DE2159419C3 - Steuerventil für eine Servoanlage - Google Patents

Description

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bers 50 anliegt, der drei Bunde aufweist, nämlich Endstellung gezeigt. Das Ventil verbleibt in dieser einen mittleren Bund 52, einen rechten Bund 54 und Stellung, solange die Arbeitsdruckzufuhr an der einen linken Bund 56. Jeder Bund ist auf herkömm- Öffnung 24 anhält. Falls diese Druckzufuhr zu lrgendliche Weise mit Ringnuten 58 bzw. 60 bzw. 62 ver- einem Zeitpunkt ausfällt, verschiebt sich der Kolbensehen. 5 schieber 50 unter der Kraft der Feder 44 in die in

Zwischen dem mittleren Bund 52 und dem rech- F i g. 1 gezeigte Ausgangslage, wobei die Arbeiteten Bund 54 ist eine abgesetzte Stufe 64 ausgebildet, drucköffnung von der Steuerkamr.ier 38 getrennt und und in ähnlicher Weise liegt zwischen dem mittleren die Verbraucherleitung 29 mit der Entlüftungsöffnung Bund 52 und linken Bund 56 eine abgesetzte Stufe 26 verbunden wird. Dies macht eine erneute Steuer-66. Der Abstand dieser Bunde und der genannten io druckzufuhr mittels einer absichtlichen Handbetäii-Öffnungen ist von entscheioender Bedeutung. gung des federbelasteten Hilfsventil 70 erforderlich.

In der in Fig. 1 gezeigten Schaltstellung des bevor wieder eine Strömungsmiuelvcrbindung von Steuerventils drückt die Feder 44 den Kolbenschie- der Arbeitsdrucköffnung 24 zur Verbraucherlcitung ber in die rechte Lage. In dieser Stellung ist die 29 hergestellt werden kann. Das Ventil verfügt somit Arbeitsöffnung 28 über die abgesetzte Stufe 64 mit 15 über eine Sicherung, die es unmöglich macht, daß der Entlüftungsöffnung 26 verbunden. Die Arbeits- eine nachgeschaltete Maschine betätigt wird, wenn drucköffnung 24 ist abgesperrt. Die Steuerkammer 38 der Arbeitsdruck nach Behebung eines Druckausfalls is! über die Verbindungsleitung 36 und die abgesetzte oder nach der Notabschaltung der Arbeitsdruckver-Stufe 66 mit der Steuerdrucköffnung 22 verbunden, sorgung erneut vorhanden ist. Dabei ist — und darweiche über das Hilfsventil 70 entlüftet ist. 20 auf kommt es hier an — das Ventil so aufgebaut,

Wenn das normalerweise geschlossene Hilfsventil daß sich ein weiches I'nischalten von der Steuer-70 entgegen seiner Federvorspannung betätigt und drucksteuerung auf die Arbeitsdrucksteuerung ergibt, dadurch der Steuerdrucköffnung 22 Steuerdruck zu- In den F i g. 6 bis 9 ist ein abgewandeltes Ausgeführt wird, gelangt dieser über die abgesetzte Stufe führungsbeispiel des Steuerventil-- gezeigt, wobei der 66 und die Verbindungsöffnung 32 zur Steuerkammer 25 Kolbenschieber jeweils in unterschiedlichen Betriebs-38 und beginnt den Kolbenschieber entgegen der lagen dargestellt ist.

Kraft der Feder 44 nach links zu verschieben. Diese Wie weiter unten beschrieben wird, ist bei diesem Ventilstellung ist in Fig. 2 gezeigt, wobei die Steuer- Ausführungsbeispiel der mittlere Abschnitt des Kolkammer 38 und der die abgesetzte Stufe 66 um- benschiebers mit einer Längsbohrung versehen, so schließende Ringraum druckbeautschlagt sind. Diese 30 daß die äußeren Vcrbindungsleitungen in Fortfall Stellung stellt sich als geschlossene Mittelstellung dar, kommen. Weiterhin sind bei diesem Ventil zusätzda der Kolbenschieber soweit verschoben wurde, daß liehe Strömungsmittelpfade vorgesehen, wie dies die Entlüftungsöffnung 26 abgesperrt ist, bevor die weiter unten beschrieben wird.

Arbeitsdrucköffnung 24 geöffnet ist. so daß kein Gemäß F i g. 6 enthalt die Ventilbuchse 80 ver-Strömungsmit'el aus der Arbeitsdruckleitung zur 35 schiedenc Ringöffnungen und dazwischenliegende Atmosphäre entweichen kann. In diesem Schaltzu- Nuten für O-Ringe, die die verschiedenen Öffnungen stand ist der Steuerdruck an der Steuerdrucköffnung im Ventilgehäuse gegeneinander abdichten. Die Vcn-22 noch von der Rückführungsöffnung 30 getrennt. tilbuchse 80 enthält eine Entlüftungsöffnung 100, Wenn sich der Kolbenschieber weiter nach links eine Arbeitsöffnung 102. eine Steuerdi ucköffnung 104 verschiebt, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, wird die 4° und eine Arbeitsdrucköffnung 106. bine Steuer-Arbeitsdrucköffnung 24 zunächst geringfügig ge- kammer 108 ist am rechten Vcniilende im Gehäuse öffnet, so daß der Arbeitsdruck in den die Stufe 64 ausgebildet, und am linken Vcniilende ist eine eine umschließenden Raum eindringen und zur Arbeits- Feder 112 aufnehmende Steuerkammer 110 angeordöffnung 28 gelangen kann. Gleiehzcit^:g kann der net. Die Arbeitsdrucköffnung 106 ist über eine Arbeitsdruck von der Rückführungsleilung 34 über 45 Zweigleitung 114 mit einer Öffnung 116 verbunden, die Rücktührungsöffnung 30 und die Verbindungs- Eine unter dem Druck P , stehende Druckquelle 118 Öffnung 32 zur Steuerkammer 38 gelangen. Dieser ist über eine Leitung 120 mit der Öffnung 106 ver-Schalt/ustand läßt sich als geöffnete Mittelstellung bunden, und eine weitere Druckquelle/'/! steht über bezeichnen, in der sowohl der Steuer- als auch der ein Ventil 122 mit einem Druckeinlaß 124 in VerArbeitsdruck gemeinsam die am j echten Ventilende 5° bindung, der in die Steucrkamincr 112 führt,
gelegene Steuerkammer beaufschlagen. Der in den F 1 g. 6 bis 9 gezeigte Kolbenschieber Gemäß F i g. 4 hat sich der Kolbenschieber so 130 enthält am linken Ende einen Hauptbund 136 weit verstellt, daß der Steuerdruck an der Steuer- und am rechten Ende einen Hauptbund 138. Der drucköffnung 22 durch den Bund 52 von der Verbin- mittlere Abschnitt des Kolbenschieber hat einen dungsleitung36 und der Rückführungsleitung 34 ab- 55 verringerten Querschnitt und bildet zwei durch einen gesperrt ist. Der Steuerdruck ist siimit vollständig kurzen Bund 144 getrennte Stufen 140 und 142. Im abgesteuert und wird durch Freigabe des Hilfsventil Kolbenschieber 130 ist eine Längsbohrung 146 als 70 abgeführt. Sackbohrung vom rechten Ende her ausgebildet, Der Arbeitsmitteldruck, der von der Arbeitsdruck- ->clchc über Querkanäle 148 mit einer Ringöffnung Öffnung 24 kommt, gelangt am Bund 52 und der 60 150 im Bund 138 und über Querkanäle 152 mit einer Stufe 64 vorbei zur Arbeitsöffnung 28 und über die Ringöffnung 154 im Bund 136 verbunden ist. An-Leitung34 zur Rückführungsöffnung 30 und an der schlagpolstcrS an jedem Ende des Gehäuses dienen Stufe 66 vorbei zur Verhindungsöffnung 32, von wo zur Hubbegrenzung des Kolbenschieber 130.
er die Steuerkammer 38 über den Kanal 36 bcauf- In der in Fig.fi gezeigten Stellung wird der schlagt. Somit übernimmt nur noch der Arbeitsdruck 65 Kolbenschieber durch die Feder »12 nach rechts gedas Umschalten des Ventils nach links, entgegen der drückt. Der Druck /'.ι liegt an den Öffnungen 106 Kraft der Feder 44. und 116 an. Es besteht auch die Möglichkeit, eine In Fig. 5 ist der Kolbenschieber in der linken Druckzufuhr an der Öffnung 160 zu wählen, wenn

das Ventil lediglich für eine Systemdruckausgabe an der öffnung 102 benutzt werden soll. Die Öffnung 160 kann aber auch zur Überwachung der Kolbenschieberlage verwendet werden. Im Falle, daß an der Öffnung 160 ein Druck anliegt, kann dieser zu einer Auslaßöffnung 162 gelangen. Die dem Ventil nachgeschaltete Maschine steht in Verbindung mit der ArbeitsöffnunglO2, die über die öffnung 100 entlüftet werden kann.

Um die Anlage einzuschalten, wird an die Steuerdrucköffnung 104 als Steuersignal ein Druck angelegt, der über die öffnung 150 und die Kanäle 148 sowie über die Bohrung 146 im Kolbenschieber zur Kammer 108 gelangt und den Kolbenschieber entgegen der Kraft der Feder nach links verschiebt. Wie F i g. 7 zeigt, werden dabei zunächst die öffnungen 106 und 160, ferner die Entlüftungsöffnung 100 abgesperrt; es wird dann eine Verbindung der Zweigleitung 114 mit der Öffnung 154 und den Querkanälen 152 sowie mit der Längsbohrung 146 im Kolbenschieber aufgesteuert, so daß die weitere Druckzufuhr zur Kammer 108 sowohl von der Steuerdruckquelle als auch über die Öffnung 116 erfolgen kann und der Kolbenschieber weiter nach links verschoben wird. Dies ist in Fig. 8 gezeigt, aus der ersichtlich ist, daß die Steuerdrucköffnung von der Ringöffnung 150 getrennt ist, so daß der Steuerdruck, der beispielsweise von dem in F i g. 1 gezeigten Hilfsventil 70 kommt, abgesteuert ist. Der an den Öffnungen 106 und 114 anliegende Druck verschiebt den Kolbenschieber weiter nach links, und die Öffnung 106 tritt mit der öffnung 102 in Verbindung. Außerdem wird die wahlweise verwendbare öffnung 162 mit der Entlüftungsöffnung 100 verbunden; die Öffnung 160 bleibt gesperrt.

Gemäß F i g. 9 hat sich der Kolbenschieber entgegen der Kraft der Feder 112 ganz in seine linke Endlage verschoben, wo er auf Anschlag steht. Das Ventil verbleibt in dieser Schaltstellung, solange der Druck an der Öffnung 106 vorhanden ist oder bis ein Signal zum Druckeinlaß 124 gelangt, was durch Betätigung des Ventils 122 erreicht werden kann. Der Druck Pb in der Kammer 110 gleicht den Verriegelungsdruck in der Steuerkammer 108 aus, und die Feder 112 stellt den Kolbenschieber unmittelbar nach rechts in die in F i g. 6 gezeigte Ausgangslage zurück. Hiervon wird im allgemeinen nur in Notfällen Gebrauch gemacht. Das Ventil kann ferner durch einen Druckausfall an der Öffnung 106 abgeschaltet oder in die Ausgangslage zurückgebracht werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

bewegung des Kolbenschiebers durch die elektrisch Patentansprüche: aufgebrachte Hilfskraft schaltet der Kolbenschieber schlagartig in die Arbeitsstellung um, sobald das

1. Steuerventil für eine Servoanlage, mit einem Arbeitsmittel in die Steuerkammer gelangt.
Bunde und zwischen den Bunden Ringnuten auf- 5 Demgegenüber liegt die Aufgabe vor, das Steuerweisenden Kolbenschieber, der über zugehörige ventil der eingangs umrissenen Art so auszubilden, Ausnehmungen im Ventilgehäuse die Wegesteue- daß ein weiches Einschalten des Ventils möglich ist. rung des Arbeitsmittels zu einem Verbraucher Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, bewerkstelligt, mit einer Steuerkammer an einem daß die Hilfskraft aus einem über ein Hilfsventil Stirnende des Kolbenschiebers, in der der Arbeits- io schaltbaren Steuerdruckmittel gleichen Stoffs wie das druck anschließend an die durch eine Hilfskraft Arbeitsmittel, aber aus einer anderen Druckquelle eingeleitete Verschiebebewegung des Kolben- stammend, hergeleitet ist und daß im Verlauf der Schiebers in die arbeitswirksame Stellung ent- Verschiebebewegung des Kolber.schiebers in die gegen der Vorspannung einer Feder den Koiben- arbeitswirksame Stellung zunächst das Steuerdruckschieber in der Arbeitsstellung hält, dadurch is mittel allein, dann mit dem unter Arbeitsdruck gekennzeichnet, daß die Hilfskraft aus stehenden Arbeitsmittel sich mischendes Steuereinem über ein Hilfsventil (70) schaltbaren Steuer- druckmittel, wobei das Steuerdruckmittel, entspredruckmittel gleichen Stoffs wie das Arbeitsmittel, chend der Aufsteuerung des Arbeitsmittels, kontiaber aus einer anderen Druckqueile stammend, nuierlich absteuerbar ist, und schließlich das Arbeitshergeleitet ist und daß im Verlauf der Verschiebe- 20 mittel allein das Stirnende des Kolbenschiebers bewegung des Kolbenschiebers (50, 130) in die beaufschlagt.

arbeilswirksame Stellung zunächst das Steuer- Ein weiches Umschalten des Kolbenschiebers in druckmittel allein, dann mit dem unter Arbeits- die arbeitswirksame Stellung erfolgt dadurch, daß die druck stehenden Arbeitsmittel sich mischendes Verschiebebewegung durch ein Steuerdruckmittel Steuerdruckmittel, wobei das Steuerdruckmittel, 25 ausgelöst wird, das im Verlauf det weiteren Verentsprechend der Aufsteuerung des Arbeitsmit- schitbebewegung abgesteuert wird, während gleichtels, kontinuierlich absteuerbar ist, und schließ- zeitig das den Arbeitsdruck führende Arbeitsmittel lieh das Arbeitsmittel allein das Stirnende des aufgesteuert und dem Steuerdruckmittel zugemischt Kolbenschiebers (50, 130) beaufschlagt. wird.

2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch ge- 30 Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind kennzeichnet, daß Steuerdruckmittel und Arbeits- nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert, mittel sich in der zwischen den Bunden (52, 56) Es zeigen

des Kolbenschieber (50) vorhandenen Ringnut F i g. 1 bis 5 Längsschnitte durch ein Steuerventil mischen, durch welche Bunde (52, 56) das Steuer- in einer ersten Ausführungsform, wobei der Kolbendruckmittel bzw. Arbeitsmittel ab- bzw. auf- 35 schieber in verschiedenen Stellungen dargestellt ist, steuerbar ist. und

3. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gc- Fig. 6 bis 9 Längsschnitte durch ein Steuerventil kennzeichnet, daß Steuerdruckmittel und Arbeits- in einer zweiten Ausführungsfnrm, ebenfalls in vermittel sich in einer zentralen, als Sackbohrung schiedenen Stellungen des Kolbenschiebers,
ausgebildeten Längsbohrung (146) im Kolben- 4° Das Steuerventil enthält ein Gehäuse 10 mit einer schieber (130) mischen. zylindrischen Bohrung, in der eine Ventilbuchse 12

sitzt, die mehrere äußere Nuten mit O-Ringen 14 enthält. Die Ventilbuchse hat sechs äußere Nuten, die

Die Erfindung betrifft ein Steuerventil für eine mit Druck- und Entlüftungsöffnung^ verbunden

Servoanlage. mit einem Bunde und zwischen den 45 sind, welche zum Inneren der Ventilbuchsc 12 führen,

Bunden Ringnuten aufweisenden Kolbenschieber, der wobei die O-Ringe 14 beidseitig jeder Ringöffnung

über zugehörige Ausnehmungen im Ventilgehäuse angeordnet sind.

die Wegesteuerung des Arbeitsmittels zu einem Ver- Beidseitig der Ventilmitte sind Drucköffnungen braucher bewerkstelligt, mit einer Steuerkammer an vorgesehen, nämlich links von der Ventilmitte eine einem Stirnende des Kolbenschiebers, in der der 5° Steuerdrucköffnung 22 und rechts von der Ventil-Arbeitsdruck anschließend an die durch eine Hilfs- mitte eine Arbeitsdrucköffnung 24. Nahe dem rechkraft eingeleitete Verschiebebewegung des Kolben- ten Ventilende liegt eine Entlüftungsöffnung 26, und Schiebers in die arbeitswirksame Stellung entgegen zwischen der Arbeitsdrucköffnung 24 und der Entder Vorspannung einer Feder den Kolbenschieber in lüftungsöffnung 26 ist eine Arbeitsöffnung 28 angeder Arbeitsstellung hält. 55 ordnet, die zu einer Verbraucherleitung 29 führt.

Bei einem derartigen bekannten Ventil (USA.- Nahe dem linken Ende der Ventilbuchse liegt eine

Patentschrift 2 851 056) erfolgt die Einschaltung des Rückführungsöffnung 30, und zwischen dieser Rück-

Stcuerventils auf elektromagnetischem Wege. Nach führungsöffnung und der Steuerdrucköffnung 22 liegl

erfolgter Umschaltung in die arbeitswirksamc Stellung eine Verbindungsöffnung 32 für den Steuerdruck,

wird der Kolbenschieber durch den Arbeitsdruck in 60 Zur Verbindung der Rückführungsöffnung 30 mil

dieser Stellung gehalten. Fällt der Arbeitsdruck aus der Arbeitsöffnung 28 dient ein Rückfühningsknna

oder erniedrigt er sich, so wird der Kolbenschieber 34. Die Verbindiingsöffnung 32 ist über einen Kana

durch die Feder in die arbeitsunwirksame Stellung 36 mit einer Steuerkammer 38, die innerhalb eine:

umgeschaltet, in der der Verbraucher von der Ar- Stirnkappe 40 angeordnet ist, verbunden, welche

bcitsmitteldruckquclle getrennt ist. Bei wiederkell- 65 Stirnkappe am rechten Ventilcnde befestigt ist. An

rendem Druck schalle' wh das Steuerventil nicht linken Ende des Ventilgehäuse« ist eine zweite Stirn

selbsttätig ein. sondern erst nach erneuter Erregung kappe 42 ;..igeordnot. die als Sitz für eine Rückstell

der Spulenwicklung. Niich Einleitung der Verschiebe- feuer 44 dient, welche am Ende eines Kolbenschie