CH544248A

CH544248A - Steuerschieber

Info

Publication number: CH544248A
Application number: CH1575170A
Authority: CH
Inventors: Pieren Heinz
Original assignee: Frutigen Hydrotechnik Ag
Priority date: 1970-10-23
Filing date: 1970-10-23
Publication date: 1973-11-15

Description

Die Erfindung betrifft einen Steuerschieber mit einem Kolben, der in einem Gehäuse verschiebbar ist und an seiner Aussenseite mindestens eine Ringnut aufweist, der Gehäusebohrungen, die mindestens einen Eingang und mindestens einen Ausgang des Steuerschiebers bilden, derart zugeordnet sind, dass die Bohrungen in Abhängigkeit von der Kolbenstellung durch die Ringnut miteinander in Verbindung stehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steuerschieber dieser Art zu schaffen, bei dem das Fluidum eine zusätzliche Betätigungskraft zur Verschiebung des Kolbens erzeugt, wenn eine Verschiebung des Kolbens durch eine äussere Kraft eingeleitet wird.

Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass der Kolben längs durchbohrt, und an jedem Ende seiner Bohrung ein Sitz für eines von zwei Verschlussstücken gebildet ist, die in einem solchen Abstand fest miteinander verbunden sind, dass sie gemeinsam axiales Spiel haben, dass vom Eingang zwei Kanäle je zu einem an eine Kolbenstirnseite angrenzenden. nach aussen geschlossenen und eines der Verschlusstücke enthaltenden Raum führen, die Bohrung des Kolbens unabhängig von der Kolbenstellung mit einem druckentlasteten Ausgang in Verbindung steht, jeder der beiden Kanäle eine Drosselstelle enthält, und die von einer Betätigungsvorrichtung des Steuerschiebers ausgeübte Kraft auf die Verschlusstücke wirkt.

Im folgenden wird anhand der beiliegenden Zeichnung als Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Dreiweg-Magnet Steuerschieber näher beschrieben. Die einzige Figur zeigt einen axialen Längsschnitt durch diesen Steuerschieber.

Der dargestellte Steuerschieber hat ein Kolbengehäuse 1, in dessen Bohrung 2 ein Kolben 3 verschiebbar gelagert ist. Der Kolben 3 hat an seiner Aussenseite eine erste Ringnut 4.

Dieser Ringnut 4 sind ein Steuerschiebereingang 5 und zwei Steuerschieberausgänge 6 und 7, die durch Gehäusebohrungen gebildet sind, derart zugeordnet, dass der Eingang 5 durch die Ringnut 4 mit dem Ausgang 6 bzw. 7 verbunden ist, wenn der Kolben 3 aus der dargestellten, mittleren Lage nach oben bzw.

unten verschoben ist.

Der Kolben 3 ist koaxial durchbohrt. An jedem Ende dieser Bohrung 8 ist ein Sitz 9 bzw. 10 für eines von zwei konischen Verschlusstücken 11 und 12 gebildet. Die Verschlusstücke 11 und 12 sind durch eine, durch die Bohrung 8 hindurchgehende Stange 13 in einem solchen Abstand miteinander verbunden, dass die beiden Verschlusstücke 11, 12 gemeinsam etwa 0,3 mm axiales Spiel haben.

Vom Eingang 5 führen ein Kanal 14, der eine Drosselstelle 15 enthält, in den das Verschlusstück 11 enthaltenden Raum 16 an der in der Zeichnung oberen Stirnseite des Kolbens 3 und ein Kanal 17 der eine Drosselstelle 18 enthält, in den das Verschlusstück 12 enthaltenden Raum 19 an der in der Zeich- nung unteren Stirnseite des Kolbens 3. Der Strömungswiderstand jeder Drosselstelle 15 und 18 ist wesentlich grösser als der Strömungswiderstand des weitesten Ringspaltes zwischen Verschlusstück und Sitz. Aus dem Ringraum zwischen der Wand der Bohrung 8 des Kolbens 3 und der Stange 13 führt ein Kanal 20 in eine zweite Ringnut 21 an der Aussenseite des Kolbens 3.

Diese Ringnut 21 ist so breit, dass ein druckentlasteter Ausgangskanal 22 (der beispielsweise im Falle eines Hydraulikventils in den Ölsumpf führt) in jeder vorkommenden Kolbenstellung mit der Ringnut 21 in Verbindung steht.

An jeder Stirnseite des Kolbengehäuses 1 ist ein Magnetgehäuse 23 bzw. 24, das eine Magnetwicklung 25 bzw. 26 und einen verschiebbaren Magnetkern 27 bzw. 28 mit einem Stössel 29 bzw. 30 enthält, flüssigkeitsdicht befestigt. Eine Druckfeder (Rückholfeder) 31 bzw. 32 drückt eine zentrisch durchbohrte Scheibe 33 bzw. 34 an eine Stirnseite des Kolbengehäuses 1. Die Stange 13 geht durch die Verschlusstücke 11, 12 und mit Spiel durch die Bohrungen der Scheiben 33 und 34 hindurch und erstreckt sich bis dicht an die Stössel 29 und 30 der Magnete. Die Scheiben können Öldurchlässe aufweisen.

In der dargestellten Lage der beweglichen Teile berührt jede Scheibe 33 und 34 ein Verschlusstück 11 bzw. 12 und eine Stirnseite des Kolbengehäuses 1. Der Steuerschieber ist geschlossen. Steht der Eingang 5 z. B. unter Öldruck, so fliesst eine geringe Menge Öl durch die Kanäle 14 und 17 mit den Drosselstellen 15 und 18 in die Räume 16 und 19. Haben beide Verschlusstücke 11 und 12 einen Abstand vom zugeordneten Sitz 9 bzw. 10, so fliesst das Öl aus den Räumen 16 und 19 weiter in die Bohrung 8 des Kolbens 3 und aus dieser durch den Kanal 20, die Ringnut 21 und den Kanal 22 ab.

Sind die Abstände der Verschlusstücke 11 und 12 vom zugeordneten Sitz 9 bzw. 10 verschieden oder liegt eines der Verschlusstücke an seinem Sitz an, so entsteht in demjenigen der Räume 16 und 19, an dem dieser Abstand kleiner ist oder das Verschlusstück am Sitz anliegt, ein grösserer Druck als im anderen Raum. Durch diesen Druck wird der Kolben 3 verschoben, bis diese Abstände einander gleich, der Kolben 3 als in bezug auf die Verschlusstücke 11 und 12 zentriert ist.

Wird beispielsweise der Elektromagnet 25, 27 erregt, so stösst sein Stössel 29 die Stange 13 nach unten, wobei das Verschlusstück 11 an seinen Sitz 9 gestossen und eine Kraft auf den Kolben 3 ausgeübt wird, die bestrebt ist, den Kolben in der Zeichnung nach unten zu verschieben. Weil dabei das Verschlusstück 11 an seinem Sitz 9 anliegt, wird der Öldruck im Raum 16 grösser als im Raum 19, so dass eine zusätzliche Kraft auf den Kolben 3 wirkt, die bestrebt ist, denselben ebenfalls nach unten zu stossen und somit die vom Elektromagnet 25, 27 ausgeübte Kraft unterstützt. Diese zusätzliche Kraft wirkt solange, bis der Kolben 3 in der Endlage der Stange 13 wieder in bezug auf die Verschlusstücke 11 und 12 zentriert ist. In der Endlage der Stange 13 ist der Eingang 5 durch die Ringnut 4 mit dem Ausgang 7 verbunden.

Wird der Elektromagnet 25, 27 wieder ausgeschaltet, so drückt die Feder 32 die Stange 13 mit den Verschlusstücken 11 und 12 bis in die dargestellte Lage zurück, wobei der Öldruck in den Räumen 16 und 19 die Rückführung des Kolbens 3 in entsprechender Weise unterstützt, bis derselbe wieder die dargestellte, in bezug auf die Verschlusstücke 11 und 12 zentrierte Lage einnimmt. Entsprechend sind die Vorgänge, wenn anstelle des Elektromagnets 25, 27 der Elektromagnet 26, 28 erregt wird, um den Eingang 5 mit dem anderen Ausgang 6 zu verbinden.

Die Unterstützung der elektromagnetisch eingeleiteten Kolbenbewegung durch das Drucköl ermöglicht es, mit schwächeren Elektromagneten und schwächeren Rückholfedern auszukommen. Dabei hat der beschriebene Steuerschieber noch den besonderen Vorteil, dass er auch ohne Öldruck funktionsfähig ist.

PATENTANSPRUCH

Steuerschieber mit einem Kolben, der in einem Gehäuse verschiebbar ist und an seiner Aussenseite mindestens eine Ringnut aufweist, der Gehäusebohrungen, die mindestens einen Eingang und mindestens einen Ausgang des Steuerschiebers bilden, derart zugeordnet ist, dass die Bohrungen in Abhängigkeit von der Kolbenstellung durch die Ringnut miteinander in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (3) längs durchbohrt und an jedem Ende seiner Bohrung (8) ein Sitz (9, 10) für eines von zwei Verschlusstükken (11, 12) gebildet ist, die in einem solchen Abstand fest miteinander verbunden sind, dass sie gemeinsam axiales Spiel haben, dass vom Eingang (5) zwei Kanäle (14, 17) je zu einem an eine Kolbenstirnseite angrenzenden, nach aussen geschlossenen und eines der Verschlusstücke (11, 12) enthaltenden Raum (16, 19) führen,

die Bohrung (8) des Kolbens (3) unab

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.

Claims

**WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.

Die Erfindung betrifft einen Steuerschieber mit einem Kolben, der in einem Gehäuse verschiebbar ist und an seiner Aussenseite mindestens eine Ringnut aufweist, der Gehäusebohrungen, die mindestens einen Eingang und mindestens einen Ausgang des Steuerschiebers bilden, derart zugeordnet sind, dass die Bohrungen in Abhängigkeit von der Kolbenstellung durch die Ringnut miteinander in Verbindung stehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steuerschieber dieser Art zu schaffen, bei dem das Fluidum eine zusätzliche Betätigungskraft zur Verschiebung des Kolbens erzeugt, wenn eine Verschiebung des Kolbens durch eine äussere Kraft eingeleitet wird.

Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass der Kolben längs durchbohrt, und an jedem Ende seiner Bohrung ein Sitz für eines von zwei Verschlussstücken gebildet ist, die in einem solchen Abstand fest miteinander verbunden sind, dass sie gemeinsam axiales Spiel haben, dass vom Eingang zwei Kanäle je zu einem an eine Kolbenstirnseite angrenzenden. nach aussen geschlossenen und eines der Verschlusstücke enthaltenden Raum führen, die Bohrung des Kolbens unabhängig von der Kolbenstellung mit einem druckentlasteten Ausgang in Verbindung steht, jeder der beiden Kanäle eine Drosselstelle enthält, und die von einer Betätigungsvorrichtung des Steuerschiebers ausgeübte Kraft auf die Verschlusstücke wirkt.

Im folgenden wird anhand der beiliegenden Zeichnung als Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Dreiweg-Magnet Steuerschieber näher beschrieben. Die einzige Figur zeigt einen axialen Längsschnitt durch diesen Steuerschieber.

Der dargestellte Steuerschieber hat ein Kolbengehäuse 1, in dessen Bohrung 2 ein Kolben 3 verschiebbar gelagert ist. Der Kolben 3 hat an seiner Aussenseite eine erste Ringnut 4.

Dieser Ringnut 4 sind ein Steuerschiebereingang 5 und zwei Steuerschieberausgänge 6 und 7, die durch Gehäusebohrungen gebildet sind, derart zugeordnet, dass der Eingang 5 durch die Ringnut 4 mit dem Ausgang 6 bzw. 7 verbunden ist, wenn der Kolben 3 aus der dargestellten, mittleren Lage nach oben bzw.

unten verschoben ist.

Der Kolben 3 ist koaxial durchbohrt. An jedem Ende dieser Bohrung 8 ist ein Sitz 9 bzw. 10 für eines von zwei konischen Verschlusstücken 11 und 12 gebildet. Die Verschlusstücke 11 und 12 sind durch eine, durch die Bohrung 8 hindurchgehende Stange 13 in einem solchen Abstand miteinander verbunden, dass die beiden Verschlusstücke 11, 12 gemeinsam etwa 0,3 mm axiales Spiel haben.

Vom Eingang 5 führen ein Kanal 14, der eine Drosselstelle 15 enthält, in den das Verschlusstück 11 enthaltenden Raum 16 an der in der Zeichnung oberen Stirnseite des Kolbens 3 und ein Kanal 17 der eine Drosselstelle 18 enthält, in den das Verschlusstück 12 enthaltenden Raum 19 an der in der Zeich- nung unteren Stirnseite des Kolbens 3. Der Strömungswiderstand jeder Drosselstelle 15 und 18 ist wesentlich grösser als der Strömungswiderstand des weitesten Ringspaltes zwischen Verschlusstück und Sitz. Aus dem Ringraum zwischen der Wand der Bohrung 8 des Kolbens 3 und der Stange 13 führt ein Kanal 20 in eine zweite Ringnut 21 an der Aussenseite des Kolbens 3.

Diese Ringnut 21 ist so breit, dass ein druckentlasteter Ausgangskanal 22 (der beispielsweise im Falle eines Hydraulikventils in den Ölsumpf führt) in jeder vorkommenden Kolbenstellung mit der Ringnut 21 in Verbindung steht.

An jeder Stirnseite des Kolbengehäuses 1 ist ein Magnetgehäuse 23 bzw. 24, das eine Magnetwicklung 25 bzw. 26 und einen verschiebbaren Magnetkern 27 bzw. 28 mit einem Stössel 29 bzw. 30 enthält, flüssigkeitsdicht befestigt. Eine Druckfeder (Rückholfeder) 31 bzw. 32 drückt eine zentrisch durchbohrte Scheibe 33 bzw. 34 an eine Stirnseite des Kolbengehäuses 1. Die Stange 13 geht durch die Verschlusstücke 11, 12 und mit Spiel durch die Bohrungen der Scheiben 33 und 34 hindurch und erstreckt sich bis dicht an die Stössel 29 und 30 der Magnete. Die Scheiben können Öldurchlässe aufweisen.

In der dargestellten Lage der beweglichen Teile berührt jede Scheibe 33 und 34 ein Verschlusstück 11 bzw. 12 und eine Stirnseite des Kolbengehäuses 1. Der Steuerschieber ist geschlossen. Steht der Eingang 5 z. B. unter Öldruck, so fliesst eine geringe Menge Öl durch die Kanäle 14 und 17 mit den Drosselstellen 15 und 18 in die Räume 16 und 19. Haben beide Verschlusstücke 11 und 12 einen Abstand vom zugeordneten Sitz 9 bzw. 10, so fliesst das Öl aus den Räumen 16 und 19 weiter in die Bohrung 8 des Kolbens 3 und aus dieser durch den Kanal 20, die Ringnut 21 und den Kanal 22 ab.

Sind die Abstände der Verschlusstücke 11 und 12 vom zugeordneten Sitz 9 bzw. 10 verschieden oder liegt eines der Verschlusstücke an seinem Sitz an, so entsteht in demjenigen der Räume 16 und 19, an dem dieser Abstand kleiner ist oder das Verschlusstück am Sitz anliegt, ein grösserer Druck als im anderen Raum. Durch diesen Druck wird der Kolben 3 verschoben, bis diese Abstände einander gleich, der Kolben 3 als in bezug auf die Verschlusstücke 11 und 12 zentriert ist.

Wird beispielsweise der Elektromagnet 25, 27 erregt, so stösst sein Stössel 29 die Stange 13 nach unten, wobei das Verschlusstück 11 an seinen Sitz 9 gestossen und eine Kraft auf den Kolben 3 ausgeübt wird, die bestrebt ist, den Kolben in der Zeichnung nach unten zu verschieben. Weil dabei das Verschlusstück 11 an seinem Sitz 9 anliegt, wird der Öldruck im Raum 16 grösser als im Raum 19, so dass eine zusätzliche Kraft auf den Kolben 3 wirkt, die bestrebt ist, denselben ebenfalls nach unten zu stossen und somit die vom Elektromagnet 25, 27 ausgeübte Kraft unterstützt. Diese zusätzliche Kraft wirkt solange, bis der Kolben 3 in der Endlage der Stange 13 wieder in bezug auf die Verschlusstücke 11 und 12 zentriert ist. In der Endlage der Stange 13 ist der Eingang 5 durch die Ringnut 4 mit dem Ausgang 7 verbunden.

Wird der Elektromagnet 25, 27 wieder ausgeschaltet, so drückt die Feder 32 die Stange 13 mit den Verschlusstücken 11 und 12 bis in die dargestellte Lage zurück, wobei der Öldruck in den Räumen 16 und 19 die Rückführung des Kolbens 3 in entsprechender Weise unterstützt, bis derselbe wieder die dargestellte, in bezug auf die Verschlusstücke 11 und 12 zentrierte Lage einnimmt. Entsprechend sind die Vorgänge, wenn anstelle des Elektromagnets 25, 27 der Elektromagnet 26, 28 erregt wird, um den Eingang 5 mit dem anderen Ausgang 6 zu verbinden.

Die Unterstützung der elektromagnetisch eingeleiteten Kolbenbewegung durch das Drucköl ermöglicht es, mit schwächeren Elektromagneten und schwächeren Rückholfedern auszukommen. Dabei hat der beschriebene Steuerschieber noch den besonderen Vorteil, dass er auch ohne Öldruck funktionsfähig ist.

PATENTANSPRUCH

Steuerschieber mit einem Kolben, der in einem Gehäuse verschiebbar ist und an seiner Aussenseite mindestens eine Ringnut aufweist, der Gehäusebohrungen, die mindestens einen Eingang und mindestens einen Ausgang des Steuerschiebers bilden, derart zugeordnet ist, dass die Bohrungen in Abhängigkeit von der Kolbenstellung durch die Ringnut miteinander in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (3) längs durchbohrt und an jedem Ende seiner Bohrung (8) ein Sitz (9, 10) für eines von zwei Verschlusstükken (11, 12) gebildet ist, die in einem solchen Abstand fest miteinander verbunden sind, dass sie gemeinsam axiales Spiel haben, dass vom Eingang (5) zwei Kanäle (14, 17) je zu einem an eine Kolbenstirnseite angrenzenden, nach aussen geschlossenen und eines der Verschlusstücke (11, 12) enthaltenden Raum (16, 19) führen,

die Bohrung (8) des Kolbens (3) unab

hängig von der Kolbenstellung mit einem druckentlasteten Ausgang (22) in Verbindung steht, jeder der beiden Kanäle (14, 17) eine Drosselstelle (15, 18) enthält, und die von einer Betätigungsvorrichtung (25 bis 32) des Steuerschiebers ausgeübte Kraft auf die Verschlusstücke (11, 12) wirkt.

UNTERANSPRUCH Steuerschieber nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusstücke (11, 12) durch eine durch die Bohrung (8) des Kolbens (3) hindurchgeführte Stange (13) miteinander verbunden sind.