| WO2013037356A1 | 2013-03-21 |
| DE1229804B | 1966-12-01 | |||
| KR950019030A | 1995-07-22 |
| Patentansprüche 1. Schaltmittel zur Polung der Zu-und Rückführung eines Arbeitsmittels bzw. Arbeitsfluids für Verbraucher, unabhängig von einer unterschiedlichen Anspeisungspolarität (E1 , E2), gebildet im Wesentlichen mit einem Anschlussteil (1), einem Ventilkörper (2) mit jeweils einem oder mehreren Anschlüssen für einen Zulauf (P) und einer Abführung (T) des Arbeitsmediums mit einem rohrförmigen, im Ventilkörper (2) axial in Grenzen verschiebbaren Schaltteil (3) mit radialen Bohrungen (B1 , B2) in zwei axial distanzierten Ebenen mit einem Basisteil (4) und einem Topteil (5) jeweils die Verschiebungsgrenzen für das Schaltteil (3) bildend, wobei im Bereich der Innenoberfläche des Ventilkörpers (2) und der Außenoberfläche des Schaltteiles (3) kooperierende Ringräume (R1 , R2, R3, R4, R5) zur jeweiligen Führung von Arbeitsfluid ausgeformt sind und die am Schaltteil (3) zum Topteil (5) hin mit Druckfluid beaufschlagbare Ringflächen (A2, A3, A5,A7) und am Schaltteil (3) die zum Basisteil (4) hin beaufschlagbare Ringflächen (A1 , A4, A6) bei permanenter fluidaler Verbindung (V) der Ringräume (R1) und (R3) folgende Größenrelationen aufweisen: 1. A2 = A3 > 0,5 x A1 II. A4 > A5 + A7 III. A3 + A7 > A4 + A6 IV. A1 = 2A2 - A4 + A5 -A6 + A7 2. Schaltmittel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das im Ventilkörper (2) bewegbare Schaltteil (3) abhängig von der Anspeisungspolarität ( E1 , E2) auf Grund der Größenrelationen der mit Hochdruckfluid beaufschlagten Ringflächen (A1 bis A7) am Basisteil (4) oder am Topteil (5) positioniert ist und derart eine Führung des Fluids im Schaltteil (3) bewirkt, welche eine jeweils gleichartige Polung von Zu- und Abführung ( P, T) für Verbraucher sicherstellt. 3. Schaltmittel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Ventilkörper (2) der Zulauf (P) von Arbeitsfluid für Verbraucher mit dem Ringraum ( R4) in Verbindung steht, welcher Ringraum ( R4) in axialer Richtung zwischen den Ringräumen (R1) und (R4) der möglichen Anspeisepole ( E1 , E2) positioniert ist und eine jeweilige Lage des Schaltteiles (3) eine Fluidverbindung vom Hochdruck- bzw. aktuellen Zuführungspol (E1 , E2) zum Verbraucherzulauf (P) sowie eine Abführung (T) zum Rückführungspol sicherstellt. 4. Schaltmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mit einem Anspeisepol (E1) verbundene Ringraum (R1) eine permanente fluidale Verbindung (V) im Ventilkörper (2) mit einem Ringraum (R3) zwischen Ventilkörper (2) und Schaltteil (3) aufweist, welches Schaltteil (3) mit einer zum Topteil (5) hin beaufschlagbaren Ringfläche (A3) ausgeformt ist. 5. Schaltmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit einem Anspeisepol (E2) verbundener Ringraum (R2) eine zum Basisteil (4) hin beaufschlagbare Ringfläche (A1) des Schaltteiles (3) aufweist und diesen am Basisteil (4) positioniert. 6. Schaltmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Abführung (T) des Arbeitsfluids vom Verbraucher im Ventilkörper (2) ein Ringraum ( R5) ausgeformt ist, in welchem ein Topteil (5) mit axial einem Sackloch (S) und radial mit Einleitbohrungen (L) in die Lochwand ragt, wobei die Stirnseite der Lochwand eine Verschiebungsgrenze des rohrförmigen Schaltteiles (3) darstellt und das Schaltteil (3) in den Endlagen mittels aktivierten Radialbohrungen ( B1 , B2) eine Fluidverbindung mit einem Ringraum R1 oder R2 und somit in den aktuellen Rückführungspol sicherstellt. 7. Schaltteil nach den vorgeordneten Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringräume folgende Größenrelation aufweisen: A1 = 1 A2 = A3 * 2/3 A1 A4 =1 ,63 x A1 A5 = A6 « 1/4 A1 A7 = 1 ,30 x A1 |
Die Erfindung bezieht sich auf ein Schaltmittel zur Polung der Zu- und Rückführung eines Arbeitsfluids für Verbraucher unabhängig von einer Anspeisungspolarität.
Hydraulische Verbraucher, wie beispielsweise hydraulische Schlagwerke, weisen gegebenenfalls Hochdruckanschlüsse für Arbeitsfluid und Anschlüsse zur Rückführung desselben mit gleichen Verbindungsmitteln wie gleichartigen Gewindeteilen und dergleichen auf. Bei einer Installation oder insbesondere bei einem Austausch von hydraulischen Schlagwerken zur Reparatur oder zu Servicezwecken im praktischen Einsatz können in nachteiliger Weise Verwechslungen der Anschlüsse von Zu- und Rückführungen von Arbeitsfluid erfolgen.
Derartige Schlagwerke und Verbraucher weisen zumeist einen höchstzulässigen Rücklaufdruck beziehungsweise maximalen Druck im Bereich der Abführung des Arbeitsmediums von 8 bar auf, so dass bei Fehlanschlüssen mit einer Hochdruckbeaufschlagung dieses Rücklaufbereiches Funktionsstörungen der Arbeitsweise oder Beschädigungen eines Verbrauchers erfolgen können.
Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Nachteile zu beseitigen und ein Schaltmittel zu schaffen, welches unabhängig von einer Polung der Anschlüsse eine vorgesehene Anschlusspolarität eines Verbrauchers sicherstellt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Schaltmittel gelöst, gebildet im Wesentlichen mit einem Anschlussteil an einen Ventilkörper mit jeweils einem oder mehreren Anschlüssen für einen Zulauf und einer Abführung des Arbeitsmediums mit einem rohrförmigen, am Ventilkörper axial in Grenzen verschiebbaren Schaltteil mit radialen Bohrungen in zwei axial distanzierten Ebenen mit einem Basisteil und einem Topteil, jeweils die Verschiebungsgrenzen für das Schaltmittel bildend, wobei im Bereich der Innenoberfläche des Ventilkörpers und der Außenoberfläche des Schaltmittels kooperierende Ringräume zur jeweiligen Führung von Arbeitsfluid ausgeformt sind und die am Schaltmittel zum Topteil hin mit Fluid beaufschlagbare Ringflächen und die zum Basisteil hin beaufschlagbare Ringflächen und bestimmte Größenrelationen aufweisen mit der Maßgabe, dass von einem mit einem Anschlusspol verbundenen Ringraum und einem Ringraum mit einer zum Topteil hin beaufschlagbaren Ringfläche des Ventilkörpers eine permanente fluidale Verbindung vorliegt Eine erfindungsgemäße einseitige Limitierung der Größenrelationen der zum Topteil und zum Basisteil hin mit Hochdruckfluid beaufschlagbaren Ringflächen des Schaltteiles hat den Vorteil, dass bei größer werdender Ungleichheit der Werte die Intensität einer hydraulischen Schaltung einer erforderlichen Polarität der Anspeisung für einen Verbraucher erhöht wird. Mit anderen Worten: Ein sogenannter Schaltstoss bei einer Erstellung einer erforderlichen Anspeisungspolarität für einen Verbraucher kann mittels einer Wahl der Größenrelationen der axialen Ringflächen des Schaltteiles eingestellt werden.
Ein konstruktiver Aufbau eines erfindungsgemäßen Schaltmittels ist den Patentansprüchen und den prinzipiellen Zeichnungen gemäß Fig.1 und Fig. 2 zu entnehmen.
Zur Erleichterung des Überblickes hinsichtlich der Funktionsteile des Schaltmittels soll nachfolgende Bezugszeichenliste dienen.
Es stellen dar:
1 Anschlussteil
E1 , E2 Anschlüsse
P Hochdruckzulauf zum Verbraucher
T Abführung von Arbeitsfluid vom Verbraucher
2 Ventilkörper
3 Schaltteil
4 Basisteil
5 Topteil
R1 Ringraum verbunden mit E1
R2 Ringraum verbunden mit E2
R3 Ringraum verbunden mit R1 A
R4 Ringraum verbunden mit P
R5 Ringraum verbunden mit T
V Permanente fluidale Verbindung
A Ringflächen am Schaltteil 3, beaufschlagbar mit Hochdruckfluid in Richtung der Teile
A1 Richtung Teil 4 A2 Richtung Teil 5
A3 Richtung Teil 5
A4 + A6 Ringflächen Richtung Teil 4
A5 + A7 Ringflächen Richtung Teil 5
B1 Bohrung in 3 zu R1
B2 Bohrung in 3 zu R2
S Axiales Sackloch in 5
L Einleitbohrung in Lochwand S von 5
Varianten bei unterschiedlicher Anspeisungspolarität eines vor einem Verbraucher angeordneten erfindungsgemäßen Schaltmittels zeigen prinzipiell die graphischen Darstellungen.
Liegt im Anschlussteil 1 Hochdruckfluid am Anschluss E2 des Anschlussteiles 1 an (Fig.1), so besteht bei einer Positionierung eines Schaltteiles 3 am Basisteil 4 eine Verbindung zum Ringraum R2. Dieser Ringraum 2 hat zwischen Schaltteil 3 und Ventilkörper 2 einen koaxialen Durchlass zum Ringraum R4 und somit zum Hochdruckzulauf eines Verbrauchers
Eine Abführung T von Arbeitsfluid vom Verbraucher ist im Ventilkörper 2 mit einem Ringraum R5 verbunden. In den Ringraum R5 ragt ein Topteil 5 mit einem axialen Sackloch S und Einleitbohrungen L durch die Lochwand, welche Hohlräume eine Führung des Hydraulikfluids in ein rohrförmiges Schaltteil 3 bilden. Das am Basisteil 4 positionierte Schaltteil 3 weist in zwei axial distanzierten Ebenen radiale Bohrungen B1 und B2 auf, von welchen lediglich die Bohrung B1 eine Verbindung zum Ringraum R1 und weiter zum Anschluss E1 für eine Rückführung des Arbeitsfluids mit niedrigem Druck haben.
Es folgt nun (Fig. 2) eine Einleitung von Hochdruckfluid am Anschluss E1. So ist bei einem Anschlag des Schaltteiles 3 am Topteil 5 eine Weiterleitung des Hochdruckfluids in den Ringraum R1 und von diesem durch einen koaxialen Durchlass zum Ringraum R4 und folglich zum Hochdruckzulauf P eines Verbrauchers gegeben.
Arbeitsfluid mit geringem Druck in einer Abführung T vom Verbraucher kann in einen Ringraum R5 und weiter durch Einleitbohrungen L in ein axiales Sackloch S eines Topteiles 5 und folglich in ein rohrförmiges Schaltteil 3 geführt werden. In einem am Topteil 5 anliegenden Schaltteil 3 ergeben die Bohrungen B2 eine Verbindung in den Ringraum R2 und in der Folge eine solche um Anschluss E2 für eine Rückführung des Arbeitsfluids vom Verbraucher.
Eine Positionierung des Schaltteiles 3 am Basisteil 4 ist durch eine Beaufschlagung der Ringflächen A1 minus der Ringfläche A2 mit Hochdruckfluid P bei Berücksichtigung der Ringflächen (A4 + A6) minus der Ringflächen (A3 + A5 + A7) mit Niederdruck vom Ableitungsfluid begründet.
Eine Positionierung des Schaltteiles 3 am Topteil ist durch eine Beaufschlagung der Ringflächen (A2 + A3) minus der Ringfläche A1 mit Hochdruckfluid P bei Berücksichtigung der Ringflächen (A5 + A7) minus der Ringflächen (A6 + A4) mit Niederdruck vom Ableitungsfluid begründet.