CH345776A - Elektromagnetisch betätigbare Zweiweg-Kolbenschieber-Steuervorrichtung - Google Patents

Description

  Elektromagnetisch     betätigbare        Zweiweg-Kolbenschieber-Steuervorrichtung       Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf  eine elektromagnetisch     betätigbare        Zweiweg-Kolben-          schieber-Steuervorrichtung    für den     Durchlass    von  Druckmedien.  



  Von bekannten Vorrichtungen dieser Art un  terscheidet sich die erfindungsgemässe     Zweiweg-          Kolbenschieber-Steuervorrichtung    dadurch,     dass    der  Kolbenschieber als Differentialkolben ausgebildet ist,  wobei die     Druckselte    der grösseren Kolbens über ein  einerseits vom Elektromagneten und anderseits vom  Druckmedium     betätigbares        Vorsteuerventil    mit der  Druckleitung in und ausser Verbindung     bringbar    ist.  



  In der Zeichnung sind zwei beispielsweise, Aus  führungsformen des Erfindungsgegenstandes dar  gestellt, und zwar zeigt:       Fig.   <B>1</B> einen     Aufriss    des ersten Ausführungs  beispiels der     Zweiweg-Kolbenschieber-Steuervorrich-          tung,    mit einzelnen Partien im     Axialschnitt    und       Fig.2    einen     Aufriss    und Teilschnitt durch eine  zweite Ausführungsform der Vorrichtung.  



  In     Fig.   <B>1</B> bezeichnet<B>1</B> das Gehäuse der Vorrich  tung mit den beiden Bohrungen 2 und 2' für die  Aufnahme von zwei Kolbenschiebern, von denen nur  der eine,<B>3,</B> dargestellt ist.  



  In einer     Sacklochbohrung    4 des Gehäuses<B>1</B> ist ein       Vorsteuerventil    untergebracht und mittels eines     Sej-r-          ringes   <B>5,</B> welcher in einer Ringnut des Gehäuses<B>1</B>  eingelassen ist, gesichert gehalten. Das     Vorsteuer-          ventil    ist durch zwei     übereinanderliegende,    scheiben  förmige, zylindrische Teile<B>6</B> und<B>7</B> gebildet, welche  nach aussen durch in Ringnuten derselben angeord  nete, elastische Ringe<B>8</B> und<B>9</B> abgedichtet sind. Der  äussere Teil<B>7</B> ist von einem mit einem Elektromagneten  <B>10</B> verbundenen Stufenkolben<B>11</B> durchsetzt.

   In einer  innern Ringnut des äussern Teils<B>7</B> ist ein Dichtungs  ring 12 angeordnet, welcher mit der Ringschulter<B>11'</B>  des Stufenkolbens<B>11</B> zusammenwirkt. Der dünnere    Teil des Stufenkolbens<B>11</B> durchsetzt einen in einer  innern Ringnut des innern Teils<B>6</B> angeordneten  Dichtungsring<B>13</B> und steht mit einem in einer  Bohrung 14 des     innem    Teils<B>6</B> angeordneten,  kugeligen Ventilkörper<B>15</B> in Wirkverbindung. Die       Bohruno,    14 des innern Teils<B>6</B> ist über einen  Kanal<B>16</B> mit einer Bohrung<B>17</B> verbunden, welche  für den     Anschluss    des Gehäuses<B>1</B> an die zu der       Druckmediumquelle    führende Druckleitung bestimmt  ist.

   Anderseits steht die Bohrung 14 über das Ventil  <B>13, 15,</B> wenn dieses geöffnet ist, sowie über den  Raum<B>18</B> und Bohrungen<B>19</B> und 20 mit der Druck  seite des als Differentialkolben ausgebildeten Kolben  schiebers<B>3</B> in Verbindung. Die beiden Dichtungs  ringe 12 und<B>13</B>     sindderart    übereinander angeordnet,       dass    bei geschlossenem Ventil<B>13, 15</B> das Ventil<B>1</B>     l',     12 geöffnet ist und umgekehrt, so     dass    bei geschlosse  nem Ventil<B>13, 15</B> die Druckseite des grösseren  Kolbens<B>3'</B> über die Bohrungen 20,<B>19</B> sowie den  Raum<B>18,</B> das Ventil<B>1 l',</B> 12 und eine Bohrung 21  mit der Atmosphäre in Verbindung steht.  



  Der     #dünnere    Teil     Y'    des     Differentialkolbens   <B>3</B>  läuft in einer Zylinderbüchse 22, die in der Bohrung 2  des Gehäuses angeordnet ist. Diese Zylinderbüchse  ist auf der Aussenseite mit     übereinanderliegenden     Ringnuten versehen, welche mittels Dichtungsringen  <B>23</B> gegeneinander und nach aussen abgedichtet sind  und zusammen mit der Wand der Bohrung 2 Ring  kammern 24,<B>25</B> und<B>26</B> bilden. Diese Ringkammern  sind durch Bohrungen<B>27</B> in der Wand der     Zylinder-          blichse    mit den Kolbenräumen<B>31, 32</B> verbunden.

    Die unterste Kammer 24 steht ausserdem mit dem  Stutzen<B>17</B> der zu der     Druckmediumquelle    führenden  Druckleitung in ständiger Verbindung, während die  mittlere Kammer<B>25</B> durch den Differentialkolben<B>3</B>  über den Stutzen<B>29</B> mit dem Arbeitsgerät, das mit  Druckmedium versorgt werden soll, sowie auch mit      der obersten, mit der Atmosphäre in Verbindung  stehenden Kammer<B>26</B>     verbindbar    ist. Die Zylinder  büchse 22 ist durch einen in einer Ringnut der  Bohrung 2     bzw.    2' eingelassenen     Segerring   <B>28</B> fest  gehalten.

   Zur Herabsetzung der     Beschleunigungs-    und  Verzögerungsdrücke ist der Differentialkolben zweck  mässig aus einem leichten Kunststoff, beispielsweise  aus Nylon, hergestellt. Mit<B>30</B> ist eine die Kammer<B>26</B>  mit der Atmosphäre verbindende Öffnung     ün    Ge  häuse dargestellt.  



  Die     Fig.   <B>1</B> zeigt den Differentialkolben in seiner  obern     Endstellung,    in welcher er durch das Druck  medium im Zylinderraum<B>31</B> gehalten ist. In dieser  Stellung verbindet der Differentialkolben die Kammer  <B>25</B> mit der Kammer<B>26,</B> so     dass    das Druckmedium  von dem angeschlossenen Arbeitsgerät über den  Stutzen<B>29,</B> die beiden Kammern<B>25</B> und<B>26</B> sowie  die Öffnung<B>30</B> in die Atmosphäre     bzw.    in einen an  die Öffnung<B>30</B> angeschlossenen, Sammelbehälter aus  strömen kann.

   Das Ventil<B>13, 15</B> der     Vorsteuerung     ist dabei durch das     Druckmedium    in der Leitung<B>16</B>  in geschlossener Stellung gehalten, während das     Vor-          steuerventil        ll,    12 durch den Druck des Ventil  körpers<B>15</B> auf den Stufenkolben<B>11</B> zur     Entlüftung     des über dem grösseren Teil des Differentialkolbens  liegenden Druckraumes geöffnet ist.  



  Wird nun der Elektromagnet<B>16</B> unter Strom ge  setzt, so bewegt sich derselbe in Richtung des ein  gezeichneten Pfeils<B>A,</B> wobei der dünnere Schaftteil  ,des     Stufenkolhens   <B>11</B> die Ventilkugel<B>15</B> nach unten  ,stösst und damit das Ventil<B>13, 15</B> öffnet, während  gleichzeitig die Ringdichtung 12 von der Ringschulter  <B>11 '</B> des Stufenkolbens<B>11</B>     zusammengepresst    wird, so       dass    sich das Ventil<B>1</B>     l',    12 schliesst. In dieser Stellung  strömt Druckmedium durch den Kanal<B>16,</B> das  geöffnete Ventil<B>13, 15,</B> den Raum<B>18</B> und die  Bohrungen<B>19,</B> 20 auf die Oberseite des Differential  kolbens.

   Da hier der auf dem Differentialkolben  lastende Druck infolge des grösseren     Kolbendurch-          messers        g        grösser        ist        als        der        Kolbendruck        im        Raume   <B>3</B>     1,     wird der Differentialkolben<B>3</B> in     Fig.   <B>1</B> nach unten  gestossen, wobei er die Verbindung der beiden  Kammern<B>25</B> und<B>26</B> unterbricht und statt dessen  die Kammern 24 und<B>25</B> miteinander verbindet,

   so       dass    Druckmedium von der Kammer 24 zur Kammer  <B>25</B> und von hier weiter durch den Stutzen<B>29</B> zu  dem angeschlossenen Arbeitsgerät fliessen kann.  



  Sobald der Stromkreis im Elektromagnet<B>10</B> un  terbrochen wird, schliesst sich unter der Wirkung  des Druckmediums im Raume 14 das Ventil<B>13,<I>15,</I></B>  wobei gleichzeitig das Ventil     ll',    12 geöffnet und  damit der über dem Differentialkolben liegende  Druckraum mit der Atmosphäre     bzw.    mit einem an  die Bohrung 21 angeschlossenen Sammelbehälter  verbunden wird. Durch das auf der Unterseite des  Differentialkolbens lastende Druckmedium wird der  Differentialkolben wieder in die aus     Fig.1    ersicht  liche Stellung zurückgeführt, in welcher er bis zur  nächsten Betätigung des Elektromagneten<B>10</B> ver  bleibt.

      Die vorstehend beschriebene Ausbildung ermög  licht es,     Vorsteuerventil   <B>6, 7</B> und Differentialkolben  nach Entfernen lediglich zweier     Segerringe    zwecks  Reinigung, Reparatur oder Ersatz in denkbar  kürzester Zeit auszubauen und wieder zu montieren,  oder aber, wie in     Fig.    2 dargestellt, den in     Fig.   <B>1</B>  dargestellten langen Differentialkolben durch einen  kürzeren Differentialkolben zu ersetzen, wodurch die  Arbeitsweise der Steuervorrichtung völlig geändert  wird, indem der Differentialkolben 3a nach     Fig.    2  in seiner obern Grenzstellung die beiden Kammern  24 und<B>25</B> miteinander verbindet,

   so     dass    Druck  medium vom Stutzen<B>17</B> über die Kammern 24,<B>25</B>  und den Stutzen<B>29</B> zu dem an diesen     anaeschlossenen     Arbeitsgerät fliessen kann, während gleichzeitig durch  den Kolbenraum<B>32</B> die Entlüftungsseite des     an-          C     geschlossenen Arbeitsgerätes über die Bohrung<B>30</B>  und die Kammer<B>26</B> mit der Atmosphäre     bzw.    einem  an die Kammer<B>26</B> angeschlossenen Sammelbehälter  verbunden ist.  



  Es ist auch möglich, in die eine Kolbenbohrung 2  einen langen, und in die andere     Kelbenbohrung    2'  einen kurzen Differentialkolben einzubauen oder  umgekehrt. Auch können in beiden Kolbenbohrungen  zwei lange oder aber zwei kurze Differentialkolben  eingebaut und kann damit die Wirkungsweise der  Steuervorrichtung entsprechend variiert werden. Die  ser wahlweise Kolbenaustausch und Einbau wird  durch die beschriebene leichte Demontage sehr er  leichtert     bzw.    eigentlich erst ermöglicht.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRUCH</B> Elektromagnetisch betätigbare Zweiweg-Kolben- schieber-Steuervorrichtung führ den Durchlass von Druckmedien, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenschieber als Differentialkolben<B>(3)</B> ausgebil det ist, wobei die Druckseite des grösseren Kolbens <B>(Y)</B> über ein einerseits vom Elektromagneten<B>(10)</B> und anderseits vom Druckmedium betätigbares Vor- steuerventil <B>(6, 7, 11, 1 l',</B> 12,<B>13, 15)</B> mitder Druck leitung<B>(17)</B> in und ausser Verbindung bringbar ist.

   UNTERANSPRÜCHE <B>1.</B> Steuervorrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das Vorsteuerventil zwei in einer gemeinsamen Bohrung (4) des Gehäuses<B>(1)</B> an geordnete, übereinanderliegende, scheibenförmige, zylindrische Teile<B>(6,7)</B> aufweist, die durch einen am Bohrungseingang eingelassenen Segerring <B>(5)</B> in der Bohrung (4) festgehalten sind und nach aussen durch in Ringnuten angeordnete, elastische Ringe <B>(8, 9)</B> abgedichtet sind. 2.

   Steuervorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch<B>1,</B> dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem Elektromagneten<B>(10)</B> verbundener Stufen kolben<B>(11)</B> den äussern Teil<B>(7)</B> durchsetzt, wobei in einer Ringnut desselben ein mit der Ringschulter (ll') des Stufenkolbens zusammenwirkender Dich tungsring (12) angeordnet ist, ferner dadurch ge kennzeichnet, dass der dünnere Schaftteil des Stufen- kolbens <B>(11)</B> einen in einer Ringnut des innem Teils <B>(6)</B> angeordneten Dichtungsring<B>(13)</B> durchsetzt und mit einem in einer Bohrung (14) dieses Teils<B>(6)</B> an geordneten Ventilkörper<B>(15)</B> zusammenwirkt, das Ganze derart,

   dass beim Verschieben des Stufen kolbens<B>(11)</B> gegen den Ventilkörper<B>(15)</B> das mit der zur Druckmittelquelle führenden Druckleitung <B>(17)</B> in Verbindung stehende innere Ventil<B>(13, 15)</B> geöffnet und zugleich das im äussern Teil<B>(7)</B> an geordnete, mit der Atmosphäre in Verbindung ste hende Ventil<B>(11,</B> 12) durch Druck der Ringschulter <B>(1 l')</B> des Stufenkolbens auf den zugehörigen Dich tungsring (12) geschlossen wird, und dass umgekehrt beim Verschieben des Stufenkolbens<B>(11)</B> in ent gegengesetzter Richtung das im äussern Teil<B>(7)</B> an geordnete Ventil (ll, 12) geöffnet und das Ventil, <B>(13, 15)

   </B> des innem Teils<B>(6)</B> geschlossen wird. <B>3.</B> Steuerverrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der dünnere Kolbenteil W') des Differentialkolbens<B>(3)</B> in einer Zylinder büchse (22) läuft, die in einer Bohrung (2, 2') des Gehäuses<B>(1)</B> angeordnet ist, ferner dadurch gekenn zeichnet, dass die Zylinderbüchse (22) auf der Aussenseite mit übereinanderliegenden Ringnuten versehen ist, die gegeneinander und nach aussen ab gedichtet sind und zusammen mit der Wand der Gehäusebohrung (2, 2') Ringkammern (24,<B>25, 26)</B> bilden, welche durch Bohrungen<B>(27)

   </B> in der Wand der Zylinderbüchse mit den Kolbenräumen<B>(31, 32)</B> verbunden sind, und von denen eine erste Kammer (24) mit der zu der Druckmedlumquelle führenden Druckleitung<B>(17)</B> in ständiger Verbindung steht, während diie benachbarte Kammer<B>(25)</B> durch den Differentialkolben mit dem Arbeitsgerät, das mit dem Druckmedium versorgt werden soll, sowie mit der ersten Kammer (24) verbindbar ist, und eine mit der Atmosphäre kommunizierende dritte Kammer <B>(26)</B> mittels des Differentialkolbens mit der zweiten Kammer<B>(25)</B> verbindbar ist. 4.

   Steuervorrichtung nach Unteranspruch<B>3,</B> da durch gekennzeichnet, dass die einzelnen Kammern (24-26) durch in Ringnuten eingelegte, elastische Ringe<B>(23)</B> gegeneinander und gegen aussen abge dichtet sind. <B>5.</B> Steuervorrichtung nach Unteranspruch<B>3,</B> da durch gekennzeichnet, dass die Zylinderbüchse (22) des Differentialkolbens<B>(3)</B> durch einen Segerring <B>(28),</B> welcher in einer Ringnut der Gehäusebohrung (2, 2') eingelassen ist, in dieser gesichert gehalten ist. <B>6.</B> Steuervorrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Differentialkolben aus Kunststoff besteht.

   <B>7.</B> Steuervorrichtung nach Unteranspruch<B>6,</B> da durch gekennzeichnet, dass der Differentialkolben aus Nylon besteht.