CH364152A - Kolbenschieber-Steuervorrichtung für gasförmige und flüssige Medien - Google Patents

Description

      Kolbenschieber-Steuervorrichtung    für     gasförmige    und     flüssige        Medien       Es ist bekannt,     Kolbenschieber-Steuervorrich-          tungen    für gasförmige und flüssige Medien mit einer  Betätigung durch elektromagnetische Hilfsventile zu  versehen, die senkrecht zur Achse des Schiebers und  nebeneinander auf einer der Längsseiten des Gehäuses  angebracht sind. Ausserdem weist das Gehäuse eine  Längsbohrung auf, in der zylinderförmige Elemente  als Laufflächen für den Kolbenschieber eingesetzt  sind. Diese Elemente sind durch     Schnurringe    abge  dichtet.  



  Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf  eine     Kolbenschieber-Steuervorrichtung    der vorge  nannten Art, bei der die zylinderförmigen Elemente  als Zylinderscheiben ausgebildet sind, die durch       Schnurringe    sowohl unter sich als auch gegenüber  dem Kolbenschieber einerseits bzw. gegenüber dem  Gehäuse anderseits abgedichtet sind. Ausserdem wei  sen die Zylinderscheiben an ihrem inneren und an  ihrem äusseren Umfang Ringnuten auf, die durch  radiale Bohrungen miteinander verbunden sind. Fer  ner ist der in den Zylinderscheiben hin und her  gleitende Kolbenschieber an seinem Umfang mit meh  reren, gleichmässig verteilten     Einfräsungen    versehen  und besitzt an seinen beiden Enden Scheibenkolben,  die im Durchmesser grösser sind als der Kolben  schieber.

   Der Umfang der Scheibenkolben liegt abge  dichtet an den Innenwandungen der zwischen den  Zylinderscheiben und den     eingeschraubten    Gehäuse  deckeln beiderseits angeordneten Abstandshülsen an.  Schliesslich sind die Längs-, Quer- und Verbindungs  kanäle in dem Gehäuse auf der gleichen Seite wie die  elektromagnetischen     Hilfsventile    und die Einlass-,       Auslass-    und Steueröffnungen nebeneinander auf der  den Hilfsventilen gegenüberliegenden Längsseite des  Gehäuses angeordnet.  



  Eine derartige Ausführungsart hat den Vorteil  einer unmittelbaren und unbehinderten     jederzeitigen       Einstellung oder Einregelung des Schiebers von den  beiden Stirnflächen des Gehäuses aus von aussen.  Dadurch wird der Aufbau der Steuervorrichtung  wesentlich vereinfacht und die Herstellung     verbilligt.          Ferner    ist es dadurch möglich, die Steuervorrichtung  unmittelbar auf eine Grundplatte aufzusetzen oder im  Bedarfsfalle eine beliebige     Anzahl    derartiger Vor  richtungen dicht nebeneinander auf einer gemein  samen Grundplatte anzuordnen.

   Die elektromagne  tischen     Hilfsventile    stehen dabei nicht im Wege, da  sie alle auf der oberen Seite des Gehäuses unterge  bracht     sind.     



  Um nun die Anwendbarkeit der Steuervorrichtung  zu     erweitern,        kann    der Kolbenschieber an einer     seiner     beiden Stirnseiten mit einem nach aussen ragenden,       bolzenförmigen        Fortsatz    versehen sein, der durch  einen     zylinderförmig    gestalteten und in den Deckel  des Gehäuses eingesetzten     Schraubenbolzen    abge  dichtet hindurchgeführt ist. Dadurch ist es möglich,  die     Steuervorrichtung,    z. B. beim Einbau in einer  Arbeitsmaschine, von Hand langsam zu betätigen und  einzustellen. Damit lässt sich gleichzeitig auch eine  Anzeige der Stellung des Kolbenschiebers verbinden.

    Diese Anzeige kann auch mit einem Meldekontakt  zum Anschluss einer Signallampe oder dergleichen  versehen sein.  



  Die Steuervorrichtung kann     vorteilhaft    ausserdem  so gebaut werden, dass sie entweder von dem     zu     steuernden Druckmedium selbst oder von     einem     Fremdmedium zu betätigen ist; .das heisst, sie lässt sich  von der     Impulssteuerung    ohne weiteres auf die übliche  elektromagnetische Steuerung umstellen oder umge  kehrt.  



  Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbei  spiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt.  Hierbei zeigen           Fig.l    einen Längsschnitt durch die Kolben  schieber-Steuervorrichtung,       Fig.2    die Seitenansicht des Kolbenschiebers in  kleinerem Massstab,       Fig.3    einen Querschnitt durch den Kolben  schieber nach der Linie     A-A    in     Fig.    2,       Fig.    4 einen Längsschnitt durch ein abgeändertes  Ausführungsbeispiel,       Fig.5    einen weiteren Längsschnitt durch die       Kolbenschieber-Steuervorrichtung    nach     Fig.    4.  



  Bei dem Ausführungsbeispiel nach     Fig.    1 bis 3       sind    in der zylindrischen Längsbohrung des Gehäuses  1 mehrere Zylinderscheiben 2 eingeschoben,     die    so  wohl unter sich als auch gegen die Gehäusewandung  und gegen den Kolbenschieber 3 durch senkrecht       übereinanderhegende        Schnurringe    4, z. B. aus Gummi,  abgedichtet sind. Die Zylinderscheiben 2 sind innen  und aussen mit konzentrischen Ringnuten 11 versehen,  die durch radiale Bohrungen 26 miteinander in Ver  bindung stehen. Zu beiden Seiten der Zylinder  scheiben 2 sind in das Gehäuse 1 Abstandshülsen 27  eingesetzt.

   Durch die in die beiden     Stirnflächen    des  Gehäuses 1 eingeschraubten Deckel 7 wird das Innere       abgeschlossen    und die Teile 2 und 27 werden in ihrer  Lage festgehalten.  



  In den Zylinderscheiben 2 bewegt sich der Kol  benschieber 3 hin und her, an dessen beiden     stirn-          seitigen    Enden Scheibenkolben 5 und 5a befestigt  sind, die gleichfalls, z. B. mittels eingelassener Schnur  ringe, abgedichtet sind. Der Durchmesser der Schei  benkolben 5 und 5a ist grösser als der Durchmesser  des Kolbenschiebers 3. Die Dichtungen der ersteren  liegen an den inneren Wandungen der Abstandshülsen  27 an, so dass zwischen den Scheibenkolben 5 und 5a  und den     Deckeln    7 Druckkammern 6 entstehen.  



  In den     Deckeln    7 sind     Schraubenbolzen    9 und 9a  eingeschraubt, die innen mit eingesetzten Gummi  puffern 8 versehen und aussen durch Gegenmuttern 10  gesichert sind. Durch die Schraubenbolzen 9 lassen  sich die Längsbewegungen des Kolbenschiebers 3 und  damit auch die Steuerung selbst jederzeit einstellen  oder nachstellen. Die Gummipuffer 8 fangen die  Längsbewegungen des Kolbenschiebers 3 elastisch  auf.  



  An der bei dem Ausführungsbeispiel unteren  Längsseite des Gehäuses 1 sind nebeneinander die  Ein- und     Auslassöffnungen    angeordnet. Durch die  mittlere     Einlassöffnung    12 tritt das Medium in das  Ventilgehäuse 1     ein    und durch die aussen befindlichen       Auslassöffnungen    13 und 14 wieder aus. Die Steuer  öffnungen sind mit 15 und 16 bezeichnet.  



  Gegenüber der     Einlassöffnung    12 ist in dem Ge  häuse 1 ein Querkanal 17 vorgesehen, der zu einem  Längskanal 18 in der     Wandung    des Gehäuses 1 führt.  Dieser Längskanal mündet zu beiden Seiten in den  Ventilsitzen 19 und 20 der beiden elektromagne  tisch betätigten     Hilfsventile    21 und 22, die somit auf  der den Ein- und     Auslassöffnungen    gegenüberlie  genden Längsseite des Gehäuses 1 nebeneinander  angebracht sind.

   In dem jeweiligen Raum oberhalb    der durch die     Plunger    der     Hilfsventile    sich schlie  ssenden Ventilsitze 19 und 20 münden ausserdem Ver  bindungskanäle 23 und 24, die durch das     Gehäuse    1  und durch die Abstandshülsen 27 hindurchführen und  in den beiden Druckkammern 6 enden.  



  Der zylindrische Kolbenschieber 3 besitzt nun  nicht die üblichen Ringnuten, sondern hat auf seinem  Umfang mehrere     Einfräsungen    25, die durch     runde          Fräser    quer zur Kolbenachse leicht herzustellen sind.  Zwischen den     Einfräsungen    25 bleiben Teile des  zylindrischen Kolbenschiebers bestehen. In     Fig.    2 und  3 ist diese Ausbildung des Kolbenschiebers 3 ge  sondert dargestellt.  



  Die     Einfräsungen    25 haben den Vorteil, dass die       Schnurringe    4 durch die hin und her gehenden Be  wegungen des Kolbenschiebers 3 nicht weggeschert  werden können, was bei     ringsumlaufenden    Ringnuten  immer wieder zu Beanstandungen Anlass gibt. Im  übrigen fallen dadurch auch schwierig herzustellende  schmale Nuten zum Einlegen von Gummischnüren in  die     Zylinderwandungen    weg. Die Lebensdauer der       Schnurringe    und damit auch des Kolbenschiebers  wird somit wesentlich verlängert.

   Ausserdem wird  auch ein Festfressen vermieden, weil die     Schnurringe     selbst sich nicht loslösen können.     Ferner    sind die       Schnurringe    nur in den feststehenden Teilen der       Kolbenschieber-Steuervorrichtung,    und zwar zwischen  den besonders eingesetzten Zylinderscheiben 2, ein  gelassen. Der Zusammenbau der     Kolbenschieber-          Steuervorrichtung    nach der Erfindung wird dadurch  wesentlich vereinfacht.  



  Die Wirkungsweise ist folgende:  Das zu steuernde     Druckmedium    tritt durch die       Einlassöffnung    12 ein und gelangt über die entspre  chende Ringnut 11 in den Querkanal 17 und über den  Längskanal 18 bis unterhalb die Ventilsitze 19 und  20. Ferner strömt es auch über die     Einfräsungen    25  des Kolbenschiebers 3 zu der daneben befindlichen  Zylinderscheibe 2 und von dieser zu der Steuer  öffnung 16.  



  Wenn nun das elektromagnetische Hilfsventil 21  betätigt wird, gelangt das Druckmedium durch den  Ventilsitz 19 und den Verbindungskanal 23 in die  linke Druckkammer 6 und damit hinter den Scheiben  kolben 5a. Dieser wird nun durch das Druckmedium  nach rechts gedrückt, so dass durch die dadurch  bedingte Längsbewegung des Kolbenschiebers 3 die  Zu- und Abflüsse vertauscht werden und der Kolben  schieber umgesteuert wird. Das in der rechten Druck  kammer befindliche Druckmedium kann dabei über  den Verbindungskanal 24 und das als     Dreiwegventil     ausgebildete Hilfsventil 22     abfliessen.    Die rasche Be  wegung des Kolbenschiebers 3 wird durch den  Gummipuffer 8 abgefangen.

   Der beiderseitige Hub  des Kolbenschiebers 3 wird durch entsprechende Ein  stellung der Schraubenbolzen 9 und 9a den günstig  sten Zu- und     Abflussbedingungen    des Mediums     ange-          passt.     



  Bei dem Ausführungsbeispiel nach     Fig.    4 und 5  weist der Kolbenschieber 3, der auch als Steuerkolben      bezeichnet werden kann, an einer Stirnseite einen  nach aussen ragenden     bolzenförmigen        Fortsatz    28 auf,  der den zylinderförmig gestalteten     Schraubenbolzen     9a mit ringförmigem Gummipuffer 8 abdichtend  durchsetzt. Auf diese Weise zeigt der     Fortsatz    28 die  Lage des Kolbenschiebers 3 an. Um dies zu erleich  tern, ist er mit einer Skala versehen. Ferner kann er  auch zur Betätigung eines Meldekontaktes oder einer  Signallampe oder dergleichen verwendet werden. Im  übrigen kann im Bedarfsfalle die gleiche Anordnung  auch an beiden Stirnseiten des Kolbenschiebers 3  vorgesehen werden.  



  Wenn diese Steuervorrichtung, z. B. beim Auf  stellen einer damit zu steuernden Arbeitsmaschine,  erstmalig eingestellt wird, werden die beiden Stopfen  9 und 9a zunächst von Hand so weit nach innen ver  stellt, dass der Weg der Umstellung des Kolben  schiebers 3 nur klein ist und daher auch nur kleine  Spalte für den Durchtritt des Druckmediums geöffnet  werden. Das Druckmedium kann also nur ganz lang  sam eindringen, so dass die richtige Einstellung  bequem vorgenommen werden kann. Ferner lässt sich  der     Fortsatz    28 ohne weiteres auch von Hand hin  und her schieben, so dass die Vorrichtung langsam  von Hand betätigt werden kann.  



  Ausserdem kann der Querkanal 17 in dem Ge  häuse 1 durch eine kegelförmige     Verschlussschraube     29 verschlossen werden. Diese wird von aussen be  tätigt. Ferner ist der Längskanal 18 auf einer Seite  bis nach aussen verlängert und wird durch einen       Schraubstopfen    30 verschlossen.  



  In dem Gehäuse 1 verläuft ferner neben dem  Längskanal 18 noch ein Parallelkanal 31 (vergleiche       Fig.    5), der mit seinem einen äusseren Ende bis nach  aussen verlängert ist, während sein inneres Ende durch  eine Querbohrung 32 mit einer der beiden Druck  kammern 6 im Innern des Gehäuses 1 in Verbindung  steht. Das äussere Ende ist von aussen durch einen  nadelförmig ausgebildeten     Verschlussstopfen    34 zu  verschliessen. Etwa in seiner Mitte ist der Parallel  kanal 31 mit einem Abzweigkanal 33 versehen, der  gleichfalls in das Gehäuseinnere führt, und zwar in  Höhe der Ringnuten 11 für die Öffnung 15 bzw. 16.

    Der nadelförmige     Verschlussstopfen    34 reicht     in    dem  Parallelkanal 31 so weit nach innen, dass damit von  aussen her die Querbohrung 32 von dem Abzweig  kanal 33 getrennt werden kann.  



  In der gezeichneten Stellung arbeitet die Steuer  vorrichtung mit Impulssteuerung. Dabei ist die Quer  bohrung 32 durch den     Verschlussstopfen    34 von dem  Abzweigkanal 33 getrennt. Durch Betätigung der  elektromagnetischen Ventile 21 bzw. 22 wird das  Druckmedium von der     Einlassöffnung    12 über den  Querkanal 17 und den Längskanal 18 auf die eine  Stirnseite des Kolbenschiebers 3 geleitet und drückt  diesen auf die andere Seite. Die Öffnungen 13 und 14  werden nun vertauscht, worauf das andere elektro  magnetische Ventil 21 bzw. 22 die     Steuerung    über  nimmt.

      Wenn nun mit     Hilfe    eines Fremdmediums die  Steuervorrichtung betätigt werden soll, wird mittels  der     Verschlussschraube    29 der Querkanal 17 ver  schlossen. Ferner wird der     Schraubstopfen    30 entfernt  und an seiner Stelle die Einführung für das Fremd  medium angebracht. Die Funktion ist nun die gleiche  wie bisher. Die Steuerung ist jedoch     unabhängig    von  dem Betriebsdruck und der Grösse des Arbeits  zylinders. Durch die durch die Abdichtung des  Kolbenschiebers 3 auftretende Reibung im     Gehäuse-          innern    bleibt dieser zuverlässig in jeder Stellung  stehen.  



  Für den Fall nun, dass ein selbsttätiger Rückgang  des Kolbenschiebers 3 in die Ruhestellung stattfinden  soll, wird der     Verschlussstopfen    34 geöffnet     und     ausserdem die     Ablassöffnung    36 des einen elektro  magnetischen Ventils, z. B. 22, durch einen Stopfen  37 oder ein anderes an sich bekanntes Mittel ver  schlossen. Wenn nun das elektromagnetische Ventil  21 erregt wird, wird zunächst der Kolbenschieber 3  nach rechts     gedrückt    und die Steuerkanäle werden  umgeschaltet.

   In diesem Augenblick erhält aber auch  die rechte Druckkammer 6 über dem Abzweigkanal  33, den     Parallelkanal    31 und die     Querbohrung    32  Druckmedium, so dass beide     Stirnseiten    des Kolben  schiebers 3 gleich belastet     sind.    Der letztere bleibt  also in seiner Lage stehen, bis das elektromagnetische  Ventil 21 gewollt oder ungewollt stromlos wird und  sich dann das Druckmedium in der linken Druck  kammer über die Verbindungskanäle 23 nach aussen  entlüftet. Der in der rechten Druckkammer 6 noch  vorhandene Druck bringt somit den Kolbenschieber  3 nach links in die Ruhestellung. Erst dann wird die  rechte Druckkammer 6 über die Steueröffnungen 15  und 16 entspannt.  



  Es ist zweckmässig, das Gehäuse 1 mit seinen  Öffnungen 12 bis 16 auf     eine    gemeinsame Grund  platte 35 aufzusetzen. Diese     Grundplatte    ist mit den  entsprechenden Leitungsanschlüssen versehen. Da  durch lässt sich die     eigentliche    Steuervorrichtung z. B.  zur Instandsetzung oder zum Zwecke eines Aus  tausches oder dergleichen bequem jederzeit entfernen,  ohne die Leitungsanschlüsse lösen zu müssen. Ferner  ist es zweckmässig, das Gehäuse im Grundriss recht  eckig zu gestalten oder mit     parallel    verlaufenden  Längsseiten zu versehen, damit im Bedarfsfalle meh  rere Steuervorrichtungen direkt nebeneinander auf       einzelnen    oder einer gemeinsamen Grundplatte ange  bracht werden können.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Kolbenschieber-Steuervorrichtung für gasförmige und flüssige Medien mit einer Betätigung durch elek tromagnetische, senkrecht zur Schieberachse und nebeneinander auf einer der Längsseiten des Gehäuses angebrachte Hilfsventile, bei der in einer Längs bohrung des Gehäuses als Laufflächen für den Kol benschieber durch Schnurringe abgedichtete, zylinder- förmige Elemente eingesetzt sind, dadurch gekenn zeichnet, dass die zylinderförmigen Elemente als Zylinderscheiben (2) ausgebildet sind, die durch Schnurringe (4)

   sowohl unter sich als auch gegen über dem Kolbenschieber (3) einerseits bzw. gegen- über dem Gehäuse (1) anderseits abgedichtet sind und durch radiale Bohrungen (26) miteinander verbun dene Ringnuten (11) an ihrem inneren und an ihrem äusseren Umfang aufweisen, dass der in den Zylinder scheiben (2) hin und her gleitende Kolbenschieber (3) an seinem Umfang mit mehreren gleichmässig ver teilten Einfräsungen (25) versehen ist, und an seinen beiden Enden im Durchmesser grössere und an den Innenwandungen der zwischen den Zylinderscheiben (2) und den eingeschraubten Gehäusedeckeln (7) beiderseits angeordneten Abstandshülsen (27) anlie gende und diesen gegenüber abgedichtete Scheiben kolben (5, 5a) besitzt, und dass die Längs-, Quer- und Verbindungskanäle (17, 18, 23, 24) in dem Gehäuse (1)

   auf der gleichen Seite wie die elektromagnetischen Hilfsventile (21, 22) und die Einlass-, Auslass- und Steueröffnungen (12 bis 16) nebeneinander auf der den Hilfsventilen (21, 22) gegenüberliegenden Längs seite des Gehäuses (1) angeordnet sind. UNTERANSPRüCHE 1. Kolbenschieber-Steuervorrichtung nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in den Deckeln (7) Schraubenbolzen (9, 9a) eingeschraubt sind, die mit Gummipuffern (8) zum Abfangen der Längsbewegungen des Kolbenschiebers (3) versehen sind.

   2. Kolbenschieber-Steuervorrichtung nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben schieber (3) an einer seiner beiden Stirnseiten mit einem nach aussen ragenden, bolzenförmigen und durch den zylinderförmig gestalteten Schraubenbolzen (9a) abgedichtet hindurchgeführten Fortsatz (28) ver sehen ist. 3. Kolbenschieber-Steuervorrichtung nach Patent anspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, dass das äussere Ende des Fortsatzes (28) so ausgebildet ist, dass damit die Betätigung des Kolben schiebers (3) von Hand durchführbar ist.

   4. Kolbenschieber-Steuervorrichtung nach Patent anspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, dass das äussere Ende des Fortsatzes (28) mit einer Skala zur Anzeige der Stellung des Kolben schiebers (3) versehen ist. 5. Kolbenschieber-Steuervorrichtung nach Patent anspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, dass das äussere Ende des Fortsatzes (28) mit einem Meldekontakt versehen ist.

   6. Kolbenschieber-Steuervorrichtung nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der von dem die beiden Ventilsitze (19, 20) der elektromagne tischen Ventile (21, 22) verbindenden Längskanal (18) abgehende und in das Gehäuseinnere gegenüber der Einlassöffnung (12) führende Querkanal (17) durch eine von aussen zu betätigende, kegelförmig gestaltete Verschlussschraube (29) verschliessbar ist. 7. Kolbenschieber-Steuervorrichtung nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Längs kanal (18) in dem Gehäuse (1) auf einer Seite bis nach aussen verlängert und durch einen Schraub stopfen (30) verschliessbar ist.

   B. Kolbenschieber-Steuervorrichtung nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ge häuse (1) neben dem Längskanal (18) ein Parallel kanal (31) verläuft, der an seinem äusseren Ende nach aussen verlängert und durch einen nadelförmig aus gebildeten Verschlussstopfen (34) verschliessbar ist, während sein inneres Ende durch eine Querbohrung (32) mit einer der beiden Druckkammern (6) im Innern des Gehäuses (1) in Verbindung steht und in seiner Mitte mit einem Abzweigkanal (33) versehen ist, der in das Gehäuseinnere in Höhe der Ringnuten (11) für eine der beiden Steueröffnungen (15 bzw.

   16) führt. 9. Kolbenschieber-Steuervorrichtung nach Patent anspruch und Unteranspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, dass der nadelförmige Verschlussstopfen (34) in dem Parallelkanal (31) so weit nach innen reicht, dass damit die Querbohrung (32) von dem Abzweig kanal (33) zu trennen ist. 10. Kolbenschieber-Steuervorrichtung nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablass öffnung (36) eines der beiden elektromagnetischen Ventile (21, 22) durch einen Stopfen (37) verschliess bar ist.

   11. Kolbenschieber-Steuervorrichtung nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) mit seinen Öffnungen (12 bis 16) auf einer ge meinsamen, die Leitungsanschlüsse aufweisenden Grundplatte (35) aufgesetzt ist.