DE1133197B - Control slide for a single-acting hydraulic motor - Google Patents

Description

Steuerschieber für einen einfach wirkenden Druckmittelmotor Die Erfindung bezieht sich auf einen Steuerschieber für einen einfach wirkenden Druckmittelmotor mit einer Einlaßkammer, einer Motoranschlußkammer und einer Auslaßkammer, die durch eine durchgehende Bohrung miteinander verbunden sind, welche Dichtflächen bildet, von denen eine erste zwischen der Einlaßkammer und der Motoranschlußkammer liegt, während sich eine zweite zwischen der Motoranschlußkammer und der Auslaßkammer befindet, und in welcher ein mit einem Bund versehener Schieberkolben zwischen einer Lage, in welcher der Bund und die erste Dichtfläche die Strömung von der Einlaßkammer zu der Motoranschlußkammer unterbrechen, und einer anderen Lage, in welcher der Bund und die zweite Dichtfläche die Strömung von der Motoranschlußkammer zur Auslaßkammer unterbrechen, verschiebbar ist.Control slide for a single-acting hydraulic motor The invention refers to a control slide for a single-acting hydraulic motor with an inlet chamber, a motor connection chamber and an outlet chamber passing through a through hole are connected to each other, which forms sealing surfaces, a first of which is between the inlet chamber and the motor connection chamber, while a second is located between the motor connection chamber and the outlet chamber, and in which a spool provided with a collar between a position, in which the collar and the first sealing surface control the flow from the inlet chamber to interrupt the motor connection chamber, and another position in which the Federal government and the second sealing surface the flow from the motor connection chamber to the outlet chamber interrupt, is movable.

Das Ziel der Erfindung besteht darin, einen Steuerschieber dieser bekannten Bauart zu schaffen, bei welchem der Druck in der Motoranschlußkammer der Stellung des Schieberkolbens proportional und nach Maßgabe der Bewegung dieses Kolbens allmählich veränderlich ist.The aim of the invention is to provide a spool this to create known design, in which the pressure in the motor connection chamber of Position of the slide piston proportionally and in accordance with the movement of this piston is gradually changing.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß ein Teil des Bundes und Teile der beiden Dichtflächen in an sich bekannter Weise einen verengten Durchgang zwischen der Einlaßkammer und der Motorenanschlußkammer und einen weiteren verengten Durchgang zwischen der Motorenanschlußkammer und der Auslaßkammer bilden, wenn sich der Schieberkolben in einer Mittelstellung befindet, wobei sich die Längen der beiden verengten Durchgänge in bezug aufeinander im umgekehrten Sinne verändern, wenn der Schieberkolben in der einen oder anderen Richtung aus der Mittelstellung heraus verschoben wird.This aim is achieved according to the invention in that part of the Federal and parts of the two sealing surfaces a narrowed in a known manner Passage between the inlet chamber and the motor connection chamber and another form a narrowed passage between the motor connection chamber and the outlet chamber, when the spool is in a central position, with the lengths of the two narrowed passages change in relation to each other in the opposite sense, when the spool is in one direction or the other out of the center position is moved out.

Die Drosselung und der damit verbundene Druckabfall an einem Durchgang sind bekanntlich proportional zu dessen Länge. Da sich bei dem erfindungsgemäßen Steuerschieber die längen der verengten Durchgänge zwischen der Motoranschlußkammer und den beiden anderen Kammern bei einer Verschiebung des Schieberkolbens im entgegengesetzten Sinne verändern, ändern sich bei dieser Verschiebung auch die Druckabfälle an ihnen im entgegengesetzten Sinne, was zur Folge hat, daß der Druck in der Motoranschlußkammer, welcher in der Mittelstellung des Schieberkolbens einen bestimmten Wert zwischen dem Druck in der Einlaßkamrner und dem Druck in der Auslaßkammer annimmt, bei Verschiebung des Schieberkolbens in der einen Richtung proportional zu dieser Verschiebung gegen den Druck in der Auslaßkammer hin abfällt, während er bei Verschiebung des Schieberkolbens in der anderen Richtung proportional zu der Verschiebung gegen den Druck in der Einlaßkammer hin ansteigt. Der Druck in der Motoranschlußkammer entspricht somit der Stellung des Schieberkolbens und ist nach Maßgabe der Bewegung des Schieberkolbens stufenlos veränderlich.The throttling and the associated pressure drop in a passage are known to be proportional to its length. Since the invention Control slide the length of the narrowed passages between the motor connection chamber and the other two chambers when the slide piston is displaced in the opposite direction Changing senses, the pressure drops across them also change with this shift in the opposite sense, which means that the pressure in the motor connection chamber, which in the middle position of the spool has a certain value between assumes the pressure in the inlet chamber and the pressure in the outlet chamber, upon displacement of the spool in one direction proportional to this displacement opposite the pressure in the outlet chamber drops, while when the slide piston is displaced in the other direction proportional to the displacement against the pressure in the Inlet chamber rises. The pressure in the motor connection chamber thus corresponds the position of the spool and is in accordance with the movement of the spool infinitely variable.

Bei dem erfindungsgemäßen Steuerschieber können die verengten Durchgänge in an sich bekannter Weise einen konstanten Querschnitt aufweisen.In the control slide according to the invention, the narrowed passages have a constant cross section in a manner known per se.

Vorzugsweise haben die Dichtflächen durchgehende Oberflächen, und der Bund besitzt in an sich bekannter Weise eine Rille, die in seiner Oberfläche ausgebildet ist und in der Mittelstellung des Schieberkolbens die drei Kammern miteinander verbindet.The sealing surfaces preferably have continuous surfaces, and the covenant has a groove in its surface in a manner known per se is formed and in the middle position of the spool the three chambers together connects.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung zeigt die Zeichnung. Darin ist Fig. 1 ein Längsschnitt eines Steuerschiebers gemäß der Erfindung, welcher den Schieberkolben in einer seiner Endstellungen zeigt, Fig.2 ein der Fig. 1 ähnlicher Schnitt, der den Schieberkolben in einer Mittelstellung zeigt und Fig. 3 ein der Fig. 1 ähnlicher Schnitt, der den Schieberkolben in seiner anderen Endstellung zeigt. Nach Fig. 1 weist der Steuerschieber ein Gehäuse 11 auf, das eine durchgehende Bohrung 12 enthält, entlang derer fünf Ringkammern 13 bis 17 im Abstand angeordnet sind. Wie gezeigt, trennen Dichtflächen 18, 19, 21 und 22 diese Kammern voneinander. Die Ringkammern 15 und 17 stehen mit einer Einlaßöffnung 23 über den abgezweigten Durchgang 24 und die Ringkammern 13 und 16 mit einer Auslaßöffnung 25 über den abgezweigten Durchgang 26 in Verbindung.An example embodiment of the invention is shown in the drawing. 1 is a longitudinal section of a control slide according to the invention, which shows the slide piston in one of its end positions, FIG. 2 a similar one to FIG Section showing the spool in a central position and Fig. 3 one of the Fig. 1 similar section showing the slide piston in its other end position. To Fig. 1, the control slide on a housing 11 which has a through hole 12 contains, along which five annular chambers 13 to 17 are arranged at a distance. As shown, sealing surfaces 18, 19, 21 and 22 separate these chambers from one another. the Annular chambers 15 and 17 have an inlet opening 23 above the branched passage 24 and the annular chambers 13 and 16 with an outlet opening 25 on the branched off Passage 26 in connection.

Der Durchgang 27 verbindet die Ringkammer 14 mit einer Motoröffnung 28. In die Bohrung 12 ist ein Schieberkolben 29 eingebaut, der vier durch ringförmige Rillen 35, 36 und 37 voneinander abgeteilte Schieberbunde 31, 32, 33 und 34 hat. Der Bund 31 sitzt in einer Gegenbohrung 38 und ist mit zwei diametral gegenüberliegenden Abflachungen 39 versehen, die um einen Abstand voneinander entfernt sind, der gleich dem Durchmesser der Ringrille 35 ist. Auf diese Weise steht die Ringrille 35 in ständiger Verbindung mit der Ringkammer 13. Der Schieberbund 32 ist mit einer Längsrille 41 von gleichmäßiger Querschnittsfläche ausgebildet, die sich zwischen den Ringrillen 35 und 36 erstreckt. Eine sich zwischen der Abschlußkappe 43 und dem Schieberbund 31 abstützende Schraubenfeder 42 drängt den Schieberkolben 29 in die Stellung nach Fig. 1.The passage 27 connects the annular chamber 14 with a motor opening 28. A slide piston 29 is built into the bore 12 and has four slide collars 31, 32, 33 and 34 separated from one another by annular grooves 35, 36 and 37. The collar 31 is seated in a counterbore 38 and is provided with two diametrically opposite flattened areas 39 which are spaced apart from one another by a distance which is equal to the diameter of the annular groove 35. In this way, the annular groove 35 is in constant communication with the annular chamber 13. The slide collar 32 is formed with a longitudinal groove 41 of uniform cross-sectional area, which extends between the annular grooves 35 and 36. A helical spring 42 supported between the end cap 43 and the slide collar 31 urges the slide piston 29 into the position according to FIG. 1.

Im Betrieb sind die Einlaß- bzw. Auslaßöffnung 23 bzw. 25 mit einer Pumpe bzw. einem Sammelbehälter verbunden. Die Druckleitung von der Pumpe zur Einlaßöffnung 23 sollte ein Entlastungsventil einschließen, da der durch den Schieber 11 gewährte Entlastungspfad unterbrochen wird, wenn der Kolben 29 aus seiner Stellung nach Fig. 1 geschoben wird. Die Motoranschlußöffnung 28 wird mit einem einfach wirkenden federbelasteten Expansionskammer-Druckmittelmotor verbunden, wie er z. B. zum Steuern von Bremsen und Kupplungen benutzt wird. In der Schieberstellung nach Fig. 1 , fließt das in die Einlaßöffnung 23 eintretende Druckmittel entlang eines den abgezweigten Durchgang 24, die Ringkammer 17, die Ringrille 37, die Ringkammer 16, den abgezweigten Durchgang 26 und die Ausgangsöffnung 25 umfassenden Entlastungspfad zum Sammelbehälter. Ein kleiner Teil der Einlaßströmung wird über die Längsrille 41, die Ringrille 35, die Abflachungen 39, die Ringkammer 13 und den abgezweigten Durchgang 26 zur Auslaßöffnung 25 übertragen. Da die Motoranschlußöffnung 28 und die Motoranschlußkammer 14 in freier Verbindung mit dem Sammelbehälter stehen, ist der gesteuerte Motor entleert. Um den gesteuerten Motor unter Druck zu setzen, wird der Schieberkolben 29 aus seiner Stellung gemäß Fig. 1 nach links geschoben. Diese Bewegung bewirkt, daß die Bunde 34 und 32 über die Dichtflächen 22 und 18 wandern und so sowohl den Entlastungspfad von der Einlaßöffnung 23 zur Auslaßöffnung 25 durch die Ringkammer 17 als auch den umverengten Pfad zwischen der Motoranschlußkammer 14 und dem Sammelbehälter durch die Ringrille 35 unterbrechen. Das ganze in die Einlaßöffnung 23 eintretende, unter hohem Druck stehende Strömungsmittel fließt nun durch den abgezweigten Durchgang 24, die Einlaßkammer 15 und die Längsrille 41 zur Motoranschlußkammer 14 und von dort durch die Längsrille 41, die Kolbenrille 35, die Abflachungen 39, die Auslaßkammer 13 und die Auslaßöffnung 25 zum Sammelbehälter. Die Längsrille 41 und die Dichtflächen 18 und 19 arbeiten zusammen, um einen zu und von der Motoranschlußkammer 14 führenden verengten Durchgang zu bestimmen. Die durch jeden der beiden Durchgänge hervorgerufene Drosselung und folglich der Druckabfall längs dieser Durchgänge ist eine Funktion ihrer Länge. Wenn sich der Schieberkolben 29 nach links bewegt, nimmt die Länge des verengten Durchganges zwischen den Ringkammern 14 und 15 ab und die Länge des verengten Durchganges zwischen den Ringkammern 13 und 14 zu. Deshalb nimmt der Druckabfall zwischen den Ringkammern 14 und 15 und zwischen den Ringkammern 13 und 14 ab bzw. zu. Diese Änderungen rufen ein allmähliches Ansteigen des Drucks in der Motoranschlußkammer 14 hervor, wenn sich der Kolben 29 nach links bewegt.In operation, the inlet and outlet ports 23 and 25, respectively, are provided with a Pump or a collecting tank connected. The pressure line from the pump to the inlet port 23 should include a relief valve, since that allowed by the slide 11 The relief path is interrupted when the piston 29 moves out of its position according to FIG. 1 is pushed. The motor connection opening 28 is spring-loaded with a single-acting Expansion chamber hydraulic motor connected, as z. B. to control brakes and couplings are used. In the slide position according to FIG. 1, the flows into the inlet port 23 entering pressure medium along one of the branched off passage 24, the annular chamber 17, the annular groove 37, the annular chamber 16, the branched passage 26 and the outlet opening 25 comprehensive relief path to the collecting container. A small part of the inlet flow is via the longitudinal groove 41, the annular groove 35, the Flats 39, the annular chamber 13 and the branched passage 26 to the outlet opening 25 transferred. Since the motor connection opening 28 and the motor connection chamber 14 in are freely connected to the collecting tank, the controlled motor has been emptied. To put the controlled motor under pressure, the spool 29 is out of his Position according to FIG. 1 pushed to the left. This movement causes the frets 34 and 32 migrate over the sealing surfaces 22 and 18 and so both the relief path from the inlet port 23 to the outlet port 25 through the annular chamber 17 as well as the narrowed path between the motor connection chamber 14 and the collecting container the ring groove 35 interrupt. The whole entering the inlet port 23, below High pressure fluid now flows through the branched passage 24, the inlet chamber 15 and the longitudinal groove 41 to the motor connection chamber 14 and from there through the longitudinal groove 41, the piston groove 35, the flats 39, the outlet chamber 13 and the outlet opening 25 to the collecting container. The longitudinal groove 41 and the sealing surfaces 18 and 19 work together to provide one to and from the motor terminal chamber 14 to determine the narrowed passage. The one produced by each of the two passes Restriction and, consequently, the pressure drop across these passages is a function their length. As the spool 29 moves to the left, the length increases of the narrowed passage between the annular chambers 14 and 15 and the length of the narrowed passage between the annular chambers 13 and 14 to. Therefore, the pressure drop increases between the annular chambers 14 and 15 and between the annular chambers 13 and 14 from or to. These changes cause a gradual increase in the pressure in the motor connection chamber 14 emerges when the piston 29 moves to the left.

Wenn der Schieberkolben 29 die Stellung nach Fig.2 erreicht, wird die Drosselung zwischen den Ringkammern 14 und 13 ein Maximum, weil sich die Längsrille 41 über die ganze Breite der Dichtfläche 18 erstreckt, und die Drosselung zwischen den Ringkammern 14 und 15 wird ein Minimum wegen der freien Verbindung durch die Kolbenrille 36. Deshalb wird der in der Motoranschlußkammer 14 aufgebaute Druck maximal sein, wenn der Schieberkolben 29 in dieser Stellung ist. Eine weitere Bewegung des Schieberkolbens 29 gegen die Endstellung nach Fig. 3 hat keine Wirkung auf den Druck in der Motoranschlußkammer 14. Es ist nützlich, dieses Weiterfahren vorzusehen, wenn zwei dieser Schieberkolben für einen Folgebetrieb angeordnet sind; der erste bewegt sich von der Stellung nach Fig. 2 zu der Stellung nach Fig. 3, während sich der zweite von der Stellung nach Fig. 1 in die Stellung nach Fig. 2 bewegt.When the slide piston 29 reaches the position according to FIG the throttling between the annular chambers 14 and 13 a maximum, because the longitudinal groove 41 extends over the entire width of the sealing surface 18, and the throttling between the annular chambers 14 and 15 is a minimum because of the free connection through the Piston groove 36. Therefore, the pressure built up in the motor connection chamber 14 becomes be maximum when the spool 29 is in this position. Another move of the slide piston 29 against the end position of FIG. 3 has no effect on the Pressure in the motor connection chamber 14. It is useful to provide this continuation, if two of these slide pistons are arranged for a subsequent operation; the first moves from the position of FIG. 2 to the position of FIG. 3, while the second moved from the position of FIG. 1 to the position of FIG.

Wenn der Schieberkolben 29 in der entgegengesetzten Richtung bewegt wird, wird die Drosselung zu und von der Motoranschlußkammer 14 fortschreitend zu- bzw. abnehmen, so daß der Druck in dieser Kammer allmählich abnimmt. Wenn vier Schieberkolben wieder die Stellung nach Fig. 1 erreicht hat, wird die Motoranschlußkammer 14 entleert.When the spool 29 moves in the opposite direction is, the throttling to and from the motor connection chamber 14 is progressively increased. or decrease so that the pressure in this chamber gradually decreases. When four spool pistons has reached the position according to FIG. 1 again, the motor connection chamber 14 is emptied.

Wenn sich der Schieberkolben 29 zwischen seinen Endstellungen bewegt, befindet sich jeder Teil der Längsrille 41 zu dem einen oder anderen Zeitpunkt entweder innerhalb der Auslaßkammer 13 oder innerhalb der Motoranschlußkammer 14. So wird die Rille, wenn sie durch Fremdkörper in dem hydraulischen öl verstopft wird, gespült, sobald der Kolben verschoben wird und der verstopfte Teil in eine der Ringkammern gelangt.When the spool 29 moves between its end positions, each part of the longitudinal groove 41 is at one point or another either within the outlet chamber 13 or within the motor connection chamber 14. Thus, if the groove becomes clogged by foreign objects in the hydraulic oil, flushed as soon as the piston is moved and the clogged part enters one of the annular chambers.

Es ist zu erkennen, daß der Schieber dem Bedienenden eine Anzeige der Größe der durch den gesteuerten Motor ausgeübten Kraft vermittelt, da zwischen den Stellungen der Fig. 1 und 2 sowohl der in der Ringkammer 14 aufgebaute Druck als auch die von der Feder 42 auf den Schieberkolben 29 ausgeübte Kraft von dem Abstand abhängt, um den der Kolben 29 aus der Stellung nach Fig. 1 verschoben wird.It can be seen that the slide is an indication to the operator the magnitude of the force exerted by the controlled motor mediated, since between the positions of FIGS. 1 and 2 both the pressure built up in the annular chamber 14 as well as the force exerted by the spring 42 on the slide piston 29 by the The distance by which the piston 29 is displaced from the position according to FIG. 1 depends.

Obwohl in der bevorzugten Anordnung die Längsrille 41 in dem Schieberbund 32 ausgebildet ist, ist es offensichtlich, daß sie ihre beabsichtigte Funktion in gleicher Weise ausführen könnte, wenn sie in den Dichtflächen 18 und 19 ausgebildet wäre. In jedem Falle könnte eine Vielzahl von Rillen benutzt werden. Weiterhin ist es offensichtlich, daß die Erfindung in anderen Schiebern als Kolbenschiebern anwendbar wäre.Although the longitudinal groove 41 is formed in the slide collar 32 in the preferred arrangement, it is obvious that if it were formed in the sealing surfaces 18 and 19 it could perform its intended function in the same way. In either case, a variety of grooves could be used. Furthermore, it is evident that the invention would be applicable to valves other than piston valves.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Steuerschieber für einen einfach wirkenden Druckmittelmotor mit einer Einlaßkammer, einer Motoranschlußkammer und einer Auslaßkammer, die durch eine durchgehende Bohrung miteinander verbunden sind, welche Dichtflächen bildet, von denen eine erste zwischen der Einlaßkammer und der Motoranschlußkammer liegt, während sich eine zweite zwischen der Motoranschlußkammer und der Auslaßkammer befindet, und in welcher ein mit einem Bund versehener Schieberkolben zwischen einer Lage, in welcher der Bund und die erste Dichtfläche die Strömung von der Einlaßkammer zu der Motoranschlußkammer unterbrechen, und einer anderen Lage, in welcher der Bund und die zweite Dichtfläche die Strömung von der Motoranschlußkammer zur Auslaßkammer unterbrechen, verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (41) des Bundes (32) und Teile der beiden Dichtflächen (18,19) in an sich bekannter Weise einen verengten Durchgang zwischen der Einlaßkammer (15) und der Motoranschlußkammer (14) und einen weiteren verengten Durchgang zwischen der Motoranschlußkammer (14) und der Auslaßkammer (13) bilden, wenn sich der Schieberkolben (29) in einer Mittelstellung befindet, wobei sich die Längen der beiden verengten Durchgänge in Bezug aufeinander im umgekehrten Sinne verändern, wenn der Schieberkolben (29) in der einen oder anderen Richtung aus der Mittelstellung heraus verschoben wird. PATENT CLAIMS: 1. Control slide for a single-acting hydraulic motor with an inlet chamber, a motor connection chamber and an outlet chamber passing through a through hole are connected to each other, which forms sealing surfaces, a first of which is between the inlet chamber and the motor connection chamber, while a second is located between the motor connection chamber and the outlet chamber, and in which a spool provided with a collar between a position, in which the collar and the first sealing surface control the flow from the inlet chamber to interrupt the motor connection chamber, and another position in which the Federal government and the second sealing surface the flow from the motor connection chamber to the outlet chamber interrupt, is displaceable, characterized in that a part (41) of the federal government (32) and parts of the two sealing surfaces (18, 19) in a manner known per se narrowed passage between the inlet chamber (15) and the motor connection chamber (14) and another narrowed passage between the motor connection chamber (14) and the outlet chamber (13) when the slide piston (29) is in a central position with the lengths of the two narrowed passages with respect to each other Change in the opposite sense if the spool (29) is in one way or the other Direction is shifted out of the middle position. 2. Steuerschieber gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein jeder verengte Durchgang in bekannter Weise einen konstanten Querschnitt aufweist. 2. Control spool according to Claim 1, characterized in that each narrowed passage in known Way has a constant cross-section. 3. Steuerschieber gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtflächen (18, 19) durchgehende Oberflächen aufweisen und der Bund (32) in an sich bekannter Weise eine Rille (41) besitzt, die in seiner Oberfläche ausgebildet ist und in der Mittelstellung des Schieberkolbens (29) die drei Kammern (13,14,15) miteinander verbindet. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 653 469; USA: Patentschriften Nr. 1872 626, 2 605108, 2 010 022, 2 672 883, 2 718 240, 2 812 775. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1108 028.3. Control slide according to claim 1 or 2, characterized in that the sealing surfaces (18, 19) are continuous surfaces have and the collar (32) has a groove (41) in a manner known per se, which is formed in its surface and in the middle position of the spool (29) connects the three chambers (13,14,15) with one another. Considered publications: German Patent No. 653,469; USA: Patent Nos. 1872 626, 2 605108, 2 010 022, 2 672 883, 2 718 240, 2 812 775. Earlier patents considered: German Patent No. 1108 028.