DE2152830A1 - Steuerschieber fuer hochdruckhydraulik - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Steuerschieber für Ilochdruckhydraulik
, in dessen Gehäuse auf entgegengesetzten Seiten der Schieberbohrung eine mit dem Pumpeiianschluß verbundene
erste Zulauföffnung und eine Ablauföffnung eines drucklosen
Umlaufes sowie in Längsrichtung der Schieberbohrung versetzt mindestens ein Verbraucheranschluß vorgesehen ist, dem eine
zweite, mit dem Pumpenanschluß verbundene Zulauföffnung zugeordnet
ist, und in dessen Schieber mindestens ein Verbindungskanal für die Verbindung des Verbraucheranschlusses mit der
zweiten Zulauföffnung und ein gegenläufig dazu durch Verschiebung des Schiebers gesteuerter Querverbindungskanal zur Verbindung
der ersten Zulauföffnung mit der Ablauföffnung des
drucklosen Umlaufes ausgespart ist.
Es ist bereits ein Steuerschieber bekannt, der zwischen einer Lage für den drucklosen Durchlauf und jeweils einer
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Anschlußlage an einem Verbraucheranschluß eines Verbrauchers mit zwei Anschlüssen verstellbar ist. Der Durchlaufkanal für
den drucklosen Durchlauf ist dabßi axial versetzt und liegt als Umfan£skerbe außerhalb der beiden Verbraucheranschlüsse
(BOSCH-Hydraulik, Information und Daten 197o/71, Seite 80, k.2)
Bei einem weiteren bekannten Schieber ist der drucklose Umlaufkanal
zentral angeordnet. Von diesem Kanal zweigen zwei Zulaufkanäle zu je einem Verbraucheranschluß ab, die in axial ver-P
setzten Ebenen jeweils ihrem Zulaufkanal gegenüberliegen. Außerdem weist der als Umfangsrinne ausgebildete Kanal für den
drucklosen Umlauf eine Umlenkung auf (Hamworthy Hydraulics Ltd.
Installation Sheet, 12 ^80 4, Seite 1, April I967).
Schließlich ist noch bekannt, bei einem mengengeregelten Steuerventil einen Hilfskanal in der gleichen Querschnittsebene wie einen Hauptkanal anzuordnen (DBGm 1 968 337)·
k Infolge der Kanalanordnung ist bei den bekannten Steuerschiebern
eine sehr große Baulänge erfor-derlich. Bekanntlich verwendet
man Steuerschieber der vorstehenden Art in Anordnungen, deren konstruktiver Aufbau die Kompaktbauweise als wesentliches
Merkmal zum Ziel hat. Eine Verringerung der Bauiänge der Steuerschieber bedeutet deshalb eine große Platzersparnis. Außerdem
können bei verringerter Baulänge die Herstellungskosten von Steuerschiebern wesentlich gesenkt werden, was bei der Konkurrenzlage
des heutigen Marktes zu einer erheblichen Absatzsteigerung führt.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb
darin, einen Steuerschieber der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Baulänge gegenüber den bekannten Schiebern
wesentlich verringert werden kann.
Diese Aufgabe wird mit einem Steuerschieber der eingangs genannten
Art dadurch gelöst, daß sowohl die erste als auch die zweite Zulauföffnung im wesentlichen in derselben Querschnittsebene des Steuerschiebers angeordnet sind, und daß der Querverbindungskanal
als Durchgangsbohrung des Gclxiebers ausgebildet ist.
Dieser Steuerschiebex- hat den Vorteil, daß durch die gleichzeitige
Anordnung der Kanäle in einer Ebene eine erhebliche Baulängenverringerung erreichbar ist. Die kompakte Bauweise
des Steuerschiebers führt nicht nur zu einer beträchtlichen Verringerung der Gestehungskosten, sondern eröffnet gleichzeitig
auch ein weites Anwendungsgebiet, das Schiebern mit einer größeren Daulänge bisher verschlossen blieb. Die Herstellung
ist auch dadurch sehr einfach geworden, daß keinerlei Überschneidung der Kanäle auftritt, auch wenn einer oder
beitpi ei .«wci r»e zwei Verbraucheranschlüsse auf der rumpenzulaufseite
«»geordnet werden müssen, Di'- eine übermäßige- Einschnürung
der Ströiüungskanäle nicht erforderlich ist, entsprechen
die auftretenden Druckverlusle (Ionen der üblichen Schieber.
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Wenn die Verbraucheranschlüsse auf der dem Pumpenzulauf gegenüberliegenden
Seite angeschlossen sind, besteht eine zweckmäßige Ausführungsform darin, daß der Querverbindungskanal und
der Verbindungskanal sich in derselben Querebene des Schiebers ohne Überschneidung im wesentlichen rechtwinklig kreuzen.
Zur Vermeidung von Druckstößen ist zweckmäßigerweise zwischen der zweiten Zulauföffnung und dem vom Pumpenanschluß kommenden
Zulaufkanal eine Rückschlagventil angeordnet.
Eine besonders günstige Ausführungsform besteht darin, daß die
auf gegenüberliegenden Seiten des Steuerschiebers angeordneten Verbindungskanäle durch Bohrungen verbunden sind.
Eine einfache Herstellung ist dadurch gegeben, daß die Ver- \
bindungskanäle aus flachen, im Bereich der Verbindungsbohrungen liegenden Ausnehmungen im Schieber bestehen.
Anstelle eines einzigen Verbraucheranschlusses für einen einseitig
wirkenden Verbraucher kann auch ein Doppelanschluß für einen nach zwei Seiten wirkenden Verbraucher vorgesehen werden.
Dies geschieht durch zwei in Schieberlängsrichtung zu beiden Seiten des Pumpenaschlusses angeordnete Verbraucheranschlüsse,
die jeweils getrennt voneinander mit dem Pumpenanschluß in Verbindung bringbar sind.
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2 1 r> 2 « 3
Um auch hai a LLerhöchstem Druck den Kraftauf imml für da«
Verschieben des Schieber.'» Lu (irenaoii ill ha L tun, geht ο ine
Anorilnung insbesondere davon aus, dal» in dor e; Lt.» ich«: u l}iiersclmit
tsebene wenigs tons eine:-; Schiebers neben» Lnander zwei
parallele Höhlungen vorgesiilien Kind, von der din eine den
Querverbindungskana L und die; andere eine Fortso t/,uug de;;; zum
Rücklaufanschluß weitergeführten Zulaufkariii Lh bildet, in eier
»lie S troinr i clituiig des Druckf Luitls eier S tronir ich tun;; durch den
Querviifbindungskaiia L entgehender ich te t i.'stt
Die Eiriija tzmögL ichkei t dti.'j ίί teueraclii ebors Läiit f>ich erfiiidimgsgemiiß
durch mehrere Schieber erweitern, deren zweite Zu Lauf öffnung paraLleL von dem Zulauf kati.i L ab/.v/eigt und die
im Gehäuse so angeordnet sind, dall ein durchgehender Querverbindungiikana
L eiustellb.ir ist.
Anhand «ler be i Liegenden Zeichnungen werden be ispie Lswe ine Ausführung«
formen der Erfindung naher er Läutert.
r ■ / ο s υ ö
2 1 S J1-1. .πι
FLg, L zeigt Fi i Ii £i Schul 11.ms Ich t >:lne;>
erf iiidungi>gein<:illun
S teuersehLebür.'j für einen einseitig arbeitenden Verbr.wu h<;i·
FLg. ii L.'it ti in ijchiiltt Lang:; der LLnLe II- It von Fig.- 1.
FLg. ■ ') zeigt Ln a L nein SchnLtt Läng 5 der LLnLe III-III von
FLg. 1 den Schicibur boi druckloser Förderung.
Fig. 't £fiL;t Ln f.inzr Atiüicht wLu FLg. ) den Schieber in
Arbei t;; L.tijü»
Fig. l} /,iiij;t in einer Ansicht wLt; FLt;. J einen Schieber für
iniiii zwtsIiHutL!; wirkenden /erbrancher.
Fig. 6 -seigt Ln einer AriKlclit \r'm FLg. 2 eine Anordnung mit
zwei Schiebern mit nahezu gleiuhmäßiger DruckbeaufschL
Fig. 7 ieigt in einer Ansicht wie Fig. 1 zwei in einem Gehäuse
hintereinander angeordnete Schieber· Fig. 8 ist ein Schnitt Läng« der Linie VIII-VIII von FLg. 7·
Fig, 1 ist ein Schnitt iärigs der Linie IX-IX von Fig. 7·
!Li J
Der in den Figuren 1 bis k gezeigte Steuerschieber besteht aus
einem Gehäuse 1 mit einer Schieberbohrung 2 für die Aufnahme des Schiebers 2o. Das Gehäuse 1 kann als Gußstück in entsprechender
Unterteilung oder auch als Gehäuse mit erforderlichen Deckelaufsätzen gefertigt werden. Für besonders hohe
Drucke verwendet man jedoch einen Block, in dem die entsprechenden Bohrungen vorgesehen sind, die an den entsprechenden
Stellen durch Blindstopfen verschlossen und in ihrem Durchmesser durch Einsatz von Büchsen reduziert sind. Die in dem
Schieber eingesetzten Dichtungen, die ein abdichtendes Verschieben
gewährleisten, sind zur Vereinfachung in der Zeichnung nicht gezeigt.
In dem Gehäuse 1 ist auf der einen Seite ein Pumpenanschluß mit entsprechendem Gewinde vorgesehen. Der Pumpenanschluß 3
mündet einmal in eine erste Zulauföffnung 8 und einen Zulaufkanal l4, der rechtwinklig zur ersten Zulauföffnung 8 abzweigt
und in der gleichen Ebene U-förmig geführt über ein Rückschlagventil
15 und eine zweite Zulauföffnung I3 in den Verbindungskanal 4 des Schiebers 2o mündet. Der Verbindungskanal 4 hat,
wie aus Fig. 2 und 3 zu ersehen ist, die Form einer flachen
Ausnehmung. Dem Verbindungskanal k liegt ein ebenso gestalteter
Verbindungskanal 5 auf der anderen Schieberseite gegenüber,
wobei die Verbindungskanäle A und 5 durch Verbindungsbohrungen
6 und 7 miteinander in Verbindung stehen. Zwischen diesen Verbindungen
ist der Schieber rechtwinklig dazu von einem Quer-
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Verbindungskanal 12 durchbohrt, der in der in Fig. 1 gezeigten Schieberstellung mit der vom Pumpenanschluß 3 weggehenden
ersten Zulauföffnung 8 und auf der gegenüberliegenden Schieberseite
mit der Ablauföffnung 9 fluchtet, wobei die Ablauföffnung
9 in den Rücklaufanschluß Io mündet, der mit einem entsprechenden
Gewinde versehen ist. Wie insbesondere Fig. 2 zeigt, liegen der Zulaufkanal 14, die zweite Zulauföffnung 13, die erste Zulauföffnung
8 und die Ablauföffnung 9 in der gleichen Quer-
W schnittsebene. Der Schieber wird über eine aus dem Gehäuse 1 vorstehende Schieberstange 11 durch entsprechende Einrichtungen
mechanisch, elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch betätigt. In dem Gehäuse ist um die Schieberbohrung 2 auf der der Schieberstangenführung
gegenüberliegenden Seite eine Ringleitung 16 vorgesehen, die in einen Verbraucheranschluß 17 mit entsprechendem
Gewinde mündet, wobei der Verbraucheranschluß 17 auf einer Seite des Gehäuses 1 mündet, an welche die Seiten mit dem
Pumpenanschluß 3 bzw. Rücklaufanschluß Io angrenzen.
Der Abstand zwischen der Ringleitung 16 und der zweiten Zulauföffnung
ist so bemessen, daß der Verbindungskanal 4 bzw. 5 hei
der in Fig. 4 gezeigten Schieberstellung eine Verbindung zwischen der zweiten Zulauföffnung 13 und der Ringleitung 16,
also den Verbraucheranschluß 17, herstellt, während in der in Fig. 3 gezeigten Stellung diese Verbindung unterbrochen und
statt dessen die drucklose Förderung durch die erste Zulauföffnung 8, den Querverbindungskanal 12, die Ablauföffnung 9
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und den Rücklaufanschluß Io gewährleistet ist. Dadurch, daß
die Verbindungskanäle k und 5 auf gegenüberliegenden Schieberseiten,
durch die Verbindungsbohrungen 6 und 7 verbunden, vorgesehen sind, sind genügend große Strömungsquerschnitte vorhanden.
Der schxeberstangenseitige Raum der Schieberbohrung, der von der oberen Stirnfläche des Schiebers 2 begrenzt ist,
hat eine nicht gezeigte Ent- bzw. Belüftung, die beispielsweise mit dem Ölrücklauf in Verbindung stehen kann. Gegebenenfalls
kann für die Rückstellung des Schiebers in die in Fig. 3 gezeigte Lage ein elastisches Organ in Form einer Druckfeder
vorgesehen werden, die zwischen dem Boden der Schieberbohrung und der Schieberstirnseite angeordnet ist, die der Schieberstange
11 gegenüberliegt.
Das Rückschlagventil 15» welches wahlweise angeordnet werden
kann, öffnet erst dann, wenn der im Zulaufkanal Ik herrschende
Druck einen bestimmten Wert erreicht hat. Gleichzeitig vermeidet das Rückschlagventil die Rückwirkung von Druckstößen, die
über den Rücklaufanschluß Io zur Wirkung gelangen könnten.
Der in den Figuren 1 bis 4 gezeigte Steuerschieber arbeitet in
der den Figuren 1 bis 3 entsprechenden Lage so, daß das von der Pumpe geförderte Druckfluid über den Pumpenaschluß 3 zugeführt,
über die erste Zulauföffnung 8, den Querverbindungskanal 12,
die Ablauföffnung 9 und den Rücklaufanschluß Io drucklos weiterströmt,
wodurch eine Art Bypass geschaffen ist. Bei Verschiebung des Schiebers in die in Fig. 4t gezeigte Lage wird die
Verbindung des Querverbindungskanals 12 mit der ersten Zulauf-
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2152-83«/
- Io -
öffnung 8 und der Ablauföffnung 9 unterbrochen. Gleichzeitig
wird eine Verbindung zwischen dem Pumpenanschluß, dem Zulaufkanal Ik und der zweiten Zulauföffnung 13 mit dem Verbindungskanal k hergestellt, der über die Verbindungsbohrungen 6 und 7
an den Verbindungskanal 5 angeschlossen ist. Während der Verbindungskanal
4 in die Ringleitung 16 mündet, mündet der Verbindungskanal
5 in den Teil der Ringleitung, der direkt in den
Verbraucheranschluß 17 übergeht. In dieser Stellung, die als Arbeitsstellung des Schiebers bezeichnet werden soll, ist also
eine Verbindung zwischen dem Pumpenanschluß 3 und dem Verbraucheranschluß
17 geschaffen. Dabei strömt das Druckfluid dem Verbraucher aus einer Richtung zu und wird über einen nicht gezeigten
Rücklauf zur Pumpe zurückgeführt.
Der in Fig. 5 gezeigte Steuerschieber eignet sich für zweiseitig
beaufschlagbare Verbraucher dadurch, daß in Ebenen oberhalb und unterhalb der Querschnittsebene, in welcher der
Zuiaufkanal 14, die zweite Zulauföffnung I3, die erste Zulauf-
öi fnung 8 und die Ablauföffnung 9 liegen, Ringleitungen l6 bzw.
l-\ vorgesehen sind, die in Verbraucheranschlüsse I7 bzw. I9
minden. Damit die Verbindungskanäle k und 5 mit den Ringleit
.agon l6 bzw. l8 in Verbindung briiigbar sind, ist eine entf.{
rechend tief ausgelegte Schieberbohrung 2 vorgesehen. In der in Fig. 5 gezeigten Anordnung befindet sich der Schieber 2o in
el«:t* ßypasslage, d. h. das von der Pumpe geförderte Druckfluid
strömt durch die erste Zulauföffnung über den Querverbindungs-
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kanal zum Rücklaufanschluß Io. Wenn der Schieber in die eine
Arbeitslage verschoben ist, in welcher die Verbindungskanäle 4 und 5 taxt der Ringleitung l6 in Verbindung stehen, steht die
Rihgleitung 18 in Verbindung mit dem schieberstangenseitigen Teil der Schieberbohrung 2. Für das sich darin ansammelnde
Druckfluid kann entweder eine geeignete Abführung vorgesehen werden,oder man vewendet das aus Verbraucheranschluß 19» Ringleitung
l8 und Oberteil der Schieberbohrung 2 bestehende Leitungssystem direkt als Rückführleitung des vom Verbraucher kommenden
Fluids. Bei en-Cgsgengesetzter Schieberstellung ist eine
dexcrtige Verbindung über den Verbraucheranschluß 17» die Ringleitung
l6 und den unteren Teil der Schieberbohrung gegeben. Wenn der Verbraucher beispielsweise ein hin- und hergehender
Kolben ist, wird man zweckmäßigerweise den oberen und unteren Teil der Schieberbohrung als Rückführleitungen ausbilden und an
einer gewünschten Stelle zusammenführen.
Eine derartige Ausführungsform ist in den Figuren 7 bis 9 gezeigt,
bei welcher zwei Schieber hintereinandergeschaltet sind,
wobei der erste Schieber der Ausführungsform der Figuren 1 bis
4 und der zweite Schieber der Ausführungsform der Fig. 5 entspricht.
Die Schieber sind so angeordnet, daß, wenn beide Schieber in Bypass-Stellung gebracht sind, die erste Zulauföffnung
8, der jeweilige Querverbindungskanal 12 und die jeweilige Ablauföffnung 9 fluchtend ausgerichtet sind, wobei die
Ablauföffnung 9 des ersten Schiebers 2oA gleichzeitig die erste
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Zulauf 'öffnung 8 des zweiten Schiebers1 2oB ist. Ui e aus Ii g.
zu erschon ist, gehen die: zweiten Zulauf "öffnungen 13A bzw, 13B
parallel von dem Zulauf kanal lk weg, wobei bei der f-.ez-eigt en
Ausiührungsl'orm nur zwischen der zweiten Zulauf "öffnung 13A des
ersten Schiebers 2oA und dem ZuIauf liana1 Ik ein Rückschlagventil
vorgesehen ist, während die Abzweigung vom Zulauflcanal Ik in
den zweiten Schieber 2oB direkt in die zweite Zulauföffnung
mündet. Die Anordnung des Rückschlagventils hängt vom jeweiligen
Verwendungszweck ab, d. h. es braucht vor keiner der zweiten Zulauföffnungen, 13A bzw. 13^i nur vor einer oder vor beiden
vorgesehen zu werden.
Aus Fig. 7 und 9 ist die anhand von Fig. 5 beschriebene Möglichkeit
der Rücklaufführung klar ersichtlich, wobei ein unterer Kanal 23, der bei entsprechender Schieberstellung mit
der jeweiligen Verbraucherringleitung der Schieber in Verbindung bringbar ist, und ein oberer Kanal 22 vorgesehen sind, der bei
dem gezeigten Beispiel mit der oberen Ringleitung des Schiebers 2oB in Verbindung bringbar ist. Die Kanäle 22 und 23
münden ebensowie die Ablauföffnung 9 des zweiten Schiebers 2oB
in den Rücklaufanschluß Io.
Bei der in Fig. 6 in einer Ansicht wie Fig. 8 gezeigten Ausführungsform
ist der Zulaufkanal Ik, von dem die zweiten Zulauföffnungen
über Rückschlagventile 15A und 15 B abzweigen,
so weitergeführt, daß er als Kanal 25 parallel zum Querverbindungskanal
12 die Schieber 2oA und 2oB durchsetzt und dann
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- 13 - 215283O'
außerhalb der Schieber in den Rücklaufanschluß Io weitergeführt
ist» Durch die Schieber- gehen also versetzt zu einer Längsmittelebene zwei parallele Bohrungen hindurch, deren Zweck
darin besteht, den Purapendruck von entgegengesetzten Richtungen auf den Schieberkörper zur Wirkung zu bringen und dadurch zu
kompensieren, um so ein Verschieben ohne großen Kraftaufwand insbesondere bei sehr hohen Drucken zu ermöglichen. Der kleine
Hebelarm infolge der außermittigen Anordnung der Kanäle 12 bzw. 25 bewirkt nur ein ganz geringes Moment, das leicht durch
eine entsprechende Halterung ausgeglichen werden kann.
303817/0588
Claims (1)
1« iSteuerschiebor Tür Hochdruck—Hydraulik, in dessen Gehäuse
auf entgegengesetzten Seiten der Schieberbohrung eine mit
dem Puinpeiianschluß verbundene erste Zulauf öffnung und
eine Ablauföffnung eines drucklosen Umlaufes sowie in
Längsrichtung der Schiebarbohrung versetzt mindestens
ein Verbraucheranschluß vorgesehen ist, dem eine zweite, mit dein Pumpenanschluß verbundene Zulauföffnung zugeordnet
ist, und in dessen Schieber mindestens ein Verbindungskanal für die Verbindung des Verbraucheranschlusses mit
der zweiten Zulauföffnung und ein gegenläufig dazu durch Verschiebung des Schiebers gesteuerter Querverbindungskanal
zur Verbindung der ersten Zulauf öffnung mit der Ablauföffnung
des drucklosen Umlaufes ausgespart ist, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die erste (8) als auch die
zweite (13) Zulauföffnung im wesentlichen in derselben
Querschnittsebene des Steuerschiebers (2o) angeordnet sind, und daß der Querverbindungskanal (12) al3 Durchgangsbohrung
des Schiebers (2o) ausgebildet ist.
2. Steuerschieber· nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet,
daß der Querverbindungskanal (12) und der Verbindungskanal (4, 5) sich in derselben Querebene des Schiebers
(2o) ohne Überschneidung im wesentlichen rechtwinklig kreuzen.
3098 17/0586 SADORfGfNAL
3« Steuerschieber nach Anfq iu<
h 1 cdii ίϊ, dadurch gekcmi-
^c-ichnci, daß zwischen der Griten Zulauföifnung (I3)
und dt 11 vom Punpriiaiiechluf! (3) 1 oi»if=jidcii Zulauf 1 anal (l4
ein I(ii( 1 f-chJiiivtuiii 1 (15) angeordnet ist.
k. Steuerschieber nach einem der vorhergehendem Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet f daß die= auf gegenüberliegenden
Seil en des Steuerschiebers (2o) angeordneten Verbindungs
kanäle (k, 5) durch Verltiiidun&sbohrungen (6, 7) verbunden
sind.
5· St euersclii eber nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die VerbindungskanäIe (4, 5)
aus flachen, im Bereich der Verbindungsbohrungen (6, 7) liegenden Ausnehmungen im Schieber (2o) bestehen.
6. Steuerschieber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei in Schieberlängsrichtung zu
beiden Seiten des Pumpenanschlusses (3) angeordneten
Verbraucheranschlüsse (17t *9)» die jeweils getrennt
voneinander mit dem Pumpenanschluß (3, 14) in Verbindung
bri ngbar s ind.
7· Steiierschieber nach einem der vorhergehenden Ansprüche t
dadurch gekennzeichnet, daß in der gleichen Querschnittsebene wenigstens eines Schiebers (2o) nebeneinander
zwei pax-allele Bohrungen (25, 12 ) vorgesehen sind, von
SAD ORIGINAL
309817/0586
denen die eine den Querverbindungskanal (12) und die andere (25) eine Portsetzung des zum Rücklaufanschluß
(lo) weitergeführten (26) Zulaufkanals (l4) bildet, in
der die Stronirichtung des Druckfluids der Stromrichtung durch den Querverbindungslcanal (12) entgegengerichtet ist
8. Steuerschieber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mehrere Schieber (2oA, 2oB), deren
zweite Zulauföffnung (13A, I3B) parallel von dem Zulaufkanal
(Ik) abzweigt, und die im Gehäuse (l) so angeordnet
sind, daß die ersten Zulauföffnungen (8), die Ablauföffnungen
(9) und die Querverbindungskanale (12) fluchtend ausgerichtet sind.
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