DE2032361A1

DE2032361A1 - Servoschieber

Info

Publication number: DE2032361A1
Application number: DE19702032361
Authority: DE
Inventors: Winchcomb Gloucestershire Waddington Martyn Vesey (Großbritannien)
Original assignee: Moog Inc
Current assignee: Moog Inc
Priority date: 1969-07-01
Filing date: 1970-06-30
Publication date: 1971-01-21
Also published as: GB1310286A; JPS4943872B1; CA934638A; FR2056360A5; DE2032361B2; US3612103A; DE2032361C3

Description

Patentanwälte
Dipl.-Ing. A. Grünecker

8 Munchtn 22. ili* 43

PH 3322

MOOG Inc., Proner Airport, East Aurora County of Erie, Π.Υ., JJlS.A.

Servoschieber

Die Erfindung betrifft einen aus zwei Baugruppen zusammengesetzten bzw. zweistufigen Strahlablenkungs-Servoschieber.

Bekannte Zweistufen-Schieber dieser Art, bei denen ein freier,, ablenkbarer Strahl eines Strömungsmittels Verwendung findet, waren nicht voll befriedigend, da sie nur schwierig und teuer herstellbar waren.

Der Servoschieber nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine erste und eine zweite Baugruppe, durch einen auf der ersten Baugruppe angeordneten', mittels Strahlablenkung steuerbaren hydraulischen Verstärker, durch einen auf der ersten Baugruppe angeordneten, mit dem hydraulischen Verstärker in ' ■Betriebsverbindung stehenden Kippmomenterζeuger und durch die beiden Baugruppen lösbar verbindende Befestigungsteile.

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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. In dieser zeigts

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Servoschieber,

Fig. 2 einen entlang der Linie 2-2 in Fig. 1 geführten Schnitt in verkleinertem Maßstab,

Fig. 3 eine Teilansicht in senkrechtem Schnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 2,

Fig. 4- eine iTeilansicht in senkrechtem Schnitt entlang der Linie 4—4· in Fig. 2,

Fig. 5 eine zerlegte Schrägansicht von Stapelteilen eines hydraulischen Strahlablenkungs-Verstärkers und eines Absperrgliedes des Schiebers der Ausgangsstufe, zur Veranschaulichung ihrer gegenseitigen Beziehung,

Fig. 6 eine zerlegte Schrägansicht der Stapelteile des hydraulischen Strahlablenkungs-Verstärkers nach ' Fig. 5,

Fig. 7 eine vergrößerte, zerlegte Schrägansicht eines Teiles der ersten Baugruppe mit deren Gehäuse, dem Strahlablenkungs-Verstärker und dem Anker eines Kippmomenterzeugers,

Fig. 8 einen vergrößerten, waagerecht entlang der

Linie 8-8 in Fig. 1 geführten Teilschnitt mit Draufsicht auf den Oberteil des Kippmomenterzeugers,

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Fig. 9 einen vergrößerten, waagerecht entlang der Linie 9-9 in Fig. 1 geführten Teilschnitt mit dem Unterteil des Kippmomenterzeugers und weiteren zugeordneten Teilen, teils im Schnitt und teils in Draufsicht,

Fig. 10 einen vergrößerten waagerechten Schnitt durch das Gehäuse der ersten Baugruppe des Servoschiebers nach Fig. 1 entlang der Linie 10-10,

Fig. 11 einen senkrechten, mittigen Schnitt durch einen auch in Fig. 7 dargestellten Teil der ersten Baugruppe, mit dem Anker des Kippmomenterzeugers, einem Biegerohr, einem Strahlablenkungselement und einer Gegenfeder,

Fig. 12 einen senkrechten Teilschnitt der ersten Baugruppe entlang der Linie 12-12 in Fig. 4 mit der Austrittsmündung einer durch die Stapelteile auf der ersten Baugruppe gebildeten Ejektordüse,

Fig. 13 einen entsprechenden Teilschnitt entlang der Linie 13-13 in Fig. 4, mit den Einlaßöffnungen von Austrittskanälen, und

Fig. 14- bis 16 je einen vergrößerten, waagerechten Teilschnitt eines erfindungsgemäßen Strahlablqnkungs-Strömungsmittelverstärkers mit einem von der ortsfesten Ejektordüsenmündung durch einen Schlitz eines beweglichen Strahlablenkers in ortsfeste Austrittskanäle strömenden freien Düsenstrahl eines Strömungsmittels, wobei Fig. 14 den Strahlverlauf bei Fehlen eines Eingangs-Steuersignals am Kippmomenterzeuger und

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zu den Austrittskanälen in Mittellose befindlichem, quer zur Strömungsrichtung des freien Düsenstrahls bewegbarem Strahlablenkejjzeigt, wobei Figo 15 den Strahlverlauf bei infolge eines Eingangs-Bteuersignals am Kippmomenterzeuger zu den Austrittskanälen quer nach links verschobenem Strahlablenker darstellt und wobei Figo 16 den Strahlverlauf bei einem anderen dem Kippmomenterzeuger zugeleiteten Eingangs-Steuersignal und zu den Austrittskanälen quer nach rechts verschobenem Strahlablenker wiedergibt„

Der erfindungsgesnäß zweistufige elektrohydraulisch^ Servoschieber weist eine insgesamt mit 20 bezeichnete -erste und eine insgesamt mit 21 bezeichnete zweite Baugruppe auf_o Die erste Baugruppe 20 hat ein Gehäuse 22_? einen auf diesem angeordneten, insgesamt mit 23 bezeichneten Kippmomenterzeuger.und einen gleich« falls auf dem Gehäuse 22 angeordneter hydraulischen Strahlabi enkungs-Verstärker 24_β

Das Gehäuse 22 der ersten Baugruppe hat obere und untere, ebene sowie parallele Flächen 25 bzw* 26«, Die untere Fläche 26 steht einer oberen ebenen Fläche 28 des Gehäuses 29 der zweiten Baugruppe 21 in geringem Abstand gegenüber., Das .Gehäuse 29 hat eine ebene, zu der oberen Fläche 28 parallele untere Fläche 30» Das Gehäuse 22 ist ein länglich-rechteckiger Block, der an seinen gegenüberliegenden Enden durch einstüdcig damit gebildete Fortsätze 31 verlängert ist. Die der Befestigung dienenden Fortsätze 31 haben senkrechte Durchgangslöcher 32, durch welche Befestigungsteile geführt sind, z„B. Schrauben 33. Der Schaft der Schrauben 33 wird jeweils von einer im Gehäuse 29 angeordneten Gewindebohrung 34 aufgenommen (Fig. 4).

Das Gehäuse 22 der ersten Baugruppe weist eine zylindrische Ausnehmung 35 auf, die sich von der unteren Fläche 26 mit zu

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dieser senkrechten Achse aufwärts erstreckt (Fig. 4). Die Ausnehmung 35 hat eine zylindrische Hantelwandung 36 und eine' Stirnwandung 38. In dieser Ausnehmung sind drei übereinandergeschichtete Teile 39» 40 und 41 angeordnet, welche zusammen einen hydraulischen Strahlablenkungs-Verstärker 42 bilden (Fig. 5). Die drei Stapelteile 39 bis 41 haben jeweils eine in Bezug auf die zylindrische Ausnehmung 35 so bemessene zylindrische Umfangslinie 39', 40' und 41', daß nur das untere Außenteil 41 im Preßsitz an der Mantelwandung 36 anliegt.

Der obere Teil 39 ist eine Scheibe mit einer ebenen unteren Fläche 43, einer versenkten oberen Mittelfläche 44 und einem umlaufenden, sich über die Fläche 44 erhebenden Verstärkungssteg 45· Die obere Fläche des ringförmigen Yerstärkungsstegs ist kegelstumpfartig etwa im Winkel von 5° gegenüber der ebenen Unterfläche 43 abgeschrägt. Dabei ist die obere Fläche 46 am Umfang 39' niedriger als an der inneren Kante. Das mittlere Teil 40 ist eine verhältnismäßig dünne Scheibe mit ebenen, zueinander parallelen oberen und.unteren Flächen 48,49. Das untere Außenteil 41 ist ein zylindrischer Block mit ebenen, zueinander parallelen oberen und unteren Flächen 50 bzw. 51·

Sind die Stapelteile 39 bis 41 in die Ausnehmungen 35 eingesetzt, so liegt die obere Fläche 46 des oberen Teils 39 an der Stirnwand 38 der Ausnehmung an, die einander gegenüberstehenden Flächen 43,48 des oberen und des mittleren Teils 39 bzw. 40 sowie die einander,gegenüberstehenden Flächen 49,50 liegen aneinander. Die untere Fläche 51 des unteren Außenteils 41 liegt auf der oberen Fläche 29 des Gehäuses 29 der zweiten Baugruppe 21 auf. Das im Preßsitz in die Ausnehmung eingepaßte untere Außenteil 41 belastet die Teile 39 bis 41 durch Druck senkrecht zu ihren Berührungsflächen 43, 48 und

,49, 50. Dabei wird die obere Fläche 46 des im Querschnitt

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kegelstumpfförmigen Singes 45 gegen die Stirnwand 38 der Ausnehmung 35 gepreßt» Die Handfläche 38 "begrenzt zusammen mit der oberen Fläche 25 des Gehäuses 22 eine verhältnismäßig dünne Schicht 58^! aus Gehäusematerial, die somit als Feder .wirkt und die vorstehend angeführte Druckbelastung aufrechterhält. (Fig_a 4)ο Selbst diese Abmessungs-Anordnung erhält die federnde Druckbelastung selbst bei Abmessungs-Jinderungen der Teile 39 bis 41 gegenüber dem Gehäuse 22 aufgrund veränder-Hcher Temperaturen aufrecht₉ wie sie durch die verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten des aus Aluminium hergestellten Gehäuses 22 und der- aus Stahl bestehenden Seile 39 bis 41 auftreten»

Die Höhe des? in der Ausnehmung 35 gestapelten Teile 39 bis 41 ίετί* (cVfe'jViS größer als die Tiefe der Ausnehmung 35 von der !'"iäelie 26 sm? Stirnwandung 38 ο Dadurch ragt die untere-Fläche des unteren Außenteils 41 etwas über die untere Fläche 26 des Gehäuses 22 hinaus, und es entsteht ein schsaler Spalt 52 zwischen den !Flächen 28 und 26_O Man erkennt^ daß beim Festziehen der Befestigungsteile 35 ^nö der dadurch bewirkten Belastung des Gehäuses 22 abwärts gegen das zifeite Gehäuse 29 die Stapelteile 39 Ms 41 zwischen der Stirnwandung 38 der Ausnehmung und der oberen Fläche 28 des ziireiten Gehäuses 29 eingespannt werden. Dabei werden die einander jexfeils gegenüberstehenden Berührungsflächen 43, 48 und 49, 50 der feile 39 bis 41 fest und abdichtend aufeinandergepreßt, so daß die Stapelgruppe 42 zusätzlich in der Ausnehmung 35 gehalten wird«, Die Haupthalterung der Stapelgruppe 42 bewirkt der Preßsitz des Teils 41 in der Ausnehmung 35»

Das obere Teil 39 (Fig* 6 und 7) ist an seiner Unterseite 43 von einer querverlaufenden Mut 53 axt ebenen und zueinander parallelen Seiten durch zogen«, Die Tiefe der Hut 53 ist größer als die Dicke der Scheibe zwischen den Flächen 43 und 44,

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so daß sie einon Schlitz 54· in der Scheibe bildet. Nahe seinen beiden Enden ist der Schlitz 54- durch je eine vergrößerte, senkrechte und zylindrische Bohrung 55 bzw. 56 unterbrochen.

Durch up.F. Zwischenteil oder Kittelteil 4-0 verläuft; eine gesamt mit 58 bezeichnete senkrechte öffnung. Diese öffnung weist einen mittigen Schlitz 59 mit geraden, ebenen, zueinander parallelen Wandungen auf, der an beiden Seiten in vergrößerten, senkrechten zylindrischen Bohrungen 60,61 endet. An einer Seite münden, in den Schlitz 59 einander eng benachbarte Enden eines Paares konvergierender, senkrechter und ' ebener Wandungen 62,63· Die weit auseinanderliegenden äußeren Enden der Wandungen 62,63 sind durch eine querverlaufende Stirnwand 64 verbunden. Zusammen mit den oben bzw. unten anliegenden Flächen 43,50 bilden die Wandungen 62,63 eine Ejektordüse 65 iait einer Austrittsöffnung 66.

An der anderen Seite des Schlitzes 59 nünden die eng beieinanderliegenden inneren Enden eines ersten Paares senkrechter, ebener Wandungen 68,69· Die weiter auseinanderliegenden äußeren Enden der Wandungen 66,69 sind durch eine Stirnwand ',⁷O verbunden. An der gleichen Seite des Schlitzes 59 nündet ein weiteres Paar konvergierender, ebener und senkrechter Wandungen 71,72, die an ihren äußeren ,Enden durch eine Stirnwand 73 verbunden sind. Zusammen rait den oben bzw. unten anliegenden Flächen 4-3,50 bilden die Wpndungen 68 bis 70 und 71 bis 73 ein Paar Austrittskanäle 74,75 mit Einlaßöffnungen 76,73. Die einander benachbarten Wandungen 69,71 der Austrittskanäle 74,75 laufen zusannen und bilden einen senkrechten Grat 79, welcher der Austrittsöffnung 66 der Ejektordüse 65 mittig gegenübersteht.

Der Vorteil der einstückigen Ausführung des mittleren T_eils liegt darin, daß die Form der Ejektordüse 65 und der Austrittskanäle 74 und 75» soweit es sich uja die senkrechten Wandungen handelt, in einest Arbeitsgang im Lichtbogen-Schneidverfahren herstellbar ist. Außerdem ist eine Kontrolle una Prüfung der

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BAD ORIGINAL

Düse und der Kanäle ¥or dem Einbau in einen Servoschieber möglich und die Auswahl des Materials für das mittlere Teil ist nicht auf leicht bearbeitbare Werkstoffe begrenzte Daraus ergibt sich die Möglichkeit der Verwendung von Werkstoffen, die gegen Erosion durch das Strömungsmittel widerstandsfähig 'sind, wie Stellit, Wolframkarbid oder keramische Werkstoffe»

Das untere Außenteil 4-1 ist dicker als das mittlere Teil 4-0 öder das obere Seil 39» 2Ss hat ein paar es senkrecht durch-J) setzende zylindrische Öffnungen 8O₉SI₉ die an den oberen -Enden durch eine waagerecht querverlaufende Nut 82 mit ebenen und zueinander parallelen Wandungen und an den unteren Enden-durch eine ebenso x-iaagerecht q.uerYer lauf ende, Jedoch breitere Wut mit ebenen und zueinander parallelen Wandungen verbunden sind» Die Nuten 82,8J sind senkrecht zueinander ausgerichtet,,

Beim Zusammenbau der Stapelteile 39 bis 41 sind die zylindrischen öffnungen 55j 60 und 80 bzw, 56« 61 und 81 aufeinander ausge-• richtet. Ebenso bilden die Hüten 54„ 59 und 82 eine senkrecht durchgehende Einheit·

. Das untere Außenteil 41 weist -weiterhin eine geknickte Zufuhr-™ leitung 84 auf, die am oberen Ende in der Fläche 50 und am unteren Ende in der Umfangsflache 41' mündete An der in Bezug auf die Nut 82 gegenüberliegenden Seite hat das Teil 41 zwei geknickte Leitungen 85i86, die an den oberen Enden jeweils in der Fläche 50 und mit den unteren Enden in der Umfangsfläche 41' münden. Die oberen Enden d*er Leitungen 84 bis 86 stehen mit der Düse 65 und den Austrittskanälen 74 und 75 in Verbindung (Fig. 10).

Das Gehäuse 22 der ersten Baugruppe 20 hat eine geknickte oder Winkelleitung 88 (Fig. 4), die an einem Ende in der zylindri-

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sohen Wandung 36 der Ausnehmung 35 gegenüber dem unteren Ende der geknickten Leitung 84· des Teiles 40 und mit dem anderen Ende in der unteren Fläche 26 des Gehäuses 22 mündet. Veiter ' weist das Gehäuse 22 zwei weitere geknickt verlaufende Leitungen 89,90 auf (Fig. 3), die mit einer Seite jeweils in der zylindrischen Wandung 36 der Ausnehmung 35 und mit der anderen Seite in der unteren Fläche 26 des Gehäuses münden. Die Leitungen 89,90 weisen in Umfangsrichtung Abstand zueinander auf.

Die hydraulische Differentialsteuerung 4-2 wird in der Ausnehmung 35 hauptsächlich durch den Preßsitz "des QJeiles 4-1 innerhalb der Wandung 36 der Ausnehmung gehalten. Dadurch sind in vorteilhafter·Weise Lötverbindungen zwischen diesen !Peilen nicht notwendig. Außerdem erübrigt diese Anordnung bei dem unteren Außenteil 41 besondere Dichtungsmittel wie O-Ringe od.dgl. an den Verbindungsstücken zwischen den miteinander verbundenen Leitungen 84,85,86 bzw. 88,89 und 90.

Das Gehäuse 29 der zweiten Baugruppe weist eine waagerecht hindurchführende öffnung 91 auf, in der eine Schieberbuchse angeordnet ist (Fig. 1, 3, 4). Die Buchse 92 hat ihrerseits eine waagerechte zylindrische Bohrung 93, in der ein insgesamt mit 94 bezeichnetes Schieber-Absperrglied gleitend geführt ist. Die beiden Enden der öffnung 91 sind geringfügig erweitert und mittels eines Dichtstopfens 95 verschlossen. Dieser ist mittels einer durch mehrere Schrauben 98 am Gehäuse 22 befestigten Platte 96 in seiner Stellung gesichert.

Das Absperrglied 94 weist an beiden Enden Dichtkolben 99,100 und in der Mitte einen Dichtkolben 101 auf. Der Raum zwischen dem linken Verschlußstopfen 95 und dem linken Dichtkolben 99 bildet eine Schieber-Seitenkammer 102, die mit einer bogenförmigen Höhlung 103 im Gehäuse in Verbindung steht. In gleicher V/eise bildet der rechte Dichtkolben 100 zusammen mit

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d$m rechten Stopfen eine Seitenkaiamer 104, die Eiit einer bogenförmigen Höhlung 105 des Gehäuses 29 in- Verbindung steht„

In der Höhlung 103 mündet die eine Seite einer im Gehäuse 29 "gebildeten Leitung 106 (Figo 3)_s deren anderes Ende zu einer zylindrischen Ausnehmung 108 in der oberen Fläche 28 des Gehäuses führtο Die Ausnehmung 108 steht mit der Leitung 89 in Verbindung«, Die andere Höhlung 105 ist mit einer ifeiteren im Gehäuse 29 gebildeten Leitung- 109 verbunden₉ deren anderes Ezicle in einer weiteren zylindrischen Ausnehmung 110 in der Fläche 28 miindeto Die Ausnehmung 110 ist mit der Leitung 90 yerbundeiie In der Ausnehmung 108 ist eine ringförmige Dichtung! beispielsweise ein Q=Bing 111 angeordnetg der um die te??? MÜEuimg der Leitung 89 herum an der unteren Fläche 26 ©©Muses 22 dichtend anliegt _o Bamit ist die Leitung 89

äie Ausnehmung 108_s die Leitung 106 tmd die Höhlung 103 mit der iialsen t8ehiebep=>S©it©Bkammer 102 strömungsirerbunden_o Die Verbindung ist in S¹Ig₀ 5 schematised durch die Linie 107 dargestellte In der anderen zylindrischen Ausnehmung110 ist eine weitere ringförmige Dichtung 112 angeordnet₉ die um die Mündung der Leitung 90 herum an der unteren Eläche 26 des Ge= häuses 22 dichtend anliegtο In dieser Weise ist die Leitung 90' über die Ausnehmung 110, die Leitung 109 und die Höhlung 105 mit der rechten Seitenkammer 104 strömungsverbunden«, Diese Verbindung ist in Fig- 5 schematisch durch die Linie 117 dargestellt»

In der unteren Fläche 30 des Gehäuses 29 sind ein Druckeinlaß 113, ein Auslaß 114 und zwei Betätigungs-Ein- und Auslässe 115,116 angeordnet (Fig_o 1 und 4)„ Der Druckeinlaß 113 steht über eine im wesentlichen senkrechte Leitung 118 in Verbindung mit einer in der oberen Fläche 28 des Gehäuses 29 gebildeten zylindrischen Ausnehmung 119° In dieser Ausnehmung ist eine ringförmige Dichtung 120 angeordnet, die um die untere Mündung

der Leitung'88 des Gehäuses 22 herum verläuft. Damit steht die Leitung 88 über die Ausnehmung 119 und die Leitung 118 in Strömunc^verbindung mit dem Druckeinlaß 113· Diese Verbindung ist in Fig. 5 scheiaatisch durch die Linie 127 dargestellt.

Der Rücklauf oder Auslaß 114 ist mit dem unteren Ende einer senkrechten Leitung 121 verbunden, deren oberes Ende in einer durch die Offnung 91 des Gehäuses 29 und die Buchse 92 gebildeten ringförmigen Kammer 122 mündet. Die ringförmige Kammer 122 ist ihrerseits mit dem unteren Ende einer senkrechten Bohrung 123 verbunden, welche an der unteren Seite in der oberen Fläche 26 des Gehäuses 29 mündet. In exzentrischer Anordnung gegenüber der Bohrung 123 ist in der oberen Flächd 28 des Gehäuses 29 eine Hingnut 124 gebildet. Die Ringnut 124 überschneidet sum Teil das untere Ende der zylindrischen Ausnehmung 35 im Gehäuse 22. In die Ringnut 124 ist ein zum Teil nahe der Mündung der zylindrischen Ausnehmung 35 an der unteren Fläche 26 des Gehäuses 22 anliegender Dichtungsring 125 angeordnet. Damit liegt der Dichtring 125 nach Festziehen der Schrauben 33 dichtend an den einander gegenüberliegenden Flächen 26 und 28 an und verhindert den Austritt des Strömungsmittels durch den zwischen diesen Flächen bestehenden Spalt 52.

Der linke Betätigungseinlaßt 115 steht über insgesamt mit 126 bezeichneten Leitungsteile mit dem Teil der Bohrung 93 zwischen dem linken Dichtkolben 99 und dem mittleren Dichtkolben 101 in Verbindung. Entsprechend ist der rechte Betätigungseinlaß über ein Leitungssystem 128 mit dein Teil der Bohrung 93 zwischen dem rechten Dichtkolben 100 und dem mittleren Dichtkolben 101 verbunden.

Die axial innere Stirnwandung des linken Dichtkolben 99 ist einer Seite einer in der Buchse 92 gebildeten, ebene Seiten aufweisenden, kalibrierten öffnung 129 benachbart angeordnet.

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Die Öffnung 129 verläuft radial zur Buchse 92 und mündet in einer Eingkammer 13O₉ die₉ wie 'schematisch durch die Linie 13I (Fig« 5) dargestellt, über den Einlaß 113 mit unter Druck stehendem Strömungsmittel versorgt wird«.

•Die axial innere Stirnwandung des rechten Dichtkolbans 100 ist einer in der Buchse 92 gebildeten, ebene Seiten aufweisenden kalibrierten Öffnung 132 benachbart angeordnet_o Diese steht mit einer Ringkammer 133 in ¥erbindung„ welche,, wie durch die fe Linie 134- (Fig_e 5) ßchematisch angedeutet, ebenfalls über den Einlaß 113 mit unter Druck stehendem Strömungsmittel versorgt wird. ·

Zwischen der oberen Fläche 25 und der Endwandung 38 der Ausnehmung 35 ist das Gehäuse 22 der ersten Baugruppe 20 von einer senkrechten Öffnung 135 durchsetzte Diese Öffnung 135 ist durch einen ringförmigen, in senkrechter Sichtung verdickten Befestigungsflansch 136 eines insgesamt mit 138 bezeichneten Biegerohrs verschlossen. Das Biegerohr 138 hat ein aufrechtstehendes, dünnwandiges Biegeteil 139 und eine verstärkte Muffe 140 am oberen Ende und ist außerdem von einer Bohrung 141 durchsetzt. . Die flache Unterseite 137 des. Befestigungsflansches 136 weist W eine Ringfnut 142 für eine ringförmige Dichtung, beispielsweise einen O-Ring 143 auf, der dichtend an der oberen Fläche 25 des Gehäuses 22 anliegt. Der Befestigungsflansch 136 ist mittels einander diametral gegenüber angeordneter Löcher 145 ihn durchsetzender und in Gewindebohrungen im Gehäuse 22 aufgenommener Schrauben 144 am Gehäuse befestigt.

Innerhalb des Biegerohrs 138 verläuft eine rohrförmige Halterung 146 des Strahlablenkers, mit einer verdickten Muffe 148 im oberen Teil und einem auswärts gerichteten, ringförmigen Plansch 149 am oberen Ende (Fig. 11). Die verdickte Muffe 148 ist so in die Muffe 140 eingeführt, daß der Flansch 149 an deren oberen Rand dicht anliegt. Der äußere Rand des

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Flansches 149 liegt abdichtend an der Wandung einer senkrechten Bohrung 150 im Mittelteil 151 eines insgesamt mit 152-"bezeichneten, waagerecht angeordneten Ankers. Von entgegengesetzten Seiten des Mittelteils 151 gehen zwei seitliche Arme 153 aus, die Jeweils in abgeflachten Enden 154 auslaufen..

Da die rohrförmige Halterung 146 (Fig. 11) für den Strahlablenker starr mit dem Anker 152 und im rechten Winkel zu diesem verbunden ist, wirkt sie als Hebelarm des Ankers. Somit sind die beiden Teile 146 und 152 gemeinsam unter Biegen des dünnwandigen Hohrteils 136 schwenkbar. Das untere Ende des Teils 146 hat eine zylindrische Fassung 155» i*¹ äer ein axial angeordnetes zylindrisches Verlängerungsstück 156 im Preßsitz gehalten ist. Das Verlängerungsstück 156 ist in Form eines zylindrischen Stopfens einstückig als oberes Ende einer senkrechten, länglichen Gegendruckfeder 158 ausgeführt.und dient der freitragenden Halterung der Feder. Ein Stück des unteren Teiles des Verlängerungsstücks 156 der Gegendruckfeder 158 ragt abwärts über das Ende der rohrförmigen Halterung 146 hinaus. Auf diesem freiliegenden Stück ist ein seitlich hervorstehender Halter 159 im Preßsitz befestigt. An dem seitlichen Halter 159 ist seitlich gegenüber der Feder 158 versetzt ein Strahlablenker 160 hängend angeordnet. Der Strahlablenker hat die Form .einer verhältnismäßig dünnen, senkrechten Platte, mit einer von der unteren Kante 162 aufwärts im wesentlichen über die gesamte Hohe des Ablenkers verlaufenden schlitzartigen öffnunge 162 _t .

Der Strahlablenker 160 ist wenigstens, teilweise in den Schlitzen 54,59 des hydraulischen Verstärkers 42 geführt. An der der Austrittsöffnung 66 der Ejektordüse 65 zugekehrten Seite weist " die.öffnung 161 des Ablenkers 160 schräge Wandungen 163 auf, die in Richtung auf den Grat 79 zwischen den Einlassen 76,78 der Austrittskanäle 74,75 konvergieren. In der öffnung 161 ;dßs Strahlablenker 160 ist der gesamte aus der Ejektordüse '.'

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austretende, und auf die Austrittskanäle gerichtete freie Düsenstrahl S aufnehmbar (Fig_o 14 Ms 16) „

Die Vorteile der einstückigen Ausführung des seitlichen "Halters 159 und des Strahlablenkers 160 unabhängig von der Halterung 146 liegen darin, daß dieses Teil aus einem besonderen, gegen Erosion durch das Strömungsmittel widerstandsfähigen Material herstellbar ist, daß es insbesondere bei der Ausbildung des nach einer Seite offenen Schlitzes 161 leicht bearbeitbar ist und daß es im Falle der Abnützung ersetzbar ist» Wie"bereits bemerkt, ist der Strahlablenker 160 kein tragendes Teil^Er kann daher klein sein, so daß auch die Stapelteile 39 bis 41 des hydraulischen ¥erstärkers kompakt ■ausg@fl^?tet sein könnexio *

Des- seitliche Halter 159 αβτ Halterung 14S ist beweglich in der Öffnung .155 des Gehäuses 22 der ersten Baugruppe 20 angeordnet (Fig., 1 und 4)_e Me Gegenfeder 158 verläuft abwärts durch flie zylindrisch verbreiterten, .hintereinanderliegenden öffnungen 56, 61 sowie 81 und durchsetzt mithin die gesamte hydraulische Differentialsteuerung 4·2ο Die Eeder 158 verläuft weiter abwärts durch die öffnung 125 im Gehäuse 29 und tritt im wesentlichen tangential in eine auf dem mittleren Dichtkolben 101 des Absperrgliedes 94 ausgebildete Hingnut 164» Am unteren Ende der Gegenfeder 158 ist vorzugsweise eine Kugel einstückig angeformt, die im wesentlichen reibungsfrei an den seitlichen Wandungen der Nut Ί64 zu gleiten vermag«, Auf diese Weise ist das untere Ende der Gegenfeder 158 bei axialer Bewegung des Absperrgliedes 94 in del⁰ festen Buchse 92 mitnehmbar"«

Der Anker 152 stellt einea feil des Sippmomenterzeugers bzw» Steuermagnet syst ems 23 ciar«, Dieses weist außerdem einen unteren Polschuh 168, einen oberen Polschuh 169₉ ein Paar Dauermagneten 170 und ein Paar Hsgnetspulen 17I auf» Der untere

Polschuh 168 (Fig. 9) ist ein ringförmiges Teil mit einer es senkrecht durchsetzenden Mittelöffnung 172, in der das Biegerohr 138 verläuft. Kittels eines Paares auf der Fläche 25 des Gehäuses 22 aufliegender Zwischenlagen 173»174· ist der untere Polschuh 168 etwa um das Dickeniaaß des Befestigungsflansches 136 des Biegerohrs 138 angehoben.

Der untere Polschuh 168 hat seitliche Verlängerungen, die in aufwärtsgebogenen Endstücken 175 auslaufen. Diesen stehe» in einigen Abstand entsprechende abwärtsgebogene Endstücke 176 gegenüber, welche einstückig mit dem oberen Polschuh 169 sind. Der Abstand bildet einen freien Baum 178, in dem die Enden des Ankers beweglich angeordnet sind. Zwischen den Polschuhen 168, 169 sind Dauermagnete 170 angeordnet. Diese haben an beiden Enden halbzylindrische Ausnehmungen 180, die in Verlängerung von in oberen und im unteren Polschuh vorgesehenen Bohrungen 181 liegen. Die Polschuhe weisen vier Bohrungen 181 auf (Fig. 9). Durch die aufeinander ausgerichteten Bohrungen 181 der Polschuhe und die Ausnehmungen 180 der Magnete 170 verlaufen Befestigungsteile, beispielsweise Schrauben 182, die in Geviindebohrungen im Gehäuse 22 geschraubt sind (Fig. 2). Um jeden der Arne 153 des Ankers herum ist eine Spule 171 angeordnet, die ebenfalls mittels der die Polschuhe und die Dauermagneten zusammenhaltenden Schrauben 182 eingespannt ist.

Die erste Baugruppe 20 ist durch einen Deckel 183 abgedeckt. Der Deckel 183 hat eine ebene Auflagefläche 184- mit einer darin gebildeten umlaufenden Hut 18$, in der eine Dichtung, beispielsweise ein 0-Hing 186 angeordnet ist, der dichtend an der oberen Fläche 28 des zweiten Gehäuses 29 anliegt. Eine Anzahl Befestigungsteile, beispielsweise vier Schrauben 188, verbinden dten Deckel 183 trennbar mit dem Gehäuse 29. Die Schrauben durchsetzen an den Ecken des Deckels 183 angeordnete Stege und sind in Gewindebohrungen 189 im unteren Gehäuse 29 geschraubt.

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Durch Lösen der Schrauben 188 und Abnehmen des Deckels 183 und nachfolgendes Losen der Schrauben 33 ist die erste Baugruppe 20 insgesamt abnehmbar, wobei das untere Ende der Gegenfeder 158 durch die senkrechte öffnung 123 hindurch aus der Ringnut 164 des Absperrgliedes entnehmbar ist. An-•schließend lassen sich die am Gehäuse 29 befestigten Schrau- · t>en 98» die Halteplatten 96 und die Verschlußstopfen 95 ab- ^: nehmen, bo daß die Buchse 92 und das Absperrglied 94· zum

Zweck der Eeinigung oder Erneuerung entnehmbar sind«, Nach ψ diesen Pflegearbeiten kann die zweite Baugruppe wieder zusammengebaut und durch Umkehrung des vorstehend beschriebenen Verfahrens wieder mit der ersten Baugruppe zusammengebaut werden.

Bei dem erfolgten Abnehmen und Anbauen der ersten Baugruppe 20 wurde die Stellung der Teile ,des Kippmomenterzeugers 23 zueinander oder gegenüber dem Biegerohr 138 oder auch dieses Teiles gegenüber dem Gehäuse 22 oder schließlich des Strahlablenkungs verstärkers 42 gegenüber dem Gehäuse 22 nicht verändert«

Solange das Steuermagnetsystem 23 kein Eingangssignal enthält, befindet sich der Ablenker 160 in Mittellage in Bezug auf die Austrittsöffnung 66 der Ejektordüse 65» Dabei wird der den durch die Schlitze 54 und 59 gebildeten Baum 190 durchströ~ sende freie Düsenstrahl S gleichmäßig durch den Grat 79 aufgespalten, so daß in den beiden Austrittskanälen 74,75 gleicher Fruck herrscht (Pig. 15).

'Venn nun den Spulen 171 des Kippmomenterzeugers hzno Steuermagnet systems 23 in bekannter Weise ein Signal von einer Stärke und Polarität zugleitet wird, daß dadurch der ßmker 152 im Uhrzeigersinn (Fig. 1) verdreht HiM₉ bewegt sich der Strahl- ' ablenker nach links (Fig. 15)» Dadurch wird .dem Austrittskanal 74 ein größerer Teil des freien Düsenstrahles S zugeleitet als

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dem 'Austrittskanal 75. Dabei entsteht ein Druckunterschied, , der über die Leitungen 1.07 und 117 (Fig. 5) zu den Enden des Schieber-Absperrgliedes 94· gelangt, wobei der höhere Druck in der linken Seitenkammer 102 herrscht und das Absperrglied 'aus der Neutrallage (Pig. 1) nach rechts verschiebt. Sp entsteht über die Leitung 134· (-Pig. 5) eine Verbindung zwischen dem Druckeinlaß 113 und dem Betätigungsauslaß 116, während der linke Betätigungseinlaß:115 mit dem Rücklauf 114 verbun-r den;· wird.

Bei Zuleitung eines Signals von entsprechender Stürke und Polarität zum Kippmomenterzeuger bzw. Steuermagnetsystem 23 für die Verschiebung des Strahlablenkers 160 aus der Mittellage (Pig. 1) nach rechte.;(Pig. 16) wird dem Austrittskanal ein größerer Teil des freien Düsenstrahles S zugeleitet als- dem Austrittskanal 74-. Bei der dadurch erzeugten Druckdifferenz liegt nun der höhere Druck in der rechten Seitenkammer 104-. Daher bewegt sich das Absperrglied 94- nach links- (Pig. 1). So entsteht über die Leitung 131 (Pig· 5) eine Verbindung zwischen dem Druckeinlaß 113 und dem linken Betätigungsauslaß 115» während der rechte Betätigungseinlaß 116 mit dem Bücklauf 114-verbunden ist.

Bei der axialen Bewegung des Absperrgliedes 94· nimmt es das untere Ende der Gegenfeder 158 mit, wobei die Feder gebogen wird. Die hierdurch auf den Anker 152 ausgeübte Kraft gleicht die Wirkung des dem Steuermagnetsystem 23 zugeleiteten elektrischen Signals aus und führt denJAnker 152, also auch den Strahlablenker 160, in die Mittellage zurück. Dabei vermag · der Schieber weiterhin eine vorbestimmte Strömung über die Betätigungs-Ein- und Auslässe zu leiten, obgleich sich der Anker 152 und der Ablenker 160 in der Mittellage befinden. Bei, Unterbrechung des Eingangssignals führt die Gegendruckjfeder 158 das Absperrglied 94- in bekannter Weise in die

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ι.:

Neutrallage zurück.

Ein wichtiger Vorteil des vorstehend "beschriebenen Servorschiebers liegt darin, daß die Ausführung mit einer ersten und zweiten voneinander trennbaren Baugruppe eine schnelle Trennung der ersten von der zweiten Baugruppe durch Lösen der Befestigungsteil.e gestattete Dies erleichtert die War- _ tung, da die Buchse und das Absperrglied der zweiten Bau- Ψ gruppe entnehmbar sind, ohne dabei die Einstellung des Steuermagnetsystems au verändern.

Der Aufbau der Strahlumlenkungs-Differentialsteuerung erübrigt das Verlöten bzw. stoffschlüssige Verbinden der einzelnen Teile» Dieser Aufbau erübrigt aber'nicht nur ein Hartlöten der einzelnen Teile₉ sondern auch den Einbau besonderer Dichtungen, beispielsweise Q-Ringe-₉ zum Abdichten einander gegenüberliegender Enden von Leitmigea des Strömungsmittels«

Da der Strahlablenker ein mit einem relativ dünnen Schlitz versehenes, nicht tragendes feil sein kann,, weväen keine Kräfte ) ' durch ihn übertragen. Außerdem erleichtert die Ausbildung eines nach einer Seite offenen Schlitzes im Strahlablenker anstelle einer fensterartigen Öffnung die Bearbeitung des Ablenkers, insbesondere, wenn dieser aus schwer bearbeitbarem Material besteht. Da der Ablenker als eigenes Teil ausgeführt ist, kann das Material, aus dem er hergestellt ist, ausschließlich im Hinblick auf wünschenswerte Eigenschaften, beispielsweise 'Widerstandsfähigkeit gegen E_rosion durch das Strömungsmittel, . gewählt werden. Dies ist dann wichtige wenn mittels des Sehie- -bers gesteuerte Strömungsmittel abrieberaeugende Teilchen enthalten, -die beim Auftreffen des StrSmungsmittels auf eine Fläche -■ '" mechanische Material abtragung ©der Esosion Ijörvorrufeno Ein weiterer Vorzug der geteeanten Herstellung des Strahlablenkers ist eine Auswechselbar bei Abnützung_o

Claims

«J Patents nsprüche ;

1. Aus zwei trennbar miteinander verbundenen Baugruppen Zusammengesetzter, durch Ablenkung eines freien Düsenstrahles betätigbarer Servoschieber, ge ken η ζ e i c h η e t durch eine erste Baugruppe (20), eine zweite Baugruppe (21), durch einen auf der ersten Baugruppe angeordne- · ten, mittels Strahlablenkung steuerbaren hydraulischen Verstärker (42), durch einen auf der ersten Baugruppe angeordneten, mit dem hydraulischen Verstärker in Betriebsverbindung stehenden Kippmomenterzeuger bzw, ein Steuermagnetsystem (23) und durch die beiden Baugruppen lösbar verbindende Befestigungsteile (53).

2. Servoschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (29) der zweiten Baugruppe (21) wenigstens einen Druckeinlaß (113)» wenigstens einen Rücklauf (114) und Betätigungs-Ein- und Auslässe (115«116) aufweist, daß das Gehäuse (22) der ersten Baugruppe (20) eine erste Fläche (26) mit einer darin gebildeten zylindrischen Ausnehmung (35) und die durch Strahlablenkung betätigbare hydraulische Differentialsteuerung(42) zwei Außenteile (39,41) sowie ein Mittelteil (40) hat, die übereinander gestapelt in der Ausnehmung (35) angeordnet sind, daß" der ersten Fläche <26) zunächst angeordnete Außenteil (41) mit seiner zylindrischen Uiüfangswandung (41') im Preßsitz in die Ausnehmung eingepaßt ist, daß das Mittelteil (40) eine es durchsetzende, an einer Seite von dem einen Außenteil und an der anderen Seite von dem anderen Außenteil abgedeckte öffnung (58) aufweist, die eine mit einer Austrittsöffnung (66) versehene, feste Ejektordüse (65) und ein Paar mit im Abstand gegenüber der Austrittsöff-

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nung (66) angeordneten Einlaßöffnungen (78,76) versehener Auslaßkanäle (74,75) bildet, daß die Baugruppen (20j21) und das eine Außenteil (41) Leitungseinrichtungen (84) zur •Verbindung der Ejektorsüde oberhalb der- Austrittsöffnung mit dem Druckeinlaß (1.13)» weitere Leitungseinrichtungen (85»86) zur Verbindung der Austrittskanäle (74,75) unterhalb ihrer Einlasse mit an den Stirnseiten eines Schieber- · t Absperrgliedes angeordneten Seitenkammer (102,104) sowie ψ dritte Leitungseinrichtungen zur Verbindung der Rücklauf-■ öffnunge (114) mit dem Raum (109) zwischen der AustrittsöffnuDge (67) und den Einlaßöffnungen (78,76) aufweisen., und daß die Ejektordüse zum Ausstoß eines freien Düsenstrahles eines Strömungsmittels über den Zwischenraum (190) hinweg auf die Austrittskanäle hin eingerichtet ist.

3. Servoschieber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse (29) der zweiten Baugruppe (21) eine zweite Fläche (28) aufweist, neben welcher die erste Fläche (26) des Gehäuses (22) der ersten Baugruppe (20) im Abstand angeordnet ist, daß das Gehäuse (22)

fc der ersten Baugruppe (20) am inneren Ende der Ausnehmung (35) eine Stirnwandung, (38) aufweist, ander das eine Außenteil (39) anliegt, daß das andere Außenteil (41) sich aus der Ausnehmung (35) über die erste Fläche (26) hinaus erhebt sowie an der zweiten Fläche (28) anliegt und daß die Stapelteile (39 bis 4i)iaittels der Befestigungsteile (33) zwischen der •Stirnwandung (38) und der zweiten Fläche (28) einspanribar sind.

4. Servoschieber nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (22) der ersten Baugruppe (20) eine weitere Fläche (25 aufweist

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■die zusammen mit der.Stirnwandung (38) der Ausnehmung (35). eine Federung bildet, mittels deren die Stapelteile (39 "bis 41) auch bei Änderungen ihrer Abmessungen gegenüber dem Gehäuse der ersten Baugruppe unter veränderlichen Temperaturbedingungen unter Druckbelastung gehalten sind. .

5. Servoschieber nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Verstärker (42) einen in Abhängigkeit von einem dem auf dem Gehäuse der zweiten Baugruppe (21) angeordneten Kippmomenterzeuger bzw. Steuermagnetsystem (23) zugeleiteten Eingangssignal bewegbaren Ablenker (160) für den freien Düsenstrahl (S), einen in Abhängigkeit von der Bewegung der Ablenkers (160) beweglichen Ausgangs-Schieber (93»94) sowie zwischen dem Ablenker und dem Schieber mechanische Kraftübertragungseinrichtungen aufweist, welche eine mit dem Gehäuse (22) der ersteh Baugruppe (20) verbundenen Euckkopplungsanordnung mit einer Gegendruckfeder (158) enthalten, die bei Trennung des Gehäuses (22) der ersten Baugreuppe (20) vom Gehäuse (29) der zweiten Baugruppe (21) mit ersterem verbunden bleibt.

6. Servoschieber, wenigstens nach Anspruch 5> dadurch g ekennze i chnet, daß der Kippmomenterzeuger bzw. das Steuermagnet syst em (23) einen Anker (151 his 154)--enthält, daß der Ablenker (160) ein versetzt an einer gemeinsam mit dem Anker beweglichen Halterung (146) angeordnetes und mit einer für die Aufnähme eines Strömungsmittelstrahls (S) vorgesehenen Öffnung (161) versehenes Teil aufweist und daß die Rückkopplungs- bzw. Gegendruckfeder (158) gestreckte Form aufweist und mit einem Ende freitragend an der Halterung (146) des Ablenkers (160) befestigt ist, während das andere Ende zwangläufig mit dem Absperrglied (94) des Schiebers bewegbar ist.

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7. Servoschieber wenigstens nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Ablenker (160) mit der Halterung (146) nicht einstückig und starr an dieser befestigt ist«

8. Servoschieber nach wenigstens einem der Ansprüche 5 "bis 7? dadurch gekennzeichnet ₈ daß der Ablenker (160) die Form einer Platte aufweist, in der ein von

^ einer ihrer Kanten ausgehender Schlips (161) die Öffnung für ψ die Aufnahme des Strömungsmittelstrahls (S) bildet»

9« Servoschieber nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (146) des Ablenkers (16Q) teilweise von einem Biegerohr . (138) umschlossen ist, dessen eines Ende (140) die Halterung (146) und den Anker (151 bis 154) trägt und an dessen anderem Ende ein am.Gehäuse (22) der ersten Baugruppe (20) befestigter Flansch (136) vorhanden ist„

10. Servoschieber nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch ge kennzeich et, daß der Kippmoment-

ψ erzeuger bzw«, das Steuermagnetsystem durch Dauermagnete (170) in gegenseitigem Abstand gehaltene Polschuhe (168,169) aufweist, deren einer ringförmig ist und das Biegerohr (138) umgreift, und daß die Polschuhe (168,169) mittels Befestigungsteilen (182) am Gehäuse (22) der ersten Baugruppe (20) befestigt und die Dauermagnete (170) dazxfischen eingespannt sind«

11. Bervorschieber wenigstens nach einem der Ansprüche 2 bis 4, ' da durch gekennzeichnet., daß der hydraulische Verstärker (42) sur Ablenkung eines Strahls (S) gegenüber den Einlassen (?6₅79) einen zumindest teilweise in den Kaum (190) angeordneten Strahlablenker (160) aufweist, der dem Kipp-

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bzw. Steuermagnetsystem (.23) beweglich zugeordnet und in Abhängigkeit von diesem steuerbar

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