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 Mal wieder: Neuling und Eigenbau |
Grundmann
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Hallo Lus,
wirklich schöne Arbeit. Du kommst ja sogar ohne Dichtungen zwischen den Gehäusehälften aus!
Welchen Durchmesser hat der Drehschieber und was für Bohrungsdurchmesser hast du gewählt?
Grüße
Sven
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16.09.2008 19:35 |
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Lus
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Bohrung 2mm, Schieber 15. Nuten hergestellt ohne CNC, auf dem Teilapparat mit je 90 Grad hin- und herkurbeln mit einem 2er Fingerfräser.
Ich werde es erstmal mit Dichtmasse, hauchfeine Schicht, versuchen und wenn es nicht geht noch eine Nut für einen grossen, feinen O-Ring in die Gehäusehälften legen.
Die Idee der Konstruktion ist folgende: Falls sich Öl neben dem Schieber herausdrückt, fliesst es auch neben dem Schieber hoch und der Druck ist nicht nur unter, sondern auch über dem Schieber. Das bedeutet Druck von unten UND oben, somit konstanter Anpressdruck bzw. im Idealfall "schwimmt" der Schieber zwischen zwei mikro-mikro-dünnen Ölfilmen oben und unten und bleibt auch unter Druck leichtgängig und verschleissarm...
Mal schauen ob die Praxis hält, was die Theorie verspricht... 
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16.09.2008 20:25 |
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Alexander
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Hallo Sven, Hallo Lus.
Lus, Deine Ventile sehen super aus. Nur mit dem schwimmen des Schiebers wird es wohl nichts, weil die Ringfläche kleiner ist als die Kolbenfläche. Demnach bekommst Du immer eine größere Kraft nach oben. (ich weiß, ich bin ein Klugsch....)
Ich habe es endlich geschaft einen Grobentwurf zu machen. Leider musste ich feststellen, daß das Ventil sehr groß wird (20x20x96mm) und ich keine Chance habe genügend Ventile in meinen Modell unter zu bringen 
.
Aber jetzt erst mal zum Entwurf: Das Öl fließt durch Anschluss P und wird am Ende der Ventilreihe über Anschluss R in den Tank. Wird ein Schieber betätigt wird R durch den Schieber verschlossen und der Druck baut sich auf. Danach öffnet das Ventil und A oder B (je nach Richtung) wird mit Öl versorgt. Das vom Zylinder verdrängte Öl kann durch Anschluss B bzw. A zurück in den Tank fließen. Nachteil des Ventils ist a) die Größe und b) das erst ein Hub von 3mm überwunden werden muß, bevor der Zylinder sich bewegt.
Ohne die Rückleitung R und den damit verbundenen "Tothub" könnte das Ventil um einiges kompakter ausfallen. Aber wenn ich mir die Sache so überlege, ist ein Drehschieberventil für die Steuerung eines Baggers die bessere Wahl. Und nachdem Lus verraten hat wie er die Passung hergestellt hat, werde ich mir wohl auch einen Drehtisch zulegen und es mal probieren. Danke Lus!!!
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Gruß Alexander
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16.09.2008 21:16 |
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Grundmann
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Hallo Männer!
ich war brav und habe meine Hausaufgaben gemacht. Im Wesentlichen werde ich wohl die Passungen von Lus versuchen. Aber ich mache eine Druckentlastung der Oberseite des Schiebers durch eine spezielle Bohrung durch den Schieber und entsprechende Kanäle. Abgeguckt von Thomas Albinger. Das hat den Vorteil, dass die Stangendichtung entlastet wird. Die Wird vermutlich als Quad-Ring ausgeführt, ich war nur zu faul einen zu modellieren.
@Alexander: Tut mir Leid, dass Dein Plan nicht aufgeht. Ich persönlich fand den Gendanken die ursprünglich rotatorische Bewegung der Servos in eine translatoreische zu übersetzen nicht so atraktiv. Man kann bei reiner Rotation vermutlich kleiner bauen. Leimbach und co machen das auch alle so, oder?
Jetzt Bilder:
So.. bitte noch viele weitere Tipps von euch!!!
Grüße
Sven
(Die Nuten für die kleinen O-Ringe lasse ich erstmal... habe ne CNC Fräse
)
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16.09.2008 22:21 |
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Lus
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Ja, also schwimmen ist übertrieben, aber vielleicht hilft es den Anpressdruck zu verringern... 
Nach oben würden drücken: Ein "Kolben" von 15mm Durchmesser, nach unten die Fläche des "Kolbens" minus die Fläche der Stange (Wellenstummel), das sind 6mm. Alles in allem baut sich trotzdem auch etwas "Abwärtsdruck" auf.
Ich habe in Gedanken schon ein selbstdichtendes Ventil: Der Drehschieber hätte auf halber Höhe einen Quadring, und darüber einen leicht grösseren Durchmesser. Ebenfalls wäre der Wellenstummel gedichtet. In den Raum über den Schieber führt eine Druckleitung von der Pumpe. Der Schieber würde somit immer mit leicht grösserem Druck nach unten als noch oben gedrückt. Das Ventil wäre immer leichtgängig und genau so viel angedrückt wie gerade nötig... Weiss nur nicht, ob der zusätzliche Dichtring die Vorteile zunichte machen würde.
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17.09.2008 00:41 |
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Alexander
Eroberer
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Hallo Lus
da müßtes Du aber den Drehschieber zwei mal abdichten. Ansonsten hast du ja wieder eine Ringfläche, die den Schieber nach oben drückt. Zusätzlich müßte das obere gehäuse noch mal geteilt werden, da der Schieber ja sonst nicht montierbar wäre. Bei 10bar drückt es Deinen 15mm Schieber mit ca. 180N nach oben. Dagegen halten ca. 150N der Ringfläche. Bleiben also noch 30N über. Also müßte der obere Durchmesser ca. 15% größer ausfallen um im Gleichgewicht zu sein. Das entspräche einem Durchmesser von ca. 16,5mm. Ich befürchte, das sich der Aufwand nicht wirklich lohnt. Aber die Idee ist gut.
Wenn wir bei Deinem Schieber bleiben, muß das Servo ja lediglich die Reibung der Dichtung und des Schiebers überwinden. Bei der Diff. von 30N sind das bei einer Haftreibungszahl von 0,1 ja nur 3N. Ich denke, die Reibung von dem Schieber kannst Du fast vernachlässigen.
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Gruß Alexander
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17.09.2008 13:04 |
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Alexander
Eroberer
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Hallo Sven,
ich habe da noch eine Idee. Wenn Du die Nuten, die auf P gehen um 2-3° weiter fräst als die auf T, bekommt der Zylinder schon Druck bevor T öffnet. Dadurch hättest Du den Zylinder immer ein wenig vorgespannt und er kann unter Last nicht "absacken", wenn die Maße am Schieber oder Gehäuse nicht so 100%ig stimmen. Toleranzen hat man ja immer.
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Gruß Alexander
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19.09.2008 21:20 |
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Grundmann
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Hallo Zusammen,
@Alexander: Schöne Idee, das werde ich machen! Diese Dichtung von Dir... Wo gibt es sowas und wie wird das eingebaut... der Teflon Ring dürfte kaum dehnbar sein, oder?
Hier ein Bild von der zusammengebauten Ventilbaugruppe. Die Servos und deren Dimensionierung wird nach den ersten Tests gemacht.
Grüße
Sven
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19.09.2008 22:08 |
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Alexander
Eroberer
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Hallo Sven!
Wow! Die Ventilgruppe sieht ja mal richtig gut aus.
Die Dichtung ist von Freudenberg bzw. Simrit. Der Außendurchmesser ist 10mm und der Einstich muss einen Durchmesser von 5,1mm haben und 2,2mm breit sein. Ich werde am Montag die genaue Bezeichnung mit Bestell-Nr. heraussuchen. Ich meine es ist Die Tesko 200. Bin mir aber nicht 100%ig sicher. Die Dichtungen gibt es im Hydraulik Fachhandel. Allerdings muß man auch ein bischen Glück haben und einen Modellbaufreundlichen Verkäufer erwischen. An der geringen Stückzahl verdienen die halt nichts. Den Ring auf den Kolben zu bekommen ist etwas kniffelig. Ich habe mir dafür eine konische Hülse bzw. Dorn gedreht und schiebe den Ring dann mit einer entsprechend größeren Hülse bis in die Nut. Anschließend mußt Du eine Huelse mit dem Rohrdurchmesser (15° Fase nicht vergessen) darüber schieben um den PTFE-Ring wieder zu kallibrieren. Ist aber alles kein Hexenwerk.
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Gruß Alexander
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19.09.2008 22:40 |
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Alexander
Eroberer
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Hallo Sven,
ich habe mir gerade noch mal den aktuellen Katalog runtergezogen (gibst unter www.simrit.de/web/public/services/downloads ) . Anscheinend haben sich die Bezeichnungen geändert. Ich muß mir in der Firma mal einen neuen bestellen. Die Dichtung heißt "Merkel OMK-MR" Best-Nr. 24213755. In dem Katalog sind auch die Einbaumaße und zul. Toleranzen angegeben. Und im Technischen Handbuch findest Du weitere Infos zum Thema Hydraulik.
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Gruß Alexander
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20.09.2008 10:24 |
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Grundmann
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Nochmal ein Update:
dieses Mal mit 93° Kanälen damit zuerst P auf A/B geschaltet wird, bevor T dazu kommt und mit PTFE/O-Ring Dichtung.
Grüße
Sven
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20.09.2008 18:11 |
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Lus
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Sorry, ich war ein paar Tage offline, beruflich...
Also, ich habe meine Idee mit den selbstdichtenden Ventilen weitergeführt, die Lösung ist einfach:
Die Welle muss auf der anderen Seite des Ventilgehäuses herausgeführt werden! Also die Welle wäre auf dieser Seite des Schiebers, wo auch die Nuten sind. Die Welle führt dann mittig zwischen den Bohrungen raus.
So braucht das ganze System nur eine rotierende Dichtung, und die von kleinem Durchmesser (4-6mm innen).
Nun drückt de Ringfläche den Schieber weg von den Löchern und die komplette Kreisfäche drückt ihn auf die Löcher, Anpressdruck ist also immer leicht grösser als "Wegpressdruck".
Selbstnachstellend, Druckabhängige Anpresskraft, kleiner Dichtungsdurchmesser, kein Einschleifen, kein Nachschleifen, keine grossen und komplizierten Dichtungen...
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20.09.2008 19:30 |
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Grundmann
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20.09.2008 19:48 |
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Alexander
Eroberer
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Hallo zusammen!
Sieht auch nicht schlecht aus. Ich habe da noch zwei Fragen:
1: Wie kommt der Druck auf die Kolbenseite?
2: Wie sollen die Nuten im Schieber gefräßt werden?
Ich denke, der Schieber müßte aus fertigungstechnischen Gründen zweiteilig ausgeführt werden und zusätzliche Bohrungen plus O-Ring für die Kolbenseite müßten auch noch rein. Oder man könnte in die Welle des Schiebers eine Nut einstechen, die durch eine Bohrung mit P (Gehäuse) verbunden ist. Dann noch eine Bohrung mittig bis zur Kolbenseite und eine kleine Bohrung von der der Nut bis zur Bohrung in der Mitte des Schiebers.
Lus, Deine Idee ist echt super und wenn man die Welle + Schieber in einer Aufspannung fertig dreht, dürfte es auch keine Schwierigkeiten mit dem Planlauf geben. Der einzige Nachteil bei dem Ventil wäre die Baugröße im Vergleich zu konventionellen Ventilen.
Aber wie heißt es so schön: Kein Vorteil ohne Nachteil. 
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Gruß Alexander
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21.09.2008 21:29 |
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Grundmann
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Hallo,
Ich denke auch, dass der Schieber zweiteilig hergestellt werden muss.
Um den Druck auf die Kolbenseite zu bringen, habe ich die kleine Bohrung im Schieber vorgesehen. Die kleine Nut im Ventilblock, die radial zur Mitte führt bringt den Druck P zum Absatz an der Wellenbohrung. Von dort aus kann der Druck in die kleine Borung im Schieber und dann nach oben. Man kann es in den Bildern ein bisschen sehen.
Um die O-Ring/PTFE Dichtung an Ort und Stelle zu halten muss der Bock noch auf eine Grundplatte geschraubt werden. Wegen des kleineren Durchmessers der Welle, ist kein Platz für die Eingeklebten Ruderhorn-Dinger für den Anschluss des Servos. Hier muss noch mal nachgedacht werden.
Ich vermute, dass die Fertigung des Schiebers aus zwei Teilen Probleme mit der geometrischen Präzision bringt.
Grüße
Sven
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21.09.2008 22:14 |
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Lus
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Ja, sieht toll aus, genau so ähnlich habe ich mir das vorgestellt.
Für einen einteiligen Schieber bräuchte man einen so langen und dünnen Fingerfräser, dass man fast gar nichts mehr "anhängen" kann, und die Fräserei ewig gehen würde... Zweiteilig, Achse einpressen z.B. sollte kein Problem sein, das wird genau genug. Man könnte auch von der anderen Seite her die Nuten durchgehend fräsen und dann einen "Deckel" auflöten/aufkleben/mittig aufschrauben und abdrehen.
Einen kleinen Nachteil hat das System:
Ich will, um Strom zu sparen, den uC meiner Pumpensteuerung (Eigenbau) so programmieren, dass die Pumpe nur so viel Öl fördert wie gebraucht wird, im Moment ist das Programm folgendermassen geschrieben:
Pumpenleistung = propotional zur Knüppelstellung
Ventil immer voll offen ausser bei Knüppelmittelstellung
Vorteile: Die Pumpe quält sich nicht gegen halbgeschlossene Ventile, also weniger Stromverbrauch, weniger Hitze, weniger Verschleiss.
Wenn ich also den Knüppel aus der Mitte bewege, geht das Ventil immer voll auf, die Hubgeschwindigkeit wird vom Pumpenmotor geregelt.
Sobald mehr als eine Funktion gleichzeitig betätigt wird, ändert sich der Modus: Pumpenleistung ist dann die Summe der Knüppelstellungen. Damit die Funktion, die dann "langsamer" sein soll in dem Moment auch wirklich langsamer bewegt, arbeiten ab dem Moment die Ventilservos proportional.
Auf jeden Fall, eine kleine Änderung wäre vorzunehmen: Auch bei geschlossenen Ventilen müsste die Pumpe einen Mindestdruck halten, damit die Ventile schön dicht bleiben. Dazu wäre aber nur eine minime Drehzahl nötig, praktisch nur um den Rückfluss durch die Pumpe und andere Lecks zu kopmpensieren.
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22.09.2008 07:45 |
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Grundmann
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Hallo Leute,
ich war nicht faul, wenn ich auch nichts reales gemacht habe. Was die Ventile angeht, so warte ich noch darauf, festlegen zu können, wie groß sie sein dürfen. Außerden hoffe ich auf Erfahrungen von anderen mit dem Konzept
Ich habe mal mit der Planung vom 934C begonnen und vor Allem mit den Zylindern. Hier sind viele Tipps von Alexander eingeflossen. Diese möchte ich hier zur Diskussion stellen und hoffe auf Tipps.
Zu den Eckdaten:
Rohr:
Messing, gezogen
Innendurchmesser 15mm
Wandstärke 1mm
Kolben:
Polyamid
Stangendichtung: Hydraulik Nutring
Kolbendichtung: Kompaktdichtung (PTFE und Oring)
Zylinderkopf:
Messing
Gewinde Steigung 1mm
Die Dichtung zwischen dem eingeschraubten Rohr und dem Zylinderkopf ist ein O-Ring (schwer zu erkennen)
Hier die Bilder:
Kann man das so bauen?
Grüße
Sven
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01.10.2008 20:27 |
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Alexander
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Hallo Sven.
Sieht gut aus! Jetzt weiß ich auch, welchen Bagger Du Dir ausgesucht hast.
Ich würde aber noch einen Abstreifer vorsehen, sonst wird der Nutring wohl nicht so lange überleben. Oder wie ist die Erfahrung bei den Bagger-Spezis? Ich denke, das doch immer ein wenig Dreck an die Kolbenstenge kommt und ohne Abstreifelement in den Zylinder gezogen wird. Ach ja, und in die Führung der Kolbenstange (graues Teil) eine kleine Spiralnut vorsehen, daß das Schleppöl zurück in die Ringseite kann (habe ich ganz vergessen Dir zu sagen).
Täuscht es, oder geht das Außengewinde am Rohr nicht bis zum Ende? Und die Befestigung des Kolbens an der Kolbenstange würde mich auch genauer interessieren.
Aber jetzt sind erst mal die Meinungen und Erfahrungen der anderen gefragt, da wir uns ja schon über das Thema unterhalten haben.
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Gruß Alexander
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01.10.2008 21:10 |
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Impressum
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Ich habe nur das Innengewinde gemacht.