DE10303856B3 - Vorrichtung zum Schalten eines Ventils - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schalten eines Ventils, vorzugsweise eines hydraulischen Pilotventils, mit einem Gehäuse, einem Aktor, einem einen Schaltstößel aufweisenden Ventil, einem die Schaltbewegung des Aktors auf den Schaltstößel mit Wegübersetzung übertragenden Betätigungshebel und einer Justiereinrichtung.
- Eine gattungsgemäße Schaltvorrichtung ist aus der
DE 38 23 681 A1 bekannt. Bei dieser werden die Hydraulikventile wie insbesondere Vorsteuerventile mit den Magnetankern von Elektromagneten angesteuert. Für eine justierbare Anpassung des Hubs des Magnetankers an den Ventilhub ist der Betätigungshebel mit einer Gewindebohrung versehen, in die eine Justierschraube mittels Feingewinde eingeschraubt ist. Der Magnetanker bildet eine mit der Justierschraube drehschlüssig verbundene Justierwelle, um eine Anpassung des Hubs unter Berücksichtigung der Hebelübersetzung vornehmen zu können. - Eine weitere gattungsgemäße Schaltvorrichtung ist aus der
DE 37 17 403 C1 bekannt. Bei dieser liegen das Schaltventil und der Aktor parallel zueinander und die Schaltbewegung des Aktors wird über einen waagebalkenartig an einer Achse im Gehäuse gelagerten Betätigungshebel auf den Schaltstößel des Ventils übertragen. Zur Einstellung der Schaltkräfte und der Schaltwege ist am Betätigungshebel auf der Seite des Wegeventils eine Büchse eingesetzt, die mit einem federnd vorgespann ten Druckkörper versehen ist, der axial verschiebbar geführt ist und der mit seinem Kugelkopf gegen den Schaltstößel des zu schaltenden Ventils anliegt. Für die Einstellung des Schaltweges weist die Büchse ein Außengewinde auf und ist mit dieser in eine Gewindebohrung im Betätigungshebel eingeschraubt. - Durch die parallele Anordnung von Ventil und Aktor zueinander mit einem diesen vorgelagerten Betätigungshebel wird der Bauraum minimiert. Die Feinjustierung ist vergleichsweise umständlich und ungenau, da zur Arretierung der Büchse im Betätigungshebel das zugehörige Ende des Betätigungshebels mit einem Einschnitt versehen ist, der von einer Arretierschraube zur Verklemmung der Büchse in der Gewindebohrung durchgriffen ist. Diese Arretierung der Büchse am Betätigungshebelende kann zu Veränderungen der Feinjustierung und mithin auch des Schalthubs führen, so daß die bekannte Schaltvorrichtung nicht für Aktoren mit nur minimalem Hub geeignet ist.
- Aus der
DE 101 20 709 A1 ist ein piezoelektrisches Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten, insbesondere ein Kraftstoffeinspritzventil, bekannt. Der Hub des mit einem Vorspannelement vorgespannten Piezoaktors wird mittels eines von einem Hebel gebildeten mechanischen Übersetzers vergrößert. Der Hebel ist um einen Schwenkpunkt des Aktorgehäuse schwenkbar und dem Hebel ist ein Ausgleichselement nachgeschaltet, das zum Temperaturausgleich bei gleicher Länge wie der Piezoaktor den gleichen Wärmeleitkoeffizienten wie dieser und bei unterschiedlicher Länge einen anderen Wärmeleitkoeffizienten haben soll. Zwischen dem Vorspannelement und dem Piezoaktor kann ein U-förmiges Brückenelement angeordnet sein, um den Piezoaktor relativ zum Hebel nur indirekt vorzuspannen. - Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltvorrichtung für Ventile, insbesondere hydraulische Mehrwegeventile zu schaffen, mit der sich bei einfachem Aufbau und minimaler Bauform des Ventils einschließlich Schaltvorrichtung Maß-, Form- und Lagetoleranzen zwischen dem Aktor, dem Ventil und dem Betätigungshebel auch dann ausgleichen lassen, wenn als Aktor ein Aktor mit nur geringem Arbeitshub zum Einsatz kommt. Aufgabe der Erfindung ist es insbesondere, eine Schaltvorrichtung zu schaffen, bei der die Aktoren aus piezoelektrischen Aktoren bestehen können und die im untertägigen Bergbau oder in der Wasserhydraulik eingesetzt werden können.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Betätigungshebel über ein Festkörpergelenk mit einem Lagerkörper verbunden ist, dessen Position und Ausrichtung im Gehäuse mittels der Justiereinrichtung verstellbar und/oder einstellbar ist. Mit dem Festkörperlager zwischen dem Lagerkörper und dem Betätigungshebel wird ein spielfreies und ausreichend elastisches Schwenklager für den Betätigungshebel gebildet, mit dem zugleich eine hohe Maß- und Lagetoleranz des Betätigungshebels relativ zum Lagerkörper gewährleistet werden kann. Reibungs-, Spiel- oder Verschleißproblematiken treten bei dem Festkörperlager nicht auf. Durch die Verstellbarkeit und Einstellbarkeit des Lagerkörpers kann daher der Betätigungshebel exakt an die Einbaulagen des Aktors und des Ventils im Gehäuse angepaßt werden, wobei montagebedingte und fertigungsbedingte Toleranzabweichungen erfindungsgemäß durch Ändern der Position und Ausrichtung des Lagerkörpers ausgeglichen werden können.
- Bei der bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung besteht der Aktor aus einem piezoelektrischen Aktor, dessen Volumen- oder Längenänderung bei Anlegen einer Steuerspannung an den Betätigungshebel übertragbar ist. Der Arbeitsbereich eines piezoelektrischen Aktors geeigneter Längen wie beispielsweise eines stapelweise aufgebauten Piezo-Translators liegt üblicherweise im Bereich von weniger als 35 μm. Die Leistungsaufnahme eines piezoelektrischen Aktors zur Erzielung einer Volumen- oder Längenänderung ist hierbei vergleichsweise niedrig und zum Halten einer bestimmten Volumen- oder Längenänderung ist keine oder allenfalls nur eine geringe Leistungsaufnahme erforderlich. Gleichzeitig weisen piezoelektrische Aktoren bei Anlegen der Steuerspannung eine extrem hohe Dynamik und hohe Stellkräfte auf. Diese Eigenschaften der Piezo-Aktoren bieten im untertägigen Bergbau wegen der dort vorhandenen Vielzahl an zu schaltenden Ventilen und der bestehenden Notwendigkeit des Einsatzes eigensicherer Stromkreise und Schaltungen besondere Vorteile, wobei die für die Verwendung der Piezo-Aktoren einzuhaltenden Fertigungsgenauigkeiten bisher ein Kostenhindernis darstellen. Die mit der Volumen- bzw. Längenänderung des Piezo-Aktors realisierbaren geringen Stellwege und Arbeitshübe erfordern ohnehin den Einsatz einer Wegübersetzung mit einem mechanischen Betätigungshebel. Gleichzeitig muss bei vertretbaren Kosten gewährleistet sein, daß alle Maß-, Form- und Lageabweichungen sowie Fertigungs- und Montageungenauigkeiten ausgeglichen werden können. Diese Anforderungen werden erfindungsgemäß mit dem über ein Festkörpergelenk mit dem Lagerkörper verbundenen Betätigungshebel sowie der Verstellbarkeit der Position und/oder Ausrichtung des Lagerkörpers im Gehäuse erfüllt, so daß die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung insbesondere für piezoelektrische Aktoren und deren Verwendung im untertägigen Bergbau und/oder in der Wasserhydraulik geeignet ist.
- Um einen optimalen Ausgleich aller fertigungsbedingten und montagebedingten Toleranzabweichungen erreichen zu können, ist vorzugsweise die Position des Lagerkörpers mit zwei Freiheitsgraden verstellbar, wobei zweckmäßigerweise ein Freiheitsgrad eine Linearverschiebung, mithin Lageänderung des Lagerkörpers und der zweite Freiheitsgrad eine Rotation des Lagerkörpers um eine Achse, mithin eine Änderung der Ausrichtung des Lagerkörpers und folglich auch des Betätigungshebels ist. Durch diese beiden Freiheitsgrade kann die Stellung des Betätigungshebels, insbesondere der Kraftangriffspunkt zwischen Steuerstößel des Aktors bzw. Schaltstößel des Ventils und dem Betätigungshebel auf einfache Weise eingestellt werden, indem eine Längsverschiebung bzw. eine Verdrehung des Lagerkörpers bewirkt wird. Zweckmäßigerweise und zur Vereinfachung der Justierung sind der Aktor und das Ventil im Gehäuse mit zueinander parallelen Wirkungsachsen der Aktorschaltbewegung (Längenänderung des Aktors) und der Schaltstößelbewegung angeordnet. Bei einer insbesondere bevorzugten Ausgestaltung ist hierbei – wie an sich aus dem Stand der Technik bekannt – das Gehäuse, vorzugsweise ein Grundblock des Gehäuses, mit zueinander parallelen Aufnahmebohrungen für den Aktor und das Ventil versehen, und in die Aufnahmebohrungen sind vorzugsweise jeweils patronenförmig ausgebildete Ventile oder Aktoren wie insbesondere Piezoaktoren einsetzbar.
- Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann das Festkörpergelenk zwischen der Wirkungsachse der Aktorschaltbewegung und der Wirkungsachse der Schaltstößelbewegung angeordnet sein und hierbei insbesondere zur Wirkungsachse des Aktors einen kürzeren Abstand als zur Wirkungsachse des Ventils aufweisen, um für die erforderliche Wegübersetzug zu sorgen. Zweckmäßigerweise ist die Position des Lagerkörpers parallel zu den Wirkungsachsen des Aktors und des Ventilschaltstößels veränderbar, indem z.B. der Lagerkörper parallel zu den Wirkungsachsen verstellbar ist. Zur optimalen Kontaktierung des Betätigungshebels mit den Enden des Schaltstößels und des Steuerstößels ist der Lagerkörper ferner um eine vorzugsweise mit der Linearverschiebung mitbewegbare Drehachse drehbar ausgeführt, um für die Einstellung der Linearverschiebung eine Drehung überlagern zu können. Bei der besonders bevorzugten Ausgestaltung verhindert die Drehachse zugleich Verschiebungen des Lagerkörpers in Längsrichtung des Betätigungshebels, mithin senkrecht zu den Wirkungsachsen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht die Drehachse aus einem Drehstift oder aus Achszapfen, die in Nuten geführt sind, die parallel zu den Wirkungsachsen des Aktors und des Ventilschaltstößels ausgerichtet sind. Durch die Nuten und die in diese eingreifenden Achszapfen bzw. Enden des Drehstiftes ist dann der Lagerkörper parallel zu den Wirkungsachsen des Aktors und Ventils verschiebbar, senkrecht hierzu hingegen gegenüber Verschiebungen gesperrt und mithin positioniert. Die Achszapfen können hierbei aus Achsstummeln, die am Außenumfang des Lagerkörpers angebracht sind, oder aus den Erden eines Drehstiftes bestehen, der den Lagerkörper durchgreift.
- Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist der Lagerkörper in einer Ausnehmung im Gehäuse angeordnet, die zu einem Schalthebelaufnahmeraum offen ist, die den Lagerkörper mit ihren Seitenwänden seitlich fixiert und die in ihren Seitenwänden mit Nuten als Führung für die Lagerzapfen des Lagerkörpers versehen ist. weiter vorzugsweise kann zwischen dem Betätigungshebel und dem Aktor sowie dem Betätigungshebel und dem Schaltstößel des Ventils ein kugelförmiger Übertragungskörper wie insbesondere eine Kugel zur optimalen Übertragung der Kräfte und Schaltbewegungen angeordnet sein.
- Die Justiereinrichtung kann in einfachster Ausgestaltung gegen den Lagerkörper anstellbare Stellschrauben umfassen, wobei vorzugsweise nur zwei Stellschrauben vorgesehen sind. Die beiden Stellschrauben greifen vorzugsweise mit Abstand voneinander am Lagerkörper an, wobei eine Stellschraube parallel zu den Nuten und die andere Stellschraube in der bzw. parallel zur vertikalen Mittelachse des Festkörpergelenks angeordnet sein kann. Für die Stellschrauben können jedoch auch andere Anstellpunkte am Lagerkörper vorgesehen werden.
- Eine besonders kompakte Schaltvorrichtung für Ventile läßt sich erzielen, wenn in einem Gehäuse zwei Aktoren, vorzugsweise Piezoaktoren, und zwei Ventile, vorzugsweise Pilotventile, überkreuz und mit zueinander parallelen Betätigungshebeln angeordnet sind. Durch die überkreuzweise Anordnung der Ventile und Piezoaktoren können selbst bei großen, für die Wegübersetzung erforderlichen Längen der Betätigungshebel zwei ansteuerbare Vorsteuerventile in einem Gehäuse mit minimaler Bauform untergebracht werden.
- Das mit dem piezoelektrischen Aktor und dem erfindungsgemäß justierbaren Betätigungshebel geschaltete Pilotventil hat vorzugsweise einen Aufbau entsprechend der Anmeldung
DE 102 03 886 A1 , auf die hierzu Bezug genommen wird und deren Inhalt durch Nennung in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung einbezogen wird. - Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung schematisch gezeigten Ausführungsbeispielen. In der Zeichnung zeigen:
-
1 schematisch den Aufbau einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung in einem Vertikalschnitt durch das Gehäuse eines Mehrwegeventils; -
2 schematisch eine Schnittansicht entlang Linie II-II in1 ; und -
3 schematisch in Draufsicht ein Mehrwegeventil mit zwei in einem Gehäuse angeordneten Schaltvorrichtungen. - Das in
1 insgesamt mit 1 bezeichnete Mehrwegeventil umfaßt einen Gehäuseblock2 mit zwei zueinander parallelen Aufnahmebohrungen3 ,4 , wobei in die Aufnahmebohrungen3 ein nur schematisch angedeutetes hydraulisches Pilotventil5 , welches vorzugsweise den Aufbau gemäß derDE 102 03 886 A1 haben kann, und in die Aufnahmebohrung4 ein ebenfalls nur schematisch angedeuteter piezoelektrischer Aktor eingesetzt ist. Das Pilotventil5 umfaßt einen nicht dargestellten Ventilschieber, der über den aus dem Pilotventil5 hinausragenden Schaltstößel7 in eine Schließ- oder eine Öffnungstellung verschoben werden kann, so daß über die insgesamt mit 8 bezeichneten Hydraulikanschlüsse ein z.B. dem Vorsteuerventil5 nachgeschaltetes Hauptsteuerventil geschaltet werden kann. - Die Ansteuerung des Vorsteuerventils
5 erfolgt über den piezoelektrischen Aktor6 , der als Piezo-Translator z.B. mit nicht dargestellten Piezoelementen in Stapelbauweise versehen ist und bei Anlegen einer Steuerspannung seine Länge ändert. Diese Längenänderung des piezoelektrischen Aktor6 wird unmittelbar auf den Steuerstößel9 des piezoelektrischen Aktors6 übertragen, der in Abhängigkeit von den verwendeten Piezokeramiken aufgrund der Längenänderung einen Schalthub von meist weniger als 35 μm ausübt. Der nur geringe Schalthub des Steuerstößels9 wird über die Kugel10 auf den Betätigungshebel11 übertragen, der über ein Festkörpergelenk12 fest, jedoch elastisch und schwenkbeweglich mit einem klotz- oder schlittenförmigen Lagerkörper13 verbunden ist. Der Angriffspunkt des Steuerstößels9 am Betätigungshebel11 am in1 rechten Schalthebelende11A hat von dem Festkörpergelenk12 einen geringeren Abstand als der Angriffspunkt des Schaltstößels7 des Pilotventils5 vom Festkörpergelenk12 , so daß durch die unterschiedlichen Hebelverhältnisse trotz des nur geringen Hubes des Steuerstößels9 ein ausreichender, z.B. etwa 3-fach größerer Hub zur Verstellung des Ventilschiebers des Ventils5 erreicht wird. Gleichzeitig kommt es zu einer Untersetzung der vom Piezoaktor6 aufgebrachten Betätigungskraft zu der am Schaltstößel7 wirkenden Betätigungskraft. - Da das Ventil
5 und der Piezoaktor6 nachträglich im Gehäuseblock2 montiert werden und sich daher montagebedingte und auch fertigungstechnisch bedingte Abweichungen zwischen der Position und Ausschubstellung des Steuerstößels9 und der des Schaltstößels7 ergeben können, ist beim erfindungsgemäßen Ventil1 die Lage, Ausrichtung und Position des Betätigungshebels11 auf die Lage und Position der Enden des Schaltstößels7 und des Steuerstößels9 einstellbar. Diese Einstellung bzw. Justierung des Betätigungshebels11 erfolgt durch eine Veränderung der Position des Festkörperlagers12 bzw. der Position und Ausrichtung des das Festkörpergelenk12 tragenden Lagerkörpers13 . Da das Festkörpergelenk12 für eine spielfreie Verbindung des Betätigungshebels11 mit dem Lagerkörper13 sorgt, wirken sich Veränderungen der Position und Lage des Lagerkörpers13 unmittelbar auf die Stellung des Betätigungshebels11 aus. - Der Lagerkörper
13 ist mit zwei Freiheitsgraden verstellbar, nämlich durch eine Linearverschiebung und durch eine Rotation, wobei beide Veränderungen mittels der beiden Stellschrauben15 ,16 bewirkt werden können, die in Gewindebohrungen im Gehäusedeckel19 eingeschraubt sind und im Aufnahmeraum18 für den Lagerkörper13 gegen diesen angestellt sind. Die Stellschraube16 bewirkt im gezeigten Ausführungsbeispiel ausschließlich eine Längsverschiebung des Lagerkörpers13 parallel zu den Wirkungs- bzw. Mittelachsen14 ;17 des Aktors6 und des Ventils5 . Der Lagerkörper13 sitzt hierzu, wie2 zeigt, in Vertikalrichtung frei verschiebbar im Aufnahmeraum18 im Gehäusedeckel19 , wobei die Seitenwände20 des Aufnahmeraums18 den Lagerkörper13 seitlich, d.h. quer zum Betätigungshebel11 , fixieren. Aus2 ist ferner ersichtlich, daß beide Seitenwände20 jeweils mit parallel zu den Wirkungsachsen14 ,17 verlaufenden Nuten21 versehen sind, in die die freien und seitlich über den Lagerkörper13 hinausragenden Zapfenenden eines Drehstiftes22 derart eingreifen, daß der Lagerkörper13 ausschließlich parallel zu den Wirkungsachsen14 ,17 verschoben werden kann. Der in den Nuten21 geführte Drehstift22 verhindert zugleich Verschiebungen des Lagerkörpers13 in Längsrichtung des Betätigungshebels11 . Zwischen dem Drehstift22 und den Nuten21 besteht ein gerade ausreichendes Spiel, daß der Lagerkörper13 um den Drehstift22 verschwenkt wird, wenn die Stellschraube15 verstellt wird. Die Verschwenkung des Lagerkörpers13 um die mit dem Drehstift22 gebildete Drehachse mittels der Stellschraube15 bildet mithin den zwei ten Freiheitsgrad zum Ausgleich von Maß-, Form- und Lageabweichungen. Die Stellschraube15 ist fluchtend zur Mittelachse25 des Festkörpergelenkes12 im Gehäusedeckel19 positioniert, Im dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Aufnahmeraum18 im Gehäusedeckel19 ausgebildet, der mit dem Gehäusegrundblock2 verschraubt ist. Der Aufnahmeraum18 ist an der Unterseite des Gehäusedeckels19 zum Schwenkhebelaufnahmeraum24 für den Schwenkhebel11 offen. Die Kraftübertragung zwischen dem Schaltstößel9 und dem Schwenkhebel11 am aktorseitigen Schwenkhebelende11A erfolgt über die Kugel10 und die Kraftübertragung zwischen dem Schaltstößel7 und dem Schwenkhebel11 an dessen ventilseitigem Ende11B erfolgt über die Kugel25 . -
3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Mehrwegeventils50 mit zwei piezoelektrischen Aktoren6 und zwei Pilotventilen5 , die in einem einzigen Gehäuseblock52 angeordnet sind. Die Funktionalität des Mehrwegeventils50 entspricht dem eines 4/3-Wege-Pilotventils. Die Piezo-Aktoren6 und die Ventile5 sind überkreuz im Gehäuseblock2 angeordnet und beide Schwenkhebel11 , deren Position mit einem in3 nicht dargestellten und dem Ausführungsbeispiel nach den1 und2 entsprechenden Justiermechanismus eingestellt werden kann, liegen parallel zueinander. Die Ansteuerung beider Piezoaktoren6 kann über eine Ansteuerelektronik51 erfolgen, die seitlich am Gehäuseblock2 angeflanscht ist. Mit der Ansteuerelektronik51 kann eine Kommunikationsschnittstelle verbunden sein, um das Mehrwegeventil50 , analog, digital, unidirektional oder bidirektional oder ggf. über eine Busschnittstelle anzusteuern.
Claims (23)
- Vorrichtung zum Schalten eines Ventils, vorzugsweise eines hydraulischen Pilotventils, mit einem Gehäuse, einem Aktor, einem einen Schaltstößel umfassenden Ventil, einem die Schaltbewegung des Aktors auf den Schaltstößel mit Wegübersetzung übertragenden Betätigungshebel und einer Justiereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungshebel (
11 ) über ein Festkörpergelenk (12 ) mit einem Lagerkörper (13 ) verbunden ist, dessen Position und Ausrichtung im Gehäuse (2 ,19 ) mittels der Justiereinrichtung (15 ,16 ) verstellbar und/oder einstellbar ist. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktor (
6 ) ein piezoelektrischer Aktor ist, dessen Volumen- oder Längenänderung bei Anlegen einer Steuerspannung an den Betätigungshebel (11 ) übertragbar ist. - Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerkörper (
13 ) mit zwei Freiheitsgraden verstellbar ist. - Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Freiheitsgrad eine Linearverschiebung des Lagerkörpers (
13 ) und der zweite Freiheitsgrad eine Rotation des Lagerkörpers (13 ) um eine Achse (22 ) ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktor (
6 ) und das Ventil (5 ) im Gehäuse (2 ,19 ) mit zueinander parallelen Wirkungsachsen (14 ,17 ) der Aktorschaltbewegung und der Schaltstößelbewegung des Ventils (5 ) angeordnet sind. - Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse oder ein Grundblock (
2 ) des Gehäuses mit zueinander parallelen Aufnahmebohrungen (3 ,4 ) für den Aktor (6 ) und das Ventil (5 ) versehen ist. - Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die Aufnahmebohrungen (
3 ,4 ) jeweils patronenförmig ausgebildete Ventile oder Aktoren einsetzbar sind. - Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktoren Piezoaktoren sind.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Festkörpergelenk (
12 ) zwischen der Wirkungsachse (14 ) des Aktors (6 ) und der Wirkungsachse (17 ) der Schaltstößelbewegung des Ventils (5 ) angeordnet ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Position des Lagerkörpers (
13 ) parallel zu den Wirkungsachsen (14 ,17 ) des Aktors (6 ) und des Ventilschaltstößels (7 ) veränderbar ist. - Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerkörper (
13 ) parallel zu den Wirkungsachsen (14 ,17 ) durch eine Linearverschiebung verstellbar ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerkörper (
13 ) um eine Drehachse (22 ) drehbar ist. - Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (
22 ) Verschiebungen des Lagerkörpers (13 ) in Längsrichtung des Betätigungshebels (11 ) verhindert. - Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (
22 ) mit der Linearverschiebung des Lagerkörpers (13 ) mitbewegbar ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (
22 ) aus Achszapfen oder einem Drehstift besteht, die in Nuten (21 ) geführt sind, die parallel zu den Wirkungsachsen (14 ,17 ) des Aktors (6 ) und des Ventilschaltstößels (7 ) ausgerichtet sind. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerkörper (
13 ) in einer Ausnehmung (18 ) im Gehäuse angeordnet ist, die zu einem Schalthebelaufnahmeraum (24 ) offen ist, die den Lagerkörper (13 ) mit ihren Seitenwänden (20 ) fixiert und die in ihren Seitenwänden (20 ) mit Nuten (21 ) als Führung für die Lagerzapfen oder den Drehstift (22 ) des Lagerkörpers (13 ) versehen ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Betätigungshebel (
11 ) und dem Aktor (6 ) sowie dem Betätigungshebel (11 ) und dem Schaltstößel (7 ) ein kugelförmiger Übertragungskörper (10 ,25 ) zur Übertragung der Kräfte und Schaltbewegung angeordnet ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Justiereinrichtung gegen den Lagerkörper (
13 ) anstellbare Stellschrauben (15 ,16 ) umfaßt. - Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß für die Justiereinrichtung zwei Stellschrauben (
15 ,16 ) vorgesehen sind - Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stellschraube (
16 ) der Justiereinrichtung parallel zu den Nuten (21 ) und die andere Stellschraube (15 ) in der vertikalen Mittelachse (25 ) des Festkörpergelenks (12 ) angeordnet ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Gehäuse (
52 ) zwei Aktoren und zwei Ventile überkreuz und mit zueinander parallelen Betägigungshebeln (11 ) angeordnet sind. - Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktoren Piezoaktoren (
6 ) sind. - Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile Pilotventile (
5 ) sind.
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DE (1) | DE10303856B3 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005018730A1 (de) * | 2005-04-22 | 2006-10-26 | Karl Dungs Gmbh & Co. Kg | Ventilanordung mit Piezosteuerung |
DE102010035263A1 (de) | 2010-08-24 | 2012-03-01 | Festo Ag & Co. Kg | Piezoventil |
DE102010051742A1 (de) | 2010-11-19 | 2012-05-24 | Christoph Miethke | Hebelventil mit Piezo-Aktor-Antrieb |
CN113606222A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-11-05 | 江南造船(集团)有限责任公司 | 一种换向阀的试验装置及其工作方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3717403C1 (de) * | 1987-05-23 | 1988-12-01 | Hemscheidt Maschf Hermann | Schaltvorrichtung fuer ein hydraulisches Wegeventil |
DE3823681A1 (de) * | 1988-07-13 | 1990-01-18 | Gewerk Eisenhuette Westfalia | Justiervorrichtung fuer elektromagnetisch betaetigte ventile |
DE10120709A1 (de) * | 2001-04-27 | 2002-10-31 | Bosch Gmbh Robert | Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten |
-
2003
- 2003-01-30 DE DE2003103856 patent/DE10303856B3/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3717403C1 (de) * | 1987-05-23 | 1988-12-01 | Hemscheidt Maschf Hermann | Schaltvorrichtung fuer ein hydraulisches Wegeventil |
DE3823681A1 (de) * | 1988-07-13 | 1990-01-18 | Gewerk Eisenhuette Westfalia | Justiervorrichtung fuer elektromagnetisch betaetigte ventile |
DE10120709A1 (de) * | 2001-04-27 | 2002-10-31 | Bosch Gmbh Robert | Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005018730A1 (de) * | 2005-04-22 | 2006-10-26 | Karl Dungs Gmbh & Co. Kg | Ventilanordung mit Piezosteuerung |
DE102005018730B4 (de) * | 2005-04-22 | 2008-04-03 | Karl Dungs Gmbh & Co. Kg | Ventilanordung mit Piezosteuerung |
US7520487B2 (en) | 2005-04-22 | 2009-04-21 | Karl Dungs Gmbh & Co. Kg | Valve arrangement with piezoelectric control |
DE102010035263A1 (de) | 2010-08-24 | 2012-03-01 | Festo Ag & Co. Kg | Piezoventil |
WO2012025197A1 (de) | 2010-08-24 | 2012-03-01 | Festo Ag & Co. Kg | Piezoventil |
DE102010035263B4 (de) * | 2010-08-24 | 2013-11-28 | Festo Ag & Co. Kg | Piezoventil |
DE102010051742A1 (de) | 2010-11-19 | 2012-05-24 | Christoph Miethke | Hebelventil mit Piezo-Aktor-Antrieb |
CN113606222A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-11-05 | 江南造船(集团)有限责任公司 | 一种换向阀的试验装置及其工作方法 |
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