DE1195116B - Steuereinrichtung fuer einen doppeltwirkenden Verbraucher mit einem Kolbenschieber - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

F06k

Deutsche Kl.: 47 g - 29

Nummer: 1195116

Aktenzeichen: B 59074 XII/47 g

Anmeldetag: 23. August 1960

Auslegetag: 16. Juni 1965

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für einen doppeltwirkenden Verbraucher mit einem Kolbenschieber, dessen Stirnenden mit veränderlichem Druck beaufschlagt werden, dessen Höhe von zwei Düsen bestimmt wird, mit einem vor den Düsen schwenkbar angeordneten, den Druckmittelfluß aus den Düsen drosselnden Verschlußteil mit Magnetantrieb, welches Verschlußteil über eine Federanordnung auf den Kolbenschieber rückstellend einwirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Steuereinrichtung nach einem älteren Patent so weiterzubilden, daß sie ein hydraulisch ausgeglicheneres System aufweist und damit hinsichtlich ihrer Wirkungsweise ähnlichen Einrichtungen überlegen ist. Dies wird durch zwei axial fluchtende, je einer Seite des Verbrauchers zugeordnete Schieberkolbenteile erreicht, die in symmetrischer Anordnung zu einer durch die Schwenkachse des Verschlußteils gehenden Ebene liegen, zwischen denen das Verschlußteil in einer Kammer angeordnet ist, die mit der Rücklauföffnung verbunden ist, und durch eine zwischen dem Verschlußteil und jedem Schieberkolbenteil angeordnete vorgespannte Druckfeder.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nach einem älteren Vorschlag ist vorgesehen, das gabelförmige Verschlußteil eines elektromagnetisch betätigten Hilfsventils in Eingriff an einem gesteuerten Schieberkolben zu halten.

Steuereinrichtung für einen doppeltwirkenden Verbraucher mit einem Kolbenschieber

Anmelder:

Borg-Warner Corporation, Chicago, JIl. (V. St. A.) Vertreter:

Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt, Hamburg 36, Neuer Wall

Als Erfinder benannt:

Robert W. Cox,

Ray F. Griswold, Northridge, Calif. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 31. August 1959 (836 967)

25 Schieberbohrung 12 steht über einen Kanal 15 mit einer Längsbohrung 16 in Verbindung, in welcher eine Düse 17 angeordnet ist. In gleicher Weise steht der Abschnitt 14 der Schieberbohrung 12 über einen Kanal 18 mit einer Längsbohrung 19 in Verbindung, Die Steuereinrichtung nach der Erfindung zeichnet 30 in welcher eine Düse 21 angeordnet ist. Die Düsen sich insbesondere auch durch den Vorteil aus, daß 17 und 21 sind mit Austrittsöffnungen 22 bzw. 23 bei einer bestimmten Druckabnahme die zwischen versehen, welche in eine Kammer 24 hineinragen, dem Verschlußteil und den Schieberkolbenteilen an- welche sich senkrecht zu den Bohrungen 12, 16 und geordneten Federn dafür sorgen, daß die Schieber- 19 erstreckt. Im Gehäuse 1 ist eine Rücklauföffnung kolbenteile auseinanderbewegt werden, so daß beide 35 25 vorgesehen.

Seiten des Verbrauchers druckentlastet werden. Innerhalb der Kammer 24 ist ein Verschlußteil 26

Die Erfindung ist in der Zeichnung als Ausfüh- angeordnet. Das eine Ende dieses Verschlußteils 26 rungsbeispiel im Schnitt dargestellt. ist zwischen den Düsen 17 und 21 unmittelbar im

Diese Zeichnung zeigt ein Gehäuse 1. Dieses hat Bereich der Austrittsöffnungen 22 und 23 angeordim oberen Abschnitt eine Längsbohrung 2 mit einem 40 net. Der Fluß des Druckmittels durch eine dieser Filtereinsatz 3 aus gesintertem Metalldraht. Bei 4 Austrittsöffnungen 22 bzw. 23 hindurch wird fortlaufend vermindert, wenn das Verschlußteil 26 in Richtung auf diese zu bewegt wird, während der Fluß durch die gegenüberliegende Düse fortlaufend ver-45 stärkt wird. Das Verschlußteil 26 ist einstückig mit dem Anker 27 eines Elektromagneten verbunden. Eine Membran 28 aus z. B. Beryllium, Kupfer oder Federmaterial ist aus einem Stück mit der aus dem Verschlußteil 26 und dem Anker 27 bestehenden

die Kanäle 5 und 6 mit auf Abstand gehaltenen 50 Einheit gebildet. Die Membran 28 ist im allgemeinen Punkten zwischen den Enden der Schieberbohrung kreisförmig und fest und abdichtend mit dem Ge-12 in Verbindung stehen. Der Endabschnitt 13 der häusel derart verbunden, daß der Anker 27 von

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wird das Druckmittel zugeführt. Es wird an die Kanäle 5 und 6 weitergeführt. Die Enden der Längsbohrung 2 stehen mit Kanälen 7 und 8 über Drosseln 9 und 11 in Verbindung.

Die Kanäle 5, 6, 7 und 8 stehen mit einer Schieberbohrung 12 in Verbindung, wobei die Kanäle 7 und 8 jeweils mit den gegenüberliegenden Endabschnitten 13 und 14 der Schieberbohrung 12 und

dem in der Kammer 24 vorhandenen Druckmittel abgesperrt ist.

Der Anker 27 ist ein Teil des elektromagnetischen Antriebs, der aus den Spulen 29 und 31 und den Polstücken 30, 32 und 33 aus elektromagnetischem Werkstoff gebildet wird. Außerdem sind zwei obere Polstücke 34 und 35 aus elektromagnetischem Werkstoff vorgesehen, die einstellbar angeordnet und vom äußersten Ende des Ankers 27 nur wenig auf Abstand gehalten sind. Dazu gehört außerdem ein Dauermagnet 40 von Hufeisenform, dessen Enden Berührung mit den Polstücken 32 und 33 haben.

In der Schieberbohrung 12 ist ein Steuerschieber

41 mit zwei gleichen Schieberkolbenteilen 42 und 43 angeordnet. Der Schieberkolbenteil 42 ist mit Bunden 44 und 45, einem Durchflußschild 46 und mit einem Stößel 47 versehen. In gleicher Weise weist Schieberkolbenteil 43 Bunde 48, 49, ein Durchflußschild 51 und einen Stößel 52 auf.

Im Betrieb preßt die in den Endabschnitten 13 und 14 der Schieberbohrung 12 vorhandene Flüssigkeit die Schieberkolbenteile 42 und 43 nach innen, so daß die Stößel 47 und 52 sich berühren. In dieser Stellung erstrecken sich die Stößel 47 und 52 in eine öffnung 53 des Verschlußteils 26 hinein. Das Verschlußteil 26 berührt keinen der Schieberkolbenteile

42 und 43.

Zwischen dem Verschlußteil 26 und dem Durchflußschild 46 des hin- und herbeweglichen Schieberkolbenteils 42 befindet sich eine Feder 54. In gleicher Weise ist zwischen dem Verschlußteil 26 und dem Durchflußschild 51 eine Feder 55 angeordnet. In der dargestellten Lage der Schieberkolbenteile 42 und 43 verhindert der Bund 45 eine Verbindung zwischen der Schieberbohrung 12 und einem Kanal 56, welcher zur einen Seite eines doppeltwirkenden Verbrauchers 57 führt. In gleicher Weise verhindert der Bund 49 auf dem Schieberkolbenteil 43 in der gezeigten Lage einen Fluß zwischen der Schieberbohrung 12 und einem Kanal 58, welcher zur gegenüberliegenden Seite des Verbrauchers 57 führt.

Ein Kanal 61 verbindet die Rücklauföffnung 25 mit dem Teil der Schieberbohrung 12, welcher zwischen dem Bund 45 und dem Durchflußschild 46 liegt. Genauso verbindet ein Kanal 62 die Rücklauföffnung 25 mit dem Teil der Schieberbohrung 12, der zwischen dem Bund 49 und dem Durchflußschild 51 liegt.

Die Arbeitsweise der Steuereinrichtung ist folgende: Wenn unter hohem Druck stehende Flüssigkeit bei 4 zugeführt wird, fließt sie gefiltert durch die Kanäle 5 und 6 zur Schieberbohrung 12 und füllt die Zwischenräume zwischen den Bunden 44 und 45 und 48 und 49.

An die Kanäle 7 und 8 wird ein unter geringerem Druck stehendes gefiltertes Druckmittel herangeführt. Dieses tritt in die Endabschnitte 14 und 13 der Schieberbohrung 12 ein und bringt die Schieberkolbenteile 42 und 43 gegen die Kraft der Federn 54 und 55 in Verbindung. Dieses Druckmittel fließt auch durch die Kanäle 15 und 18 und durch die Düsen 17 und 21, wo es auf die Endabschnitte des Verschlußteils 26 auftrifft und dann durch die Rücklauföffnung 25 strömt. Wenn in den Spulen 29 und 31 ein Differentialsteuerstrom auftritt, dann verursacht er eine Bewegung des Ankers 27.

Wird der Anker 27 nach rechts bewegt, so nähert sich der Endabschnitt des Verschlußteils 26 der Austrittsöffnung 23 der Düse 21. Dann wird der Fluß durch diese hindurch fortschreitend gehemmt, gleichzeitig wird der Strömungsfluß durch die Düse 17 jedoch fortlaufend freigegeben. Infolgedessen nimmt der Druck im Endabschnitt 13 der Schieberbohrung 12 ab, während der Druck im Endabschnitt 14 zunimmt. Der Steuerschieber 41 mit den Schieberkolbenteilen 42 und 43 wird daher nach links bewegt. Die Federn 54 und 55 sind ständig gespannt, so

ίο daß die Bewegung des Steuerschiebers 41 nach links eine linear zunehmende Kraft auf das Verschlußteil 26 ausübt, wodurch dieses in die neutrale Lage zurückzukehren bestrebt ist. Die Bewegung des Steuerschiebers 41 steigert die Rückstellkraft, welche auf das Verschlußteil 26 wirksam ist, so lange, bis das Verschlußteil nahezu in seine neutrale Lage zurückgebracht worden ist. Das Verschlußteil 26 bleibt nur so viel versetzt, wie ausreicht, um den Differentialdruck am Steuerschieber 41 aufrechtzuerhalten und um die Rückstellfeder 55 zusammenzudrücken. Wenn der Steuerschieber 41 nach links verschoben wird, dann wird das Druckmittel in dem Kanal 6 durch den Kanal 58 zum rechten Ende des doppeltwirkenden Verbrauchers 57 gefördert. An der linken Seite des Verbrauchers 57 befindliches Druckmittel wird durch den Kanal 56 in die Schieberbohrung 12 ausgestoßen und von dort über den Kanal 61 zur Rücklauföffnung 25 geleitet.

Es ist von Bedeutung, daß der Bund 45 die ihm zugeordnete Öffnung völlig freigibt und somit den Kanal 56 mit der Schieberbohrung 12 verbindet, bevor das Durchflußschild 46 den Druckmittelfluß durch den Kanal 61 sperrt. Es ist außerdem hervorzuheben, daß das von dem doppeltwirkenden Verbraucher 57 ausgestoßene Druckmittel infolge der Abschirmwirkung des Durchflußschildes 46 durch den Kanal 56 und den Kanal 61 zur Rücklauföffnung

25 strömt, ohne auf das Verschlußteil 26 einwirken zu können.

Der Steuerschieber 41 wird in solchem Maße verschoben, wie es der Verbraucher 57 erfordert. Die Drücke in den Endabschnitten 13 und 14 sind im wesentlichen ausgeglichen, wenn das Verschlußteil

26 in seine nahezu neutrale Lage zurückgeführt wird. Der Steuerschieber 41 bleibt in der versetzten Lage, bis der an die Spulen 29 und 31 herangeführte Differentialstrom die entgegengesetzte Bewegung des Verschlußteils 26 bewirkt hat, worauf der Steuerschieber 41 in die neutrale oder irgendeine andere gewünschte Lage geführt wird.

Bei einem Druckausfall drücken die Federn 54 und 55 die Schieberkolbenteile 42 und 43 nach außen. In dieser Lage sind beide Enden des doppeltwirkenden Verbrauchers 57 frei mit der Rücklauföffnung 25 verbunden.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Steuereinrichtung für einen doppeltwirkenden Verbraucher mit einem Kolbenschieber, dessen Stirnende mit veränderlichem Druck beaufschlagt werden, dessen Höhe von zwei Düsen bestimmt wird, mit einem vor den Düsen schwenkbar angeordneten, den Druckmittelfluß aus den Düsen drosselnden Verschlußteil mit Magnetantrieb, welches Verschlußteil über eine Federanordnung auf den Kolbenschieber rückstellend einwirkt, gekennzeichnet durch zwei axial fluchtende, je einer Seite des Verbrauchers

(57) zugeordnete Schieberkolbenteile (42, 43) in symmetrischer Anordnung zu einer durch die Schwenkachse des Verschlußteils (26) gehenden Ebene, zwischen denen das Verschlußteil (26) in einer Kammer (24) angeordnet ist, die mit der Rücklauföffnung (25) verbunden ist, und durch eine zwischen dem Verschlußteil (26) und jedem Schieberkolbenteil (42, 43) angeordnete, vorgespannte Druckfeder (54 bzw. 55).

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß die das Verschlußteil (26) aufnehmende Kammer (24) gegenüber Schieberbohrungen (12) abgedichtet ist und über Kanäle (61, 62) mit einer Rücklaufkammer eines jeden Schieberkolbenteils (42, 43) verbunden ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichachsig angeordneten Düsen (17, 21) an dem vom Magnetantrieb (29 bis 33) entfernt unmittelbar über der Rücklauföffnung (25) liegenden Ende des Verschlußteils (26) angreifen, während die Schieberkolbenteile (42, 43) zwischen den Düsen (17, 21) und dem Magnetantrieb (29 bis 33) angeordnet sind.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußteil (26) einteilig mit dem Anker (27) des Magnetantriebs ausgebildet ist und als doppelarmiger Hebel wirkt.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der den Magnetantrieb (29 bis 33) aufnehmende Raum durch eine das Verschlußteil (26) und den Anker (27) tragende, das Schwenkgelenk bildende Membran (28) von der Kammer (24) getrennt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2775 254, 2 915 077.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsche Patente Nr. 1 069 972, 1089 602,
071, 1161733.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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