrykket forhøjes umiddelbart dér, hvor den anden drosselspalte formindskes.

Ved en indretning med drejelig glider bør mellemtrykzonen være dannet af mindst tre kredssegmenter.. På denne måde kan man modvirke en ekscentrisk belastning af glideren, ligegyldigt hvilken vinkelposition denne belastning har.

Ved en indretning med lineært bevægelig firkantglider skal mellemtrykzonen være dannet af fire, hver med et hjørne samvirkende segmenter. Dette tillader ligeledes, at man kan udligne gliderens asymmetriske belastninger.

Ved en foretrukket udførelsesform er højtrykzonen dannet af en ringnot, som har udvidelser i aksialkanalernes område, og at den første drosselspalte er begrænset af ringflader mellem højtrykzonen og aksialkanalernes mundinger. På denne måde fremkommer der en defineret højtrykzone og en nøjagtig position af den første drosselspalte med hensyn til segmenterne.

Ved en alternativ løsning er der sørget for, at der symmetrisk omkring gliderens længde- og tværakse er anbragt fire med hver en aksialkanal forbundne noter, og at de første drosselspalter er begrænset af afsnit mellem disse noter og højtrykzonen. Også med denne indretning opnår man, at de første drosselspalter samvirker nøjagtigt med segmenterne.

Endvidere byder det på fordele, hvis rummet uden for glideren er forbundet med lavtryksiden, og at de andre drosselspalter er begrænset af et kantafsnit. De andre drosselspalter har så en forholdsvis stor afstand fra gliderens midterakse, således at de ændres tilsvarende kraftigt ved kipbevægelser.

Herved kan kredssegmenterne være begrænset af radialafsnit, som har en radialnot, som fra kanten fører til en centrisk, med lavtryksiden forbundet kanal. Derfor kan der anvendes den totale omkreds på kredssegmenterne for den tilhørende anden drosselspalte. Desuden er det tilstrækkeligt med en eneste kanal i midten for at etablere forbindelsen til lavtryksiden.

Det er desuden gunstigt, hvis glideren er forbundet med et udvendigt aktiveringsorgan over en kobling, som tillader en ledbevægelse, og som forhindrer en kraftoverførelse vinkelret på giiderfladerne. På denne måde sikres det, at der ikke overføres kræfter over aktiveringsorganet til glideren, som kunne føre til en klemning eller kunne genere mellemtrykzo-nens kompensationsvirkning.

Med særlig fordel er gliderens aksiale spillerum så lille, at styreåbningerne på lavtryksiden i styreåbningernes spærrestilling er tætnet i forhold til de andre styreåbninger, selv ved manglende tryk i højtryk- og mellemtrykzonen. I praksis er en sådan tætning tilstrækkelig til, at arbejdsmo-tor og/eller målemotor ikke mister væske i nævneværdig grad. Fortrinsvis skal det aksiale spillerum kun udgøre ca. 5 -50 mikrometer, fortrinsvis ca. 10 mikrometer. På trods af det så lille spillerum kan glideren indstilles praktisk talt friktionsfrit på grund af den krævede trykbalancering.

Anvendelsen som retningsventil er anbefalelsesværdig ved en hydrostatisk styreindretning med målemotor, ved hvilken motorhuset danner glideren, og en som aktiveringsorgan tjenende styreaksel er forbundet med den i forhold til motorhuset drejelige motordel. Herved opnår man ved en styreindretning, at retningsventilen kun har styreåbninger på den ene side, og at der derfor kan anvendes en glider med trykbalancering. Dette er særdeles vigtigt for en sådan styreindretning, fordi gliderens indstilling fra neutralstillingen skal foretages med håndkraft, og, hvis friktionen skal overvindes i begyndelsen, der finder en efterfølgende overstyring sted.

Opfindelsen beskrives nedenfor nærmere ved hjælp af et på tegningen vist, foretrukket udførelseseksempel, der viser i, fig. 1 et længdesnit gennem en hydrostatisk styreindretning med en retningsventil svarende til gliderventil indretningen ifølge opfindelsen, fig. 2 en forenklet tegning af gliderventilindretningen i fig. 1, fig. 3 et billede nedefra af glideren i fig. 2, fig. 4 et billede oppefra af glideren i fig. 2, fig. 5 et snit gennem et andet udførelseseksempel af en gliderventilindretning ifølge opfindelsen, fig. 6 et snit langs med linien VI-VI i fig. 5, fig. 7 et snit langs med linien VII-VII i fig. 5 og fig. 8 et diagram for ventilindretningen i fig. 5-7.

Ved en styreindretning i fig. 1 er der anbragt et skålformet udvendigt hus 1, som er lukket i den åbne ende af en tilslutningsplade 2. Denne har en med en pumpe P forbundet pumpetilslutning 3, en med beholderen T forbundet beholdertilslutning 4 og to arbejdsmotor-tilslutninger, hvoraf der kun er vist tilslutningen 5, og som er forbundet med tilslutningerne S1 og S2 for en styre-arbejdsmotor 6. I tilslutningspladen er der desuden anbragt fordelerkanaler 7, som forbinder de enkelte tilslutninger med styreåbningerne 8 i endefladen 9.

En drejeglider 10 har en første flade 11, som har styreåbninger 12 og sammen med fladen 9 danner en retningsventil 50. Glideren 10 dannes af motorhuset for en målemotor 13, som har en indvendig fortandet tandring 14 og et drejende og kredsende, udvendigt fortandet tandhjul 15, hvorimellem der dannes fortrængningskamre 16. Den som motorhus udformede glider 10 har foruden tandringen 13 en endevæg 17 og en ventilplade 18, som holdes sammen af skruer 19. Mellem ventilpladen 18 og tandhjulet 15 er der udformet en i og for sig kendt fordelerventil 20. Tandhjulet 15 står over en ledaksel 21 i forbindelse med en styreaksel 22. Den sidstnævnte er lejret i det udvendige hus 1 over et aksialleje 23. Opbygningen af den hidtidig beskrevne styreindretning fremgår i enkeltheder af den parallelt indleverede patentanmeldelse "Hydrostatisk styreindretning, især til køretøjer", patentansøgning nr. 5305/83.

Som det fremgår i forbindelse med fig. 2-4, bærer glideren 10 en ringnot på fladen 11, og ringnoten danner en højtrykzone 24. Ringnoten har udvidelser 25, hvori der befinder sig af en ringflade 26 omgivne mundinger 27 af aksialkanaler 28. Hver ringflade 26 danner en første drosselspalte 29 sammen med tilslutningspladens 2 flade 9. På den over for liggende side dannes der mellem gliderens 10 flade 30 og fladen 31 på det udvendige hus 1 en mellemtrykzone 32, som har tre kredssegmenter 34, 35 og 36 i form af fordybninger i fladen 30. Der udmunder en aksialkanal 28 i hvert kredssegment. Hvert kredssegment er begrænset af et udvendigt randafsnit 37 og to radialafsnit 38. I radialafsnittene er der radialnoter 39, som fører til en kanal 40 i midten. Som følge heraf dannes der en anden drosselspalte 41 mellem fladen 31 og de nævnte afsnit 37, 38. Det udvendige rum 42 er forbundet med beholderen T over radialnoterne 39 og kanalen 40 i midten.

Hvis glideren 10 forskydes i aksialretning x på grund af trykforholdene ved styreåbningerne 8, 12, reduceres alle første drosselspalter 29, og alle andre drosselspalter 41 forøges. Mellemtrykket falder i mellemtrykzonen 32. Derfor kan glideren 10 kun bevæge sig ubetydeligt fra sin oprindelige stilling. Forholdene er omvendt, hvis glideren 10 forskydes i den modsatte aksialretning.

Hvis glideren på grund af trykforholdene ved styreåbningerne 8, 12 kipper, f.eks. som vist i retning med uret i fig. 2, falder mellemtrykket i kredssegmentet 35, mens det stiger i kredssegmenterne 34 og 36. Som følge heraf modvirkes kiptilbøjeligheden. På grund af den rotationssymmetriske anbringelse af de tre segmenter 34, 35, 36 kan der kompenseres for en kipning i hver radialretning.

Ved udførelsesformen i fig. 5-8 anvendes der for tilsvarende dele henvisningstal forhøjet med 100. I dette tilfælde er der i huset 101 anbragt en glider 110, som kan forskydes li neært af en aktiveringsstang 122. Ved hjælp af æn fordybning i fladen 109 forefindes der her en højtrykzone ;T24. Mellem-trykzonen 132 har fire firkantede segmenter 134 :'i fladen 130» De første drosselspalter 129 dannes mellem fladen 109 og afsnittene 126, som strækker sig mellem højtrykzonens 124 forlængelser 125 og notter 127, som altid er forbundet med en aksialkanal 128. De andre drosselspalter 141 dannes mellem fladen 131 og et randafsnit 137, som omgiver de enkelte segmenter 134. Pumpetilslrøtningen 104 står i forbindelse med højtrykzonen 124.

Ved en indstilling af glideren kommer en tilhørende styreåbning 112 i forbindelse med gliderens 110 styreåbning 108, således at der kan tilføres trykvæske fra pumpetilslutningen 103 til arbejdsmotoren 106. Derved kommer en anden styreåb-åbning 108a i forbindelse med beholder-styreåbningen 112a, som over en kanal 143 står i forbindelse med det udvendige rum 142 og dermed beholderen T.

Også ved denne konstruktion modvirkes der en forskydning af glideren 110 vinkelret på gliderfladerne 111, 130 ved en tilsvarende ændring af mellemtrykket i segmenterne 134. Ved en kipning af glideren antager mellemtrykkene i segmenterne 134 forskellige værdier af en sådan karakter, at kiptilbøjeligheden modvirkes.

Da det kun drejer sig om den relative bevægelse mellem glider og hus, kan glideren også være stationær og huset indstilleligt, eller begge dele er lejret bevægeligt under opretholdelse af den relative indstillelighed.

Claims (13)

1. Gliderventilindretning med et hus (1) og en to parallelle flader udvisende glider (10) i et to parallelle flader udvisende kammer (42) i huset (1), ved hvilket to tilgrænsende flader af glider (10) og hus (1) indeholder som ventil samvirkende styreåbninger (8, 12) og mellem sig danner en op til en højtrykzone grænsende første drosselspalte (29, 129), og hvor der mellem de andre tilgrænsende flader af glider (10) og hus (1) er dannet en mellemtrykzone (32, 132), som er koblet ind mellem den første drosselspalte (29, 129) og en sig modsat denne ændrende, til lavtryksiden førende anden drosselspalte (41, 141), kendetegnet ved, at mellemtrykzonen (32, 132) er opdelt i mindst to fra hinanden adskilte segmenter (34, 35, 36; 134), hvis fladetyngdepunkter ligger uden for midten af glideren, og at hvert segment mindst samvirker med en første og en anden drosselspalte (29, 41; 129, 141), som svarer til segmenternes position.

2. Gliderventilindretning ifølge krav ^kendetegnet ved, at de første drosselspalter (29, 129) ligger aksialt over for de tilhørende segmenter (34, 35, 36; 134) og er forbundet med dem over en aksialka-nal (28, 128).

3. Gliderventilindretning ifølge krav 1 eller 2, k e n -detegnet ved, at de andre drosselspalter (41; 141) slutter mod de tilhørende segmenter (34, 35, 36; 134).

4. Gliderventilindretning ifølge et af kravene 1-3, kendetegnet ved, at ved en indretning med drejelig glider (10) er mellemtrykzonen (32) dannet af mindst tre kredssegmenter (34, 35, 36).

5. Gliderventilindretning ifølge et af kravene 1-3, kendetegnet ved, at ved en indretning med lineært bevægelig firkantglider (110) er mellemtrykzonen (132) dannet af fire* hver med et hjørne samvirkende segmenter (134)).

6. Gliderventilindretning ifølge krav 2 og 4, kendetegnet ved, at højtrykzonen (24) er dannet af en ringnot, som haa: udvidelser (25) i aksialkanalernes (28) område, og at den første drosselspalte (29) er begrænset af ringflader (26) mellem højtrykzcmen og aksialkanalernes mundinger (27).

7. Gliderventilindretning ifølge krav 2 og 5, k ende-tegnet v e d, at der symmetrisk omkring gliderens (110) længde- og tværakse er anbragt fire med hver en aksialkanal (128) forbundne noter (127), og at de første drosselspalter (129) er begrænset af afsnit (126) mellem disse noter og højtrykzonen (124).

8. Gliderventilindretning ifølge et af kravene 3-7, kendetegnet ved, at rummet (42; 142) uden for glideren (10; 110) er forbundet med lavtryksiden, og at de andre drosselspalter (41; 141) er ibegrænset af et kantafsnit (37; 137).

9. Gliderventilindretning ifølge krav 4 og 8, kendete g n e t v e d, at kredssegmenterne (34, 35, 36) er begrænset af radialafsnit (38), som har en xadialnot (39), som fra kanten fører til en centrisk* med lavtryksiden forbundet kanal (40).

10. Gliderventilindretning ifølge et af kravene 1-9, kendetegnet ved, at glideren j(10) er forbundet med et udvendigt aktiveringsorgan (22) over en kobling (21), som tillader en ledbevægelseT og som for- hindrer en kraftoverførelse vinkelret på giiderfladerne.

11. Gliderventilindretning ifølge et af kravene 1-10, kendetegnet ved, at gliderens (10; 110) aksiale spillerum er så lille, at styreåbningerne på lavtryksiden i styreåbningernes (8, 12; 108, 112, 112a) spærrestilling er tætnet i forhold til de andre styreåbninger, selv ved manglende tryk i højtryk- og mellem-trykzonen (24, 32; 124, 132).

12. Gliderventilindretning ifølge krav 11, k e n d e -tegnet ved, at det aksiale spillerum andrager ca. 5-50 mikrometer, fortrinsvis ca. 10 mikrometer.

13. Anvendelse af gliderventil indretningen ifølge et af kravene 1-12 som retningsventil ved en hydrostatisk styreindretning med målemotor (13), ved hvilken motorhuset danner glideren (10), og en som aktiveringsorgan tjenende styreaksel (22) er forbundet med den i forhold til motorhuset drejelige motordel (15).