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Steuerschieber mit einem flachen drehbaren Steuerteil, das berührungsfrei
durch ein elektromagnetisches Feld verdrehbar ist Die bekannten Vierwegesteuerschieber
werden vorwiegend von Hand verstellt und sind so aufgebaut, daß sie Abdichtungen
benötigen, um das Austreten der Druckflüssigkeit zwischen den feststehenden und
den beweglichen Ventilteilen zu verhindern. Diese Abdichtungen sind leicht Angriffen
und Beschädigungen durch das Druckmittel und durch das Drehen des Steuerschiebers
ausgesetzt und bewirken außerdem eine hohe Reibung. Für einen elektromagnetischen
Betrieb sind solche Steuerschieber nicht geeignet. Es sind zwar bereits elektrisch
betriebene Steuerschieber mit einem flachen Steuerteil bekannt. Ein solcher wird
mittels eines Elektromotors angetrieben, der ein entsprechend großes Drehmoment
ausüben kann, das die z. B. von den Dichtungen ausgeübten Reibungswiderstände und
ungleiche Druckbelastungen des Steuerteils überwinden kann.
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Es ist auch ein elektromagnetisches Ventil bekanntgeworden, das aber
ein reines Durchgangsventil ist. Dort ist ein Elektromagnet rund um eine das Gehäuse
bildende Hülse gelegt, und der Drehschieber besteht aus einer sternförmigen Blende,
die bei der. Erregung um einen kleinen Winkelbereich verschwenkt wird und dabei
entsprechend sternförmig angeordnete Durchbrüche in einer Querwand des Gehäuses
abdeckt oder freigibt. Es sind auch andere elektromechanisch betätigte Drehschieber
bekanntgeworden, deren zuverlässige Betriebsweise jedoch in Frage gestellt werden
muß, da der Steuerschieber einseitig belastet wird, da das Druckmittel außerhalb
der Mittelachse des Schiebers zugeführt wird und einseitige Kräfte auf den Schieber
ausübt, die zu Verklemmungen und zu einem Verkanten des Schiebers führen können,
mindestens aber Reibung verursachen, die eine erhöhte Verstellkraft bedingt. Bei
flachen Steuerschiebern ist eine gleickmäßige Belastung des Schiebers von großer
Wichtigkeit, wenn ein sicheres Schalten des Ventils bei einem wirtschaftlich sinnvollen
Aufwand an elektromagnetischer Ausrüstung gewährleistet werden °soll. Dieses Problem
tritt bei Steuerschiebern mit einem längsgestreckten walzenförmigen Steuerteil nicht
auf, das von dem Druckmittel in radialer Richtung angeströmt wird und sich ohne
allzu großen Aufwand weitgehend entlasten läßt.
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Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen Steuerschieber
mit einem flachen drehbaren Steuerteil zu schaffen, der durch einen berührungsfreien
elektromagnetischen Antrieb betätigbar ist.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Zuleitung
des Druckmittels von der Druckmittelquelle im feststehenden Teil des Steuerschiebers
durch einen zentralen axialen Kanal erfolgt, der zentrisch in das Steuerteil mündet,
und das Steuerteil in radialem Abstand von diesem zentrischen Kanal weitere axiale
Kanäle besitzt, die bei Verdrehung des Steuerteils mit gleichgerichteten axialen
Kanälen des feststehenden Teils zur Ausrichtung kommen.
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Durch diese Anordnung wird eine Entlastung des elektromagnetisch verstellbaren
Steuerteils bewirkt. Außerdem erlaubt sie die Ausbildung eines Steuerschiebers,
der auch seitlich an eine Druckmittelleitung oder einen Leitungsverteiler angeflanscht
werden kann. Das Druckmittel wird im Ventil im Bereich des flachen Drehschiebers
zwar umgelenkt, ohne daß dadurch aber eine einseitige Belastung des Ventils eintreten
würde.
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Die axialen Kanäle bilden beispielsweise Zuleitungen zu Zylindern
einer hydraulischen Anlage, die gesteuert werden sollen, und diese Verbraucherzuleitungen
sind erfindungsgemäß zusammen mit einem ebenfalls axialen Auslaßkanal im feststehenden
Steuerschieberteil bogenförmig um den zentralen Einlaßkanal herum angeordnet. Das
Steuerteil ist erfindungsgemäß zusätzlich mit einem bogenförmigen
Durchtrittsschlitz
versehen, der gestattet, daß in an sich bekannter Weise in einer ersten Stellung
des Steuerteils ein Einlaßkanal mit einer von zwei Verbraucherzuleitungen und die
andere Verbraucherzuleitung über den Durchtrittsschlitz mit dem Rücklaufkanal verbunden
ist und daß in einer zweiten Stellung des Steuerteils die andere Verbraucherzuleitung
mit dem Einlaßkanal und die erstgenannte Verbraucherzuleitung mit dem Rücklaufkanal
verbunden ist. Die Verbraucherzuleitungen sind symmetrisch zueinander in bezug auf
den zentralen Einlaßkanal angeordnet. Außerdem sind die axialen Kanäle im feststehenden
Steuerschieberteil mit äußeren Anschlußöffnungen des Steuerschiebers über Verbindungskanäle
verbunden, die jeweils über eine sich von der Außenwand des feststehenden Teils
nach innen erstreckende Kammer geführt sind, in welche zusätzliche, von außen zugängliche
Ventileinsätze eingebaut werden können, mit denen beispielsweise die Zufiußgeschwindigkeit
des Druckmittels bestimmt werden kann.
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Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Steuerschieber werden besondere
Abdichtungen vermieden. Das Steuerteil ist innerhalb einer mittels einer lösbar
befestigten Kappe verschlossenen Kammer am einen Ende des feststehenden Steuerschieberteils
untergebracht und unmittelbar als Anker des Elektromagneten ausgebildet. Die Anlage
des Steuerteils gegen seinen Sitz kann durch eine mittelbar oder unmittelbar an
der Kappe abgestützte Druckfeder erzielt werden. Der zentrale axiale Einlaßkanal
ist abschnittsweise als Rohr ausgebildet, das gleichzeitig als Lagerzapfen für das
Steuerteil dient.
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Der Steuerschieber gemäß der Erfindung besitzt eine geringe Reibung,
so daß ein nur niedriger Kraftaufwand zur Steuerung einer großen Flüssigkeitsmenge
ausreicht. Die geringe Reibung könnte noch dadurch verkleinert werden, daß man den
Sitz aus einem Material mit niedrigem Reibungskoeffizienten, beispielsweise aus
Kunststoff, herstellt, während der als Anker ausgebildete Steuerschieber aus Metall
gefertigt ist. Durch die gewählte Strömungsführung des Druckmediums im Bereich des
Steuerschiebers ist dieser druckentlastet. Die Herstellung ist sehr wirtschaftlich,
da viele Teile mit ausreichender Genauigkeit durch Gießen hergestellt werden können.
Darüber hinaus ermöglicht der einfache Aufbau eine schnelle und einfache Wartung
und Demontage auch während des Betriebs einer Anlage. Es ist auch gegenüber äußeren
Kräften verhältnismäßig widerstandsfähig, was unter anderem auf den neuartigen symmetrischen
Aufbau des Ankers zurückzuführen ist.
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In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Steuerschieber gemäß der Erfindung in einer
Ansicht, F i g. 2 eine Ansicht gemäß der Linie 2-2 der F i g. 1 in Richtung der
Pfeile gesehen, F i g. 3 einen Schnitt gemäß der Linie 3-3 der F i g. 2 und in Richtung
der Pfeile gesehen, F i g. 4 einen Schnitt gemäß der Linie 4-4 der F i g. 3, in
Richtung der Pfeile gesehen, wobei der Anker entfernt ist, F i g. 5 einen Schnitt
gemäß der Linie 5-5 der F i g. 4 in Richtung der Pfeile gesehen, F i g. 6 eine Draufsicht
gemäß Pfeil 6 in F i g: @.5 mit abgenommener Kappe, F i g. 7 eine Draufsicht gemäß
der Linie 7-7 der F i g. 1, F i g. 8 einen Schnitt gemäß der Linie 8-8 der F i g.
7, in Richtung der Pfeile gesehen, F i g. 9 einen Schnitt gemäß der Linie 9-9 der
F i g. 7 in Teildarstellung und in Richtung der Pfeile gesehen, F i g. 10 einen
zur Verbindung mehrerer Steuerschieber dienenden Ankerbolzen, F i g. 11 einen Schnitt
gemäß der Linie 11-11 der F i g. 3 in einer vergrößerten Teildarstellung und in
Richtung der Pfeile gesehen, F i g. 12 eine abgewandelte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Steuerschiebers in einer Seitenansicht in vergrößertem Maßstab, F i g.13 einen Schnitt
gemäß der Linie 13-13 der F i g. 12 und in Richtung der Pfeile gesehen, F i g. 14
einen Schnitt gemäß der Linie 14-14 der F i g. 13 und in Richtung der Pfeile gesehen,
F i g. 15 einen Schnitt gemäß der Linie 15-15 der F i g. 13 und in Richtung der
Pfeile gesehen, F i g. 16 die Anordnung nach F i g. 12 von unten gemäß Linie 16-16
der F i g. 12 in- Richtung der Pfeile gesehen, F i g. 17 eine Rückstellfeder für
den Anker in einer Draufsicht, F i g. 18 eine Teildarstellung gemäß Linie 18-18
der F i g. 13 in Richtung der Pfeile gesehen, F i g. 19 eine Draufsicht in Teildarstellung
gemäß der Linie 19-19 der F i g. 13 und in Richtung -der Pfeile gesehen, F i g.
20 eine dritte Ausführungsform der Erfindung in einer geschnittenen horizontalen
Darstellung entsprechend derjenigen nach F i g. 15, F i g. 21 eine vierte Ausführungsform
der Erfindung in einer Seitenansicht im Schnitt und in Teildarstellung, F i g. 22
eine Draufsicht gemäß der Linie 22-22 der F i g. 21 und in Richtung der Pfeile .gesehen,
F i g. 23 eine weitere Ausführungsform der Erfindung in einer Seitenansicht in Teildarstellung
und im Schnitt, F i g. 24 den Sitz nach F i g 23 in einer Draufsicht. In den Zeichnungen
und insbesondere in den F i g.1, 2 und 7 ist mit 10 ein erfindungsgemäßer Steuerschieber
bezeichnet, der an einer Rohrverzweigung 11 angebracht wird. Mit -12 ist eine an
der Seite der Rohrverzweigung 11 angeordnete Leitung bezeichnet, die -zur Aufnahme
der elektrischen. Zuleitungsdrähte für einen Magneten dient. 13 ist der zylindrische,
feststehende Teil, der aus einem nichtmagnetischen Material wie Kunststoff hergestellt
ist. Am unteren Ende des Teils 13 ist ein Lagerring mit Außengewinde drehbar gelagert,
der mit dem Innengewinde der öffnung 15 der Rohrverzweigung 11 in Eingriff kommt.
Die Rohrverzweigung 11 kann in ihrer Stellung an einer Schalttafel od. dgl. mit
Hilfe z. B: sich durch Bohrungen 16 hindurcherstreckender Schrauben festgestellt
werden.
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Wie in F i g. 7 und 8 gezeigt ist, ist die Rohrverzweigung 11 mit
einer Querbohrung 17 versehen, die bei 18 an einem Ende erweitert ist.
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Wie in F i g. 10 gezeigt ist, ist ein Ankerbolzen 19 in die Bohrung
17 einführbar, der zur Verbindung der Rohrverzweigung 11 mit anderen ähnlichen Rohrverzweigungen
dient, um mehrere Ventile 10 zu einer Gruppe zusammenzufassen. Das mit -Gewinde
versehene Ende 20. des -Bolzens 19= erstreckt sich-: in
die
mit Gewinde versehene Ausnehmung 22 des Kopfes 21 eines ähnlichen Bolzens
19 an einer benachbarten Rohrverzweigung 11.
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Die Rohrverzweigung 11 ist an gegenüberliegenden Seiten mit den Anschlußöffnungen
23, 24 versehen, die durch den quer verlaufenden Durchtrittskanal 25 verbunden sind.
Der Kanal 25 ist mit der mit Innengewinde versehenen Bohrung 26 verbunden, die an
ihrem oberen Ende mit der erweiterten Ausnehmung 27 in Verbindung steht, die in
die mit Gewinde versehene Öffnung 15 mündet. Wie in F i g. 9 gezeigt ist, steht
die äußere Einlaßöffnung 28 mit der erweiterten Ausnehmung 27 in Verbindung, wenn
der Steuerschieber 10 an der Rohrverzweigung angebracht ist. Die Öffnung
28 befindet sich am unteren Ende des sich in Längsrichtung erstreckenden, in F i
g. 4 gezeigten Durchtrittskanals 29, der an seinem oberen Ende mit der äußeren Öffnung
30 an der Seite des Körpers 13 verbunden ist. Die Öffnung 30 ist mit dem
quer verlaufenden Durchtrittskana131 verbunden, der seinerseits mit dem axialen
Einlaßkanal 32 in Verbindung steht. Der Kanal 32 erstreckt sich, wie in F i g. 5
gezeigt ist, bis zur inneren Öffnung 33, die an Sitz 34 ausgebildet ist.
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Wie in F i g. 9 gezeigt ist, ist ein Rückschlagventil 35 in die Bohrung
26 der Rohrverzweigung 11 eingeschraubt. Das Rückschlagventil35 besitzt das kugelförmige
Verschlußstück 36, das durch die Feder 37 in die Schließstellung gedrückt wird.
Wenn der Teil 13 an der Rohrverzweigung 11 angebracht wird, erstreckt sich der Vorsprung
38 am Boden des Teils 13 durch die Öffnung 39 des Rückschlagventils
35 hindurch und hebt hierbei das Verschlußstück 36 von seinem Sitz ab, um der Druckflüssigkeit
den Weg vom Kanal 25 aus durch das Rückschlagventil hindurch in den Kanal
29 freizugeben. Das Gewinde an dem Lagerring 14 ist in Abhängigkeit von der Länge
des Vorsprungs 38 so bemessen, daß das Verschlußstück von seinem Sitz erst dann
abgehoben wird, wenn der Ring 14 den Teil 13 gegen die Dichtung 40 in der Ausnehmung
27 anpreßt, um das Ausfließen von Druckflüssigkeit aus der Rohrverzweigung während
des Einschraubens zu verhindern. Wenn der Steuerschieber 10 von der Rohrverzweigung
11 abgenommen wird, findet die umgekehrte Operation statt. Wie in F i g.
4 gezeigt ist, ist in der Ausnehmung 30 ein Stopfen 41 angeordnet.
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Wie in F i g. 7 gezeigt ist, ist die Rohrverzweigung 11 an einander
gegenüberliegenden Seiten mit Anschlußöffnungen 42, 43 versehen, die durch den quer
verlaufenden Durchtrittskana144 miteinander verbunden sind. Die Öffnungen 42, 43
sind Rücklauföffnungen, die an Leitungen oder an anliegende Rohrverzweigungen und
von dort an einen Vorratsbehälter oder an die Atmosphäre angeschlossen werden können.
Wie in F i g. 5 und 7 gezeigt ist, ist der Kanal 44 mit dem Kanal 45 verbunden,
der mit einem erweiterten Abschnitt endet, der mit Dichtungsmaterial 46 gefüllt
ist. F i g. 1 zeigt, wie der Kanal 45 mit der äußeren Auslaßöffnung 47 am unteren
Ende des Durchtrittskanals 48 im feststehenden Teil 13 in Verbindung steht.
Der Durchtrittskanal48 erstreckt sich in Längsrichtung durch den feststehenden Teil
13 hindurch bis zur äußeren Ausnehmung 49, wie in F i g. 4 gezeigt ist. Die
Ausnehmung 49 ist mit Hilfe eines Stopfens 50 abgeschlossen, der ähnlich
dem Stopfen 41 ist. Die innere Ausnehmung 49 ist mit Hilfe des Durchtrittskanals
51 mit dem Rücklaufkana152 verbunden, der mit einer Öffnung am Sitz 34 endet.
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Die Rohrverzweigung 11 ist mit einem ersten Verbraucheranschluß 53
versehen, wie in F i g. 7 gezeigt ist, der mit Hilfe der Kanäle 54 und 55 mit der
Öffnung 56 in Verbindung steht. Die Öffnung 56 steht mit Hilfe des Kanals 57 mit
dem Kanal 58 in Verbindung, der seinerseits mit einer Öffnung im Sitz 34 endet,
wie in F i g. 4 gezeigt ist. In der Ausnehmung 56 ist ein Absperr- und Drosselventil
59 angeordnet, das die ungedrosselte Strömung der Flüssigkeit zum Verbraucheranschluß
53 ermöglicht und eine veränderlich gedrosselte Rückkehrbewegung der Flüssigkeit
gestattet. Wie aus F i g. 7 zu sehen ist, ist mit 60 ein zweiter Verbraucheranschluß
bezeichnet, der mit Hilfe der Kanäle 61 und 62 mit der in F i g. 4 gezeigten Ausnehmung
63 verbunden ist. Die Ausnehmung 63 ist mit Hilfe des Kanals 64 mit dem Kanal 65
verbunden, der mit einer Öffnung im Sitz 34 endet. In der Ausnehmung 63 ist ein
Absperr- und Drosselventil 66 angeordnet, das dem Ventil 59 entspricht und in der
gleichen Weise wirkt.
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Wie in F i g. 3 und 5 gezeigt ist, erstreckt sich der Sitz 34 in die
zylindrische Kammer 67 hinein, die durch die Kappe 68 abgeschlossen ist. In der
Kammer 67 ist ein Steuerteil 70 untergebracht, das auf, den Sitz 34 aufgesetzt ist.
Es enthält den Einsatz 69, der aus rostfreiem Stahl besteht und die zylindrische
Kammer 71 aufweist. Wie in F i g. 5 gezeigt ist, ist durch die Innenseite des Einsatzes
69 hindurch eine axiale Bohrung 72 vorgesehen, die mit der Öffnung 53 in Verbindung
steht. Ein Rohr 73 ist in der Bohrung 72 untergebracht und erstreckt sich in den
Kanal 33 hinein und wirkt als Lagerzapfen für den Steuerteil 70. Das
Rohr 73 ist an seinem äußeren Ende mit einem Flansch versehen, der am Boden
der zylindrischen Kammer 71 eingesetzt ist. Wie in F i g. 5 und 11 gezeigt ist,
steht die zylindrische Kammer 71 durch den Durchtrittskanal 74 mit der Öffnung am
oberen Ende des Kanals 58 im Sitz 34 in Verbindung, wenn das Steuerteil 70 sich
in der in F i g. 6 gezeigten Stellung befindet. Ein ähnlicher Kanal 75 stellt
die Verbindung zwischen der zylindrischen Kammer 71 mit der Oberfläche des Sitzes
34 her, wenn das Steuerteil 70 sich in der in F i g. 6 gezeigten Stellung befindet.
Wie in F i g. 11 gezeigt ist, ist das Steuerteil mit einem bogenförmigen Durchtrittsschlitz
76 versehen, der abwechselnd die zylindrischen Kanäle 58 und 65 mit dem Rücklaufkanal
52 verbindet.
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Wie in F i g. 6 gezeigt ist, ist das Steuerteil 70 mit einander entgegengesetzten,
nach außen gerichteten Armen 77 und 78 versehen, deren äußere Enden sich bogenförmig
verjüngen, wie durch die Bezugszeichen 79 und 80 angezeigt ist. Das Steuerteil besteht
aus einem magnetischen Eisen. Wie in F i g. 6 gezeigt ist, ist eine Rückstellfeder
81 mit anderthalb Windungen vorgesehen, die normalerweise das Steuerteil
70 in der in F i g. 6 gezeigten Stellung gegen den Anschlagstift 82 anhält.
Das eine Ende 83 der Rückstellfeder 81 ist in eine Bohrung im Boden der Kammer 67
eingesetzt, und das andere Ende 84 der Feder liegt gegen den Arm 77 an.
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Wenn das Steuerteil 70 sich in der in F i g. 6 gezeigten Stellung
befindet, richtet sich der axiale Kanal 74 im Steuerteil 70 mit der üblicherweise
offenen Verbraucherzuleitung 58 aus, so daß dem
in F i g. 7 gezeigten
Verbraucheranschluß 53 Druckflüssigkeit über die zylindrische Kammer 71 zugeführt
wird. Der bogenförmige Durchtrittsschlitz 76 verbindet gleichzeitig die Verbraucherzuleitung
65 mit dem Rücklaufkanal 52, wobei .der in F i g. 7 gezeigte Verbraucheranschluß
60 mit der Rücklauföffnung 42 verbunden wird. Wenn das Steuerteil 70 sich unter
Einwirkung des elektrisch erzeugten magnetischen Feldes im Uhrzeigersinn dreht,
wie in F i g. 6 gezeigt ist, bewegt es sich in eine neutrale Stellung, die mit den
gestrichelten Linien 85 angedeutet ist. In dieser Stellung verbindet der in F i
g. 11 gezeigte Durchtrittskanal75 die Druckfiüssigkeitsquelle mit dem in F i g.
4 gezeigten Kanal 65, um dem üblicherweise geschlossenen Verbraucheranschluß 60
(F i g. 7) Druckflüssigkeit zuzuführen. Gleichzeitig verbindet der bogenförmige
Durchtrittsschlitz 76 den Kanal 58 mit dem Verbraucheranschluß 53 der F i g. 7,
um den üblicherweise offenen Verbraucheranschluß 53 mit der Rücklauföffnung 43 zu
verbinden. Das Steuerteil 70 wird mit Hilfe. eines Elektromagneten in seine »neutrale«
Stellung und mit Hilfe der Rückstellfeder 81 in die »Steuer«-stellung bewegt.
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Der Elektromagnet enthält die Pole 86 und 87, die einander gegenüberliegend
am Umfang des feststehenden Teils 13 vorgesehen sind, wie in F i g. 3 und 4 gezeigt
ist. Mit dem Bezugszeichen 88 ist der Spulenkern bezeichnet. Mit 89 ist eine Spule
üblicher Art bezeichnet, die um den Kern 88 herumgewickelt und am Boden des feststehenden
Teils 13 angeordnet ist.
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Die Spule 89 ist an jedem Ende, wie in F i g. 3 und 5 gezeigt ist,
durch die inneren Leitungen 90 mit den beiden Anschlußstücken 91 verbunden,
die sich durch die abgestuften Bohrungen 92 hindurcherstrekken, die am unteren Ende
-des feststehenden Teils 13 ausgebildet sind. Wie in F i g. 7 gezeigt ist, können
die Anschlußstücke 91 in eine Linie mit den Bohrungen 93, 94 der Rohrverzweigung
11 gebracht werden, wobei sie mit elektrischen Leitungsverbindungen in Eingriff
kommen, die in den Bohrungen 93 und 94 angeordnet sind, wenn der Steuerschieber
10 an der Rohrverzweigung 11 angebracht ist. Die elektrischen Leitungen
gehen durch die Bohrung 95 hindurch in die Kammer 96 in der Leitung 12. Wie in F
i g. 2 gezeigt ist, ist die Leitung 12 an ihren Enden mit den Öffnungen 97 und 98
versehen, über die sie mit ähnlichen Rohrverzweigungen in Verbindung gebracht wird,
wenn die Steuerschieber zusammengruppiert werden. Die Leitung 12 ist seitlich mit
der Wartungsöffnung 99 versehen, und diese wird durch die Deckelplatte 100 abgeschlossen,
die mit Hilfe der Schrauben 101 und 102 festgestellt wird. Wie in F i g. 2 und 7
gezeigt ist, kann die Leitung 12 an der Anschlußverzweigung 11 mit Hilfe von inneren
Schrauben 103 befestigt werden, die in die Bohrungen 104 der Rohrverzweigung 11
einschraubbar sind.
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Die Kappe 68 enthält den metallischen Ring 105, der eine durchsichtige
kreisförmige Platte 106 trägt, die innerhalb der Kammer 67 aufgesetzt ist. Die Platte
106 wird in ihrer Stellung durch den metallischen Ring 105 gehalten, der auf den
mit Außengewinde 107 versehenen Teil am oberen Außenumfang des feststehenden Teils
13 aufgeschraubt ist.
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Wie in F i g. 5 gezeigt ist, ist das Steuerteil 70 mit- dem Einsatz
69 versehen, in dem die zylindrische Kammer 71 vorgesehen ist. Ein Kolben 108 ist
in der zylindrischen Kammer 71 angeordnet, dessen oberes Ende mit einer konvexen
Oberfläche versehen ist, die gegen die untere Fläche der kreisförmigen Platte 106
unter Punktkontakt anliegt. Der Kolben 108 ist mit einer O-Ring-Dichtung 109 versehen
und dreht sich mit dem Steuerteilglied 70. Am unteren Ende des Kolbens 108 ist eine
Ausnehmung 110 vorgesehen, die das obere Ende der Feder 111 aufnimmt. Wie in F i
g. 5 gezeigt ist, liegt das untere Ende der Feder 111 gegen das Ende des Rohres
73 in der zylindrischen Kammer 71 an, um das Steuerteil 70 nach unten gegen den
Sitz 34 zu drücken.
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Die oben beschriebenen, sich von selbst ausrichtenden Elemente drücken
das Steuerteil 70 ununterbrochen fest gegen den Sitz 34 an. Der Durchtrittskanal
75 im Ventilankerglied 70 richtet Druckflüssigkeit gegen die Oberseite des Sitzes
34, um auf diese Weise den Druck der Flüssigkeit im Durchtrittskanal 74 auszugleichen,
und hält so das Gleichgewicht des Steuerteils 70 gegenüber dem Sitz 34 aufrecht.
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Das Steuerteil 70 aus magnetischem Eisen bewegt sich, wenn die Spule
89 erregt wird, im Uhrzeigersinn gemäß F i g. 6, bis es sich auf die Pole 86, 87
ausrichtet. Wie in F i g. 6 gezeigt ist, überlappt eine der Seiten jedes Armes 78
und 79 die Pole 86 und 87, wenn sich das Steuerteil 70 in der unwirksamen
Stellung befindet, so daß diese Arme teilweise im Feld des magnetischen Flusses
liegen, wenn dieser anfangs durch die elektrische Erregung der Spule 89 erzeugt
wird. Die bogenförmige Verjüngung der äußeren Enden der Arme des Steuerteils ist
so berechnet, daß sie dem Bestreben des erzeugten magnetischen Drehmomentes, sich
mit der Erhöhung der Federlast zu verringern, ausgleichend entgegenwirkt.
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F i g. 12 bis 19 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung,
das mit Vorzug dann angewendet werden kann, wenn. die Druckbereiche nicht groß sind.
Die Teile des zweiten Ausführungsbeispieles, welche die gleichen wie im ersten Ausführungsbeispiel
sind, werden mit den entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet, die von dem Buchstaben
a gefolgt sind. Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel sind bei den äußeren Öffnungen
30 a, 49 a, 56 a und 63a die Ventile und Stopfen entfernt, und sie
sind mit Innengewinde versehen. In der Anwendung werden die Öffnungen 30
a und 49 a mit der mit Druckflüssigkeit zu versorgenden Vorrichtung,
z. B. mit den gegenüberliegenden Enden eines Flüssigkeitszylinders, verbunden. Die
Einlaßöffnung 30a wird mit einer Druckfiüssigkeitsquelle verbunden. Die Rücklauföffnung
49,a kann entsprechend der Art des zu steuernden Druckmittels in einen Vorratsbehälter
oder in die Atmosphäre ablassen.
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Wie in F i g. 13 gezeigt ist, sind mit 74 a und mit 75 a zwei
Durchtrittskanäle im Steuerteil 70 a bezeichnet, die sich nach innen und oben von
diametral entgegengesetzt angeordneten Stellen an jeder Seite des Kanals
72 a verjüngen. Die Durchtrittskanäle 74 a
und 75 a treffen
mit dem Kanal 72 a am Verbindungspunkt 112 im Steuerteil 70a zusammen. Wie
in F i g. 15 gezeigt ist, ist der Steuerteil 70 a mit den einander gegenüberliegenden,
nach außen gerichteten und mit ihm aus einem Stück bestehenden Armen 77a und 78a
versehen, deren äußere Enden sich bogenförmig verjüngen. Wie in F i g. 15 gezeigt
ist, ist das eine Ende der Rückstelifeder 81a in der Boh-.
rang
113 im Arm 77 a eingesetzt, während das andere Ende in der Bohrung
114 im feststehenden Teil 13 a eingesetzt ist.
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Wie in F i g. 13 gezeigt ist, ist das Steuerteil 70 a an seinem
oberen Ende mit der Welle 115 versehen, die zentral angeordnet ist. Ein innerer
Haltering 116 ist an der Welle 115 angebracht. Ein zweiter äußerer Haltering 117
ist am ersten Haltering 116 angebracht und wirkt mit diesem zusammen. Ein scheibenförmiges
Axiallager 118 ist am oberen Ende des Halteringes 117 frei schwimmend angebracht
und besitzt eine obere konvexe Oberfläche 119. Das scheibenförmige Axiallager
118 sitzt auf der unteren entsprechend geformten konkaven Oberfläche
120 der Federkappe 121. Die innere Oberfläche 120 der Federkappe
121 ist entsprechend einem Radius geformt, der größer als der Radius der
Oberfläche 119 des scheibenförmigen Axiallagers 118 ist, wobei zwischen
der durch eine Feder niedergedrückten Kappe 121
und dem scheibenförmigen Axiallager
118 ein durch die Ziffer 122 bezeichneter zentraler Kontaktpunkt aufrechterhalten
wird, damit ein ausgeglichener axialer Druck nach unten auf das Steuerteil 70 a
ausgeübt wird, um dieses jederzeit und quer über alle zueinander passenden Flächen
hinweg in ununterbrochenem Eingriff mit dem Sitz 34a zu halten. Die Federkappe 121
besitzt an ihrem unteren Rand den Flansch 123, der mit dem unteren Ende der
Schraubenfeder 124 zusammenwirkt, um einen gewünschten, vorbestimmten Federdruck
auf die Federkappe 121 aufrechtzuerhalten. Das obere Ende der Feder 124 greift
am oberen Ende der Ausnehmung 125 an, die in der Kappe 68 a ausgebildet ist.
Das Steuerteil 70a wird in der gleichen Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel
betätigt.
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F i g. 20 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei
dem das Steuerteil 70b mit permanentmagnetischen Nord- und Südpolen ausgebildet
ist. Der Aufbau des in F i g. 20 gezeigten dritten Ausführungsbeispiels entspricht
dem des zweiten Ausführungsbeispiels, wobei die einander entsprechenden Teile mit
den gleichen Bezugszeichen, die von dem Buchstaben b gefolgt sind, bezeichnet sind.
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel nach F i g. 20 ist die Rückstellfeder
81 weggelassen, und das Steuerteil 70 b - wird zwischen der obenerwähnten
ersten und zweiten Stellung durch Magnetwirkung gedreht. Wenn z. B. der Arm 77 b
ein permanenter Nordpol und der Arm 78 b ein permanenter Südpol ist, wird das Steuerteil
70 b in die in F i g. 20 gezeigte erste Stellung dadurch gedreht, daß die
Magnetspule 89 zur Erzeugung eines Nordpols im Pol 87 b und eines Südpols
im Pol 86 b mit Gleichstrom erregt wird. Die feststehenden Pole, die mit Bezug auf
die benachbarten beweglichen Pole eine entgegengesetzte Polarität aufweisen, verursachen
eine Abweisung zwischen den Polen, wodurch das Steuerteil 70 b gemäß F i
g. 20 entgegen dem Uhrzeigersinn in die erste Stellung gedreht wird. Wenn die Richtung
des Gleichstroms in der Solenoidwicklung 89 durch geeignete Schaltmittel umgekehrt
wird, wandelt sich der Pol 87b in einen Südpol und der Pol 86b in einen Nordpol
um, wobei die benachbarten beweglichen Pole angezogen werden und das Steuerteil70
im Uhrzeigersinn gemäß F i g. 20 unter Ausrichtung gegenüber den Polen 86b und 87b
in die zweite Stellung gedreht wird. Aus F i g. 20 ist zu sehen, daß das Steuerteil
70b, wenn es in die zweite Stellung übergeführt wird, nicht vollständig und
genau zwischen den Polen 87b und 86b ausgerichtet und zentriert wird. Diese versetzte
zweite Stellung und die sich bogenförmig verjüngenden Arme des Steuerteils
70 b erzeugen eine positive Abweisung zwischen den feststehenden
und den beweglichen magnetischen Polen. Um das Steuerteil 70 b in der oben
beschriebenen zweiten Stellung anzuhalten, ist in der Kammer 67b ein Anschlagstift
126 vorgesehen. Auf diese Weise wird bei der dritten Ausführungsform der
Verstellweg des Steuerteils 70b zwischen der ersten und der zweiten Stellung
gekürzt. Demgemäß sind auch die Öffnungen und Durchtrittskanäle im Sitz und im Steuerteil
versetzt worden.
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F i g. 21 und 22 zeigen eine vierte Ausführungsform der Erfindung.
Die Elemente, die etwa denjenigen der zweiten Ausführungsform entsprechen, sind
mit den entsprechenden Bezugszeichen gekennzeichnet, die vom Buchstaben c gefolgt
werden. Diese Ausführungsform eignet sich für die Anwendungsfälle, bei denen es
erforderlich ist, das Gleichgewicht des Steuerteils auch dann aufrechtzuerhalten,
wenn der Steuerschieber äußeren Einwirkungen durch die Schwerkraft, wie es in der
Anwendung bei Geschossen oder Flugkörpern möglich ist, unterworfen wird. Durch die
feste Stellung der Kappe wird die Feststellung des Steuerteils 70c auf seinem
Sitz aufrechterhalten. Bei dieser Ausführungsform umfaßt die Kappe 127 ein
Metallgehäuse, das an seinem Umfang mit Gewinde versehen ist, so daß es in das Innengewinde
128 am Außenende der Kammer 67 c eingeschraubt werden kann. Wie in F i g.
21 bei 129 gezeigt ist, ist die zentrale Innenfläche der Kappe 127
konkav
nach oben mit einem Radius ausgebildet, der größer als derjenige der oberen Fläche
119c am scheibenförmigen Lager 118c ist. Die Kappe 127 kann so eingestellt werden,
daß ein Axialspiel am Ende des Steuerteils 70 c vermieden wird. Die Einstellung
der Kappe kann mit Hilfe eines Schlüssels vorgenommen werden, der in die an der
Außenfläche der Kappe 127 vorgesehenen Löcher 130 eingreift. Die Kappe
kann in ihrer Stellung mit Hilfe des Feststellringes 131 festgestellt werden.
Die vierte Ausführungsform arbeitet in derselben Weise wie die zweite Ausführungsform.
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F i g. 23 und 24 zeigen einen erfindungsgemäßen Steuerschieber, bei
dem die Strömungsführung abgeändert ist und der hierbei- als .»Ein-und-Aus«-Ventil
dient. Die Elemente des Ventils, die denjenigen der zweiten Ausführungsform entsprechen,
sind mit entsprechenden Bezugszeichen versehen, die vom Buchstaben d gefolgt werden.
Bei dieser Ausführungsform werden die Kanäle 58 d und 65 d durch den
Kanal 132 mit einem gemeinsamen Rücklaufkanal 133 verbunden. Die Durchtrittskanäle
74d und 75d sind durch gestrichelte Linien in F i g. 24 angedeutet.
Wenn das Steuerteil 70d hin und her geschwenkt wird, wirkt der Steuerschieber
als »Ein-und-Aus«-Ventil, das Druckmittel durch die Bohrung 32 d eintreten läßt,
um sie sodann durch beide Kanäle 58 d
und 65 d herauszulassen. Das
Steuerteil 70 d dieser Ausführungsform wirkt in derselben Weise wie der entsprechende
Teil des zweiten Ausführungsbeispiels. Ein »Ein-und-Aus«-Ventil kann genausogut
auch dadurch geschaffen werden, daß man einen der Verbraucheranschlüsse, wie 56
oder 63, abschließt, um auf diese Weise einen der Durchtrittskanäle 58 oder
65 zu versperren.