DE1600731B2 - Steuerschieber - Google Patents

Description

F i g. 5 eine Draufsicht auf den Steuerschieber gemäß Fig. 4.

Das Gehäuse 10 eines doppelt wirkenden Steuerschiebers wird von zwei parallelen, im Abstand voneinander angeordneten Bohrungen 11 und 12 in Längsrichtung durchzogen. Ein Einlaßabschnitt 13 mit einer Einlaßöffnung 13a, die an eine Quelle eines unter konstantem hohen Druck stehenden Fluidums anschließbar ist, steht mit der Hauptbohrung 11 über einen mittleren Einlaßkanal 14 in Verbindung. Die Zylinderöffnungen 15 und 16 stehen mit Hochdruck-Zylinderkammern 17 bzw. 18 in Verbindung, die die beiden Bohrungen 11 und 12 — und zwar jeweils eine auf den beiden Seiten des Einlaßkanals 14 — schneiden. Neben jeder der beiden Hochdruck-Zylinderkammern 17 und 18 schneidet jeweils eine Auslaßkammer 19 bzw. 20 beide Bohrungen 11 und 12. Ein in axialer Richtung beweglicher Kolben 21 bewegt sich in der Hauptbohrung 11. Dieser Kolben ist mit einem massiven Mittelteil

22 und axialen Bohrungen 23 bzw. 24 an seinen beiden Enden versehen. Jede der Bohrungen 23 und 24 ist mit zwei im Abstand voneinander angeordneten Gruppen von Öffnungen 23a und 23b bzw. 24a und 246 versehen, die in einem solchen Abstand voneinander angeordnet sind, daß in der in Fig. 2 dargestellten neutralen Stellung die öffnungen 23a und 24a auf jeder Kolbenseite geschlossen sind und in einer Arbeitsstellung, in der sich der Kolben nach einer Bewegung in F i g. 2 nach rechts befindet, ein Öffnungspaar 23a und 23b den Einlaßkanal 14 mit der Hochdruck-Zylinder- jo kammer 17 und das andere Öffnungspaar 24a und 246 die Hochdruck-Zylinderkammer 18 mit der benachbarten Auslaßkammer 20 verbindet. In der anderen Arbeitsstellung, in der sich der Kolben nach einer Bewegung in F i g. 2 nach links befindet, verbindet das JS Öffnungspaar 24a und 24b den Einlaßkanal 14 mit der Hochdruck-Zylinderkammer 18 und das Öffnungspaar 23a und 23ödie Hochdruck-Zylinderkammer 17 mit der benachbarten Auslaßkammer 19. Beide Endbohrungen

23 und 24 sind mit federbelasteten Rückschlagventilen 23c und 24c zwischen den öffnungen 23a und 236 bzw. 24a und 246 versehen, um einen Rückfluß aus den Hochdruck-Zylinderkammern 17 und 18 zum Hochdruckeinlaß 14 zu verhüten. Die Bohrung 12 ist mit einem Niederdruckquerkanal 25 verbunden, der über 4.^r> eine Auslaßöffnung 26 an einen Fluidumsvorratsbehälter angeschlossen ist. Die Bohrung 12 ist an beiden Enden mit Überdruckventilanordnungen 30 versehen, die aus einem hohlen Gehäuse 30a mit einem Pilotventil 30ό bestehen, das von einer Feder 30c gegen einen Sitz so 30dgedruckt wird. Die öffnungen 31 stellen gegebenenfalls eine Verbindung zwischen der Hochdruck-Zylinderkammer 17 oder 18 und dem Inneren des Gehäuses 30a her. Die öffnungen 32 bilden eine Verbindung zwischen der Auslaßkammer 19 oder 20 ss und dem Inneren des Gehäuses 30a. Ein Kanal 33 verbindet die Bohrung 12 mit dem Inneren des Gehäuses 30a und ist mit einem Sitz 33a versehen, der durch eine Kugel 336 verschlossen wird. Eine Endhaube 34, die mit einem Kanal 35 versehen ist, verschließt die Kammer 14 und verbindet die Auslaßkammern 19 und 20 mit der Niederdruckquerleitung 25.

Im Betrieb des Ventils wird ein unter hohem Druck stehendes Fluidum von einer Druckquelle her durch den Einlaß 13a in den Einlaßkanal 14 eingeführt. In der in F i g. 2 dargestellten neutralen Stellung des Kolbens 21 tritt keine Fluidumsströmung auf. Da das Fluidum im Einlaßkanal 14 sich unter hohem Druck (etwa 211 bar) befindet, ist es bestrebt, am Kolben entlang in die Hochdruck-Zylinderkammern 17 und 18 zu lecken. Hierdurch wird normalerweise eine Verstellung des über die Hochdruck-Zylinderkammern 17 und 18 betätigten Arbeitszylinders verursacht. Die öffnungen 23a und 24a liegen jedoch in der Bohrung auf beiden Seiten des Einlaßkanals 14 so, daß sie das leckende Fluidum abfangen und es in die Endbohrungen 23 und 24 führen, von denen es durch die Rückschlagventile 23c bzw. 24c und die öffnungen 23b bzw. 24b in die Auslaßkammern 19 bzw. 20 und von dort über den Niederdruckkanal 25 zum Behälter abgeführt wird.

Eine etwaige Neigung zur Hohlsogbildung wird durch die vom Kanal 33 und der Kugel 33b gebildete Verbindung verhindert. Wenn in einer der Hochdruck-Zylinderkammern 17 oder 18 ein Unterdruck auftritt, wird Fluidum von der Niederdruckleitung 25 über den Kanal 33 an der Kugel 33b vorbei durch die öffnungen 35 in die Zylinderkammer gesaugt.

Ventile mit mehreren Steuerschiebern werden gemäß F i g. 3 zusammengestellt, wobei jeder Steuerschieber ein Gehäuse 10 mit zwei im Abstand voneinander und parallel zueinander verlaufenden Bohrungen 11 und 12 aufweist, wie dies oben beschrieben wurde. Jeder Steuerschieber ist wie in Fig. 1 mit einem Einlaßabschnitt 13 und einer Endhaube 34 versehen.

In F i g. 4 und 5 ist eine zweite Ausführungsform des Steuerschiebers dargestellt, bei der ein Gehäuse 50 vorgesehen ist, das in Längsrichtung von einer Hauptbohrung 51 durchzogen wird; ferner sind auf einer gemeinsamen Achse im Abstand voneinander zwei parallele Bohrungen 52 und 53 vorgesehen, von denen jeweils eine an jedem Ende des Gehäuses angeordnet ist. Ein Einlaßabschnitt 54 mit einer Einlaßöffnung 54a, die an die Druckquelle anschließbar ist, steht über einen Einlaßkanal 55 mit der Hauptbohrung 51 in Verbindung. Die Zylinderkammer 58 und eine Auslaßkammer 60 schneiden die Hauptbohrung 51 und die Bohrung 52 und die Zylinderkammer 59 und eine zweite Auslaßkammer 61 schneiden die Hauptbohrung 51 und die Bohrung 53. Der Kolben 62 mit massivem Mittelteil 63, den Bohrungen 64, 64a, 646, 65, 65a, 65ö und den Rückschlagventilen 64c, 65c entspricht in Gestalt, Anordnung und Funktion dem Kolben der ersten Ausführungsform des Steuerschiebers.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Steuerschieber mit einer durchgehenden, sich in Längsrichtung seines Gehäuses erstreckenden Hauptbohrung, mit einem mit dem mittleren Teil der Hauptbohrung in Verbindung stehenden Hochdruckeinlaß, mit mindestens einer im Abstand von dem Hochdruckeinlaß angeordneten Niederdruck-Auslaßkammer und mindestens einer zwischen dem Einlaß und der Auslaßkammer vorgesehenen Hochdruck-Zylinderkammer, mit einem in der Hauptbohrung axial beweglichen, hohlen Kolben und mit im Abstand voneinander angeordneten Öffnungen in diesem Kolben, die in das hohle, ein Rückschlagventil aufweisende Innere des Kolbens führen, dadurch gekennzeichnet; daß die Öffnungen (23a, 236 oder 24a, 24b; 64a, 646 oder 65a, 656; des Kolbens (21; 62) in einem solchen Abstand voneinander angeordnet sind, daß in der neutralen Kolbenstellung (F i g. 2 oder 4) die dem Einlaßkanal (14; 55) zugewandten Öffnungen (23a oder 24a; 64a oder 65a; das Druckfluid zur Auslaßkammer (19 oder 20; 61 oder 60) dadurch weiterleiten, daß sie durch das geöffnete Rückschlagventil (23c oder 24c; 64c oder 65c) und die dem Einlaßkanal abgewandten Öffnungen (236 oder 246; 646 oder 65b) mit der jeweiligen Auslaßkammer (19 oder 20; 61 oder 60) in Verbindung gebracht werden.

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   Die Erfindung betrifft einen Steuerschieber mit einer durchgehenden, sich in Längsrichtung seines Gehäuses erstreckenden Hauptbohrung, mit einem mit dem mittleren Teil der Hauptbohrung in Verbindung stehenden Hochdruckeinlaß, mit mindestens einer im Abstand von dem Hochdruckeinlaß angeordneten Niederdruck-Auslaßkammer und mindestens einer zwischen dem Einlaß und der Auslaßkammer vorgesehenen Hochdruck-Zylinderkammer, mit einem in der Hauptbohrüng axial beweglichen, hohlen Kolben und mit im Abstand voneinander angeordneten Öffnungen in diesem Kolben, die in das hohle, ein Rückschlagventil aufweisende Innere des Kolbens führen.

   Bei einem bekannten Steuerschieber dieser Art (US-PS 32 15 160) befindet sich der Hochdruckeinlaß im mittleren Kolbenteil. Bei einer Verschiebung des Kolbens in der Hauptbohrung gelangt eine Öffnung in der Wand des hohlen Kolbens in den Bereich des Hochdruckeinlasses, während eine zweite Öffnung in den Bereich der Hochdruck-Zylinderkammer gelangt. Auf diese Weise wird der Hochdruckeinlaß über den Kolbenhohlraum mit der Hochdruck-Zylinderkammer verbunden. An der anderen Kolbenhälfte wird zur gleichen Zeit die entgegengesetzte Hochdruck-Zylinderkammer über entsprechende Öffnungen des Kolbens mit der Niederdruck-Auslaßkammer verbunden. Während eine der Hochdruck-Zylinderkammern an den Hochdruckeinlaß angeschlossen ist, ist die andere Hochdruck-Zylinderkammer mit der Niederdruck-Auslaßkammer verbunden. Zur Verhinderung von Rückströmungen ist in jedem der Hohlräume des Kolbens ein federgespanntes Rückschlagventil angeordnet, das die dem Einlaßkanal abgewandten Öffnungen absperrt und durch einen Überdruck im Inneren des Hohlraums des Kolbens geöffnet wird. In der neutralen Kolbenstellung sind die dem Einlaßkanal

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   abgewandten Öffnungen durch die Wand der Hauptbohrung verschlossen.

   Eine Schwierigkeit besteht bei dem bekannten Steuerschieber darin, daß in der neutralen Stellung des Kolbens ein Leckfluß von dem Hochdruckeinlaß an dem Kolben vorbei zu einer der Hochdruck-Zylinderkammern stattfinden kann. Bleibt der Steuerschieber längere Zeit in der neutralen Stellung, dann kann infolge des Leckflusses eine angeschlossene Kolben-Zylinder-Einheit verstellt werden, obwohl dies überhaupt nicht beabsichtigt ist. Dies ist insbesondere bei Erdbewegungsmaschinen äußerst unerwünscht.

   Bei einem vorbenutzten Magnetsteuerschieber (Zeichnung GRH 3428 der Firma Gebr. Heller GmbH, Nürtingen) weist der im übrigen volle Kolben eine Reihe von Quer- und Längsbohrungen auf, durch die der Hochdruckeinlaß wahlweise mit einer von zwei Zylinderkammern verbunden werden kann. Der Kolben weist Leckölnuten auf, die mit Bohrungen im Kolben in Verbindung stehen, die auch der wechselweisen Verbindung der Hochdruckzylinderkammern mit dem Hochdruckeinlaß und der zugehörigen Niederdruckauslaßkammer dienen.

   Aufgabe der Erfindung ist es, einen Steuerschieber ' der eingangs genannten Art so auszubilden, daß das Leckfluid in der neutralen Kolbenstellung in die Niederdruckauslaßkammer abfließen kann, ohne daß hierzu zusätzliche Teile oder Kanäle benötigt würden.

   Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Öffnungen des Kolbens in einem solchen Abstand voneinander angeordnet sind, daß in der neutralen Kolbenstellung die dem Einlaßkanal zugewandten Öffnungen das Druckfluid zur Auslaßkammer dadurch weiterleiten, daß sie durch das geöffnete Rückschlagventil und die dem Einlaßkanal abgewandten Öffnungen mit der jeweiligen Auslaßkammer in Verbindung gebracht werden.

   Die bei dem bekannten Steuerschieber der eingangs genannten Art ohnehin vorhandenen, im Kolben angeordneten Rückschlagventile hindern nicht die Abfuhr des Leckfluids. Das in den Hohlraum des Kolbens gelangte Leckfluid kann sich im Inneren des Kolbens ansammeln und einen gewissen (niedrigen) Druck erreichen, der zum öffnen des Rückschlagventils erforderlich ist. Durch das geöffnete Rückschlagventil ι und die dem Einlaßkanal abgewandten Öffnungen strömt das Leckfluid in die Niederdruck-Auslaßkammer. Hinsichtlich der Ansprechempfindlichkeit des Rückschlagventiles werden keine besonderen Anforderungen gestellt, da das Rückschlagventil in jedem Fall bei einem viel niedrigeren Druck öffnet als die Kolben-Zylindereinheit zur Verstellung ihres Arbeitskolbens benötigt. Das in dem Kolben des Steuerschiebers vorhandene Rückschlagventil behindert somit die Leckfluidabfuhr nicht. Wichtig ist nur, daß die dem Einlaßkanal abgewandten Öffnungen des hohlen Kolbens in der neutralen Kolbenstellung mit der Niederdruck-Auslaßkammer in Verbindung stehen.

   Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

   F i g. 1 eine Draufsicht auf einen doppelt wirkenden Steuerschieber,

   F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie U-H in F i g. 1,

   Fig.3 eine Draufsicht auf einen Steuerschieber mit mehreren Abschnitten,

   Fig.4 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform des Steuerschiebers und