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Entlastete Ventilaufstoßstange Ventile hydraulischer Steuerungen «:erden
meist durch Stoßstangen betätigt, welche mit einer Steuerwelle so verbunden sind,
daß sie bei deren Drehung vor- bzw. zurückbewegt werden.
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Auf dem Stirnquerschnitt dieser Stangen lastet zeitweise der in der
Steuerung herrschende überdruck, was zur Folge hat, daß sie nur unter Aufbietung
größerer Kräfte verstellt werden können. Gleichzeitig hat der dem Stangenquerschnitt
entsprechende Überdruck, der die Neigung hat, die Steuerwelle zu verdrehen. Infolgedessen
muß diese in jeder Steuerstellung festgehalten bzw. verriegelt werden.
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T'm dies zu vermeiden,, sind bei bekannten Steuerungen besondere Ausgleichskolben
vorgesehen. Diese Ausgleichskolben bewegen sich in 'einem Raum, -der stets unter
dem gleichen. Druck steht, wie die zu entlastenden Aufstoßstangen. _Sie sind ferner
so mit der Steuerwelle verbunden, daß sie auf diese ein gleich großes, jedoch entgegengesetzt
wirkendes Drehmoment ausüben.
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Abgesehen davon, daß der Einbau besonderer Kolben und der damit zusammenhängenden
Gestängeteile in die Steuerung umständlich ist und die Steuerung erheblich verteuert,
hat die -bekannte Bauart auch noch den weiteren Nachteil, daß der auf die Lagerung
der Steuerwelle einwirkende Druck doppelt so groß ist wie bei Verwendung nichtentlasteter
Aufstößstangen. Außerdem bedingt der zum Einbau . besonderer Ausgleichskolben
erforderliche
Platz eine. wesentliche Vergrößerung .des Steuergehäuses.
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Die Erfindung bezweckt, die Nachteile der bekannten Steuerungen zu
beheben und eine Steuerung zu schaffen, bei der die Ventilaufstoßstange in sich
entlastet ist, so daß keine besonderen Ausgleichskolben mehr notwendig sind.
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Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Aufstoßstange
zwischen ihren Enden einen doppeltwirkenden, gestuften. Kolben trägt, dessen dem
Ventil abgekehrte wirksame Ringfläche gleich groß ist wie die dem Ventil zugekehrte
volle Querschnittsfläche des Kolbens, und der in einem Zylinderraum läuft, welcher
mit dem unter Überdruck stehenden, von dem Ventil gesteuerten Raum verbunden ist,
wobei die zu beiden Seiten der Kolbenstirnflächen liegenden Teile des Zylinderraumes
miteinander durch. eine ,in der Aufstoß-Stange bzw. im Kolben vorgesehene Längsbohrung
verbunden sind.
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Bei einer solchen Ausführung üben die Aufstoßstangen sowohl vor als
auch nach dem Anheben der Ventile keinen Druck mehr auf die Steuer*ellenlagerung
aus, was zur Folge hat; daß sich die Steuerung wesentlich leichter bedienen läßt
als bisher. Ein weiterer Vorteil des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß der
Platzbedarf für den Einbau der entlasteten Aufstoßstangen so gering ist, daß das
Steuergehäuse gegenüber einer Bauart mit nicht entlasteten Aufstoßstangen nicht
vergrößert zu werden braucht. Dazu kommt ferner, daß .infolge der vollständigen
Entlastung der Stangen ,die Steuerwelle in jeder beliebigen Lage stehenbleibt und
somit keinerlei. Verriegelungseinrichtungen mehr vorgesehen zu' werden brauchen.
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In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
im Schnitt dargestellt.
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In einem Steuergehäuse i ist ein Einlaßventil 2 sowie ein Auslaßvenitil-
3 - so angeordnet, daß sie durch -die. Rufstoßstangen 4, 5 wechselweise angehoben
bzw. gesenkt werden können. Sie sind in der Zeichnung als nicht entlastet dargestellt,
aber selbstverständlich können auch entlastete Ventile bekannter Bauart Verwendung
finden, ohne daß davon die Entlastung der Stoßstangen berührt wird. Die Rufstoßstangen
4, 5 sind mit ihren unteren Enden an einem doppelarmigen Hebel 6 angelenkt, welcher
auf einer Steuerwelle 7 festgekeilt ist. Durch Drehen der Steuerwelle 7 entgegen
dem Uhrzeigersinn wird das Ventil 2 mittels der Rufstoßstange 4 angehoben, wobei
das Druckmittel aus Richtung A kommend über die Räume 8, 9, i o, i i in Richtung
des Pfeiles B zum (nicht dargestellten) Arbeitszylinder gelangt. Unterhalb des von
dem Ventil 2 gesteuerten Überdruckraumes g des Steuergehäuses i ist in dem Steuergehäuse
i ein Zylinderraum 12 vorgesehen, der mit dem Überdruckraum g durch einen Kanal
13 in Verbindung steht, durch welchen die Rufstoßstange 4 hindurchgeführt ist. Der
Kanal 13 ist im @Querschnitt so bemessen, daß zwischen der Rufstoßstange 4 und der
Wandung des Kanals 13 nur ein enger Spalt 14 für denDurchtritt des Druckmittels
freibleibt..Statt durch den Spalt 14 kann das Druckmittel auch durch Bohrungen im
Steuergehäuse i aus dem Raum g in den Zylinderraum 12 übergeführt werden, wobei
die Bohrungen bzw. der. Spalt 14 sehr klein gehalten werden, damit eine belastende
Wirkung durch die Strömung des oft mit großer Geschwindigkeit aus dem Ventile austretenden
Druckmittels auf die Aufstoßstange verhindert wird.
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Der Zylinderraum 12 wird außer durch das Steuergehäuse i durch ein
an dem Steuergehäuse i befestigtes Anschlußstückl5 gebildet, durch welches das untere
Ende der Aufstoßstange 4 hindurchgeführt ist und das nach unten hin mittels einer
Dichtung 16 abgeschlossen ist.
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Zwischen ihren Enden trägt die Aufstoßstange 4 einen doppeltwirkenden
Kolben 17, dessen, dem Ventil .2 abgekehrte, wirksame Kolbenringfläche =g
gleich groß ist, wie die gegenüberliegende, aus der Kolbenstirnfläche 18 und der
Querschnittsfläche der Aufstoßstange 4 zusammengesetzte Gesamtquerschnittsfläche.
Der kolbenartige Teil 17 der Aufstoßstange 4 ist in dem Zylinderraum 12 des Steuergehäuses
i und des Anschlußstückes IS geführt.
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:Der über der oberen Kolbenstirnfläche i$ befindliche Teil des Zylinderraumes
i2 ist mit dem unterhalb der unteren Kolbenstirnfläche =g liegenden Teil des Zylinderraumes
i2 durch eine innerhalb der Aufstoßstange bzw. des Kolbens 17 vorgesehene
Bohrung 2o verbunden, so daß in den unterhalb und oberhalb des Kolbens 17 befindlichen
Teilen des Zylinderraumes i2 stets derselbe Druck herrscht wie in dem mit dem Zylinderraum
12 verbundenen, von dem Ventil 2 gesteuerten Überdruckraum g.
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Da die wirksamen Flächen auf beiden Seiten des Kolbens 17 gleich groß
sind, so ist die von oben nach unten auf den Kolbenteil 17 der Rufstoßstange
4 wirkende Kraft jeweils gleich groß, wie die von unten nach oben auf diesen Teil
17 wirkende Kraft und demgemäß die Stange 4 bei jedem Druck und in jeder Stellung
vollkommen entlastet.
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Bei Drehung der Steuerwelle 7 im Uhrzegersinn schließt das Ventile,
während das Ventil 3 durch die Rufstoßstange 5 angehoben wird. Damit werden die
Räume g, =o; i i des Steuergehäuses i mit dem Raum 2i verbunden, von dem aus das
Druckmittel in Richtung des Pfeiles C zur Auslaßleitung gelangt. Da im Raum 21 nur
ein sehr geringer Druck herrscht, so braucht die Rufstoßstange 5 nicht selbstentlastend
aufgeführt zu werden.