DE2211994A1

DE2211994A1 - HYDRAULIC SWITCHING DEVICE

Info

Publication number: DE2211994A1
Application number: DE19722211994
Authority: DE
Inventors: Ronald Arthur Foley
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-03-09
Filing date: 1972-03-09
Publication date: 1973-09-13

Description

Hydraulische Schaltvorrichtung II. Hydraulic switching device II.

Die Erfindung bezieht sich auf Schaltvorrichtungen, insbesondere Servoschaltvorrichtungen, die hydraulisch oder pneumatisch betätigt werden und die zum Betrieb bestimmter Apparaturen, z.B. hydraulischer Ventile, notwendige Leistung liefern können.The invention relates to switching devices, in particular servo switching devices, which are operated hydraulically or pneumatically and which are intended for operation Apparatus, e.g. hydraulic valves, can deliver the necessary power.

Hydraulische Schaltvorrichtungen, die doppeiwirkende Kolbeneinrichtungen verwenden, sind bekannt. Eine zu verschiebende Belastung wird an einem Zylinder befestigt, von dessen einem Ende eine Kolbenstange heraustritt, deren Außenende zur Anlage feststehend ist, und dessen Innenende einen Kolben trägt, der durch ein unter Druck stehendes hydraulisches Strömungsmittel, das durch biegsame Rohrverbindungen selektiv an ein Ende des Zylinders gegeben wird, im Zylinder bewegt werden kann. Das andere Ende liegt am Auslaß. Das hydraulische Mittel, das an den Zylinder gegeben wird, befindet sich unter der Steuerung eines Ventils, das zu seiner Bewegung nur sehr wenig Kraft. erfordert. Das Ventil bewegt sich normalerweise mit dem Zylinder und besitzt eine Zwischenstellung, in der die Enden des Zylinders von der Druckmittelquelle abgetrennt werden, und zwei Endstellungen, von dene-n ein jeder ein eindeutiges Ende des Zylinders über das Ventil mit der Quelle des hydraulischen Mittels verbunden ist, während das andere Ende ebenfalls über das Ventil mit dem Auslaß verbunden ist. Eine Verschiebung des Ventils zur Anlage ergibt eine entsprechende Verschiebung des Zylinders und somit der Belastung. In diesem Fall ist das Ventil in seine Zwischenstellung zurückgekehrt. Die Verwendung von biegsamem Rohr als Wunsch für eine bessere Anordnung wird geduldet.Hydraulic switching devices, the double-acting piston devices use are known. A load to be shifted is on a cylinder attached, from one end of which protrudes a piston rod, the outer end of which is fixed to the plant, and the inner end of which carries a piston that passes through a pressurized hydraulic fluid passed through flexible pipe connections is selectively given to one end of the cylinder can be moved in the cylinder. The other end is at the outlet. The hydraulic means given to the cylinder is, is under the control of a valve that is responsible for its movement only very little force. requires. The valve usually moves with the cylinder and has an intermediate position in which the ends of the cylinder are removed from the pressure medium source be separated, and two end positions, each of which is a unique one The end of the cylinder is connected to the source of the hydraulic medium via the valve is, while the other end is also connected to the valve the outlet connected is. A shift of the valve towards the system results in a corresponding one Displacement of the cylinder and thus the load. In this case the valve is returned to its intermediate position. The use of pliable pipe as a wish for a better arrangement is tolerated.

Aufgabe der Erfindung ist eine Schaltvorrichtung mit verhältnismäßig wenig beweglichen Teilen und ohne die Notwendigkeit biegsamer Rohre für ihre Betätigung.The object of the invention is a switching device with relatively few moving parts and without the need for flexible tubes for their actuation.

In ihrer breitesten Form enthält die Schaltvorrichtung nach der Erfindung einen Zylinder, einen Differential-Endflächenkolben im Zylinder, eine Kolbenstange, die in axialer Richtung vom Kolben ausgeht und mit diesem eine Kolbeneinheit bildet, dem eine Arbeitskammer zugeordnet ist, ein Spulenventil, von dem ein Teil die Arbeitskammer in zwei Abteile unterteilt und zu dieser axial beweglich ist, eine Einlaßöffnung tn der Zylinderwand zum Zuführen des Druckmittels und zuU Verbinden mit der Seite des Kolbens der kleineren Endfläche und auch mit einer Leitung, die durch die Einheit zu einem der beiden Abteile führt, einen Auslaß, der vom anderen Abteil ausgeht und durch die Einheit mit einer Auslaßöffnung in der Zylinderwand in Verbindung steht, und eine Öffnung, die von der Seite des Kolbens der größeren Endfläche an eine Zwischenstellung in der Arbeitskammer führt, an der die Öffnung durch den Spulenteil in einer "Ruhestellung" in bezug auf die Arbeitskammer geschlossen ist. Die Anordnung der Schaltvorrichtung ist dabei so getroffen, daß die Bewegung der Spule in bezug auf die Arbeitskammer in der einen oder anderen Richtung aus der Ruhestellung in entsprechende Bewegung des Kolbens in bezug auf den Zylinder ergibt, und die andauert, bis die Spule wieder einmal ihre "Ruhestellung" in bezug auf die Arbeitskammer einnimmt.In its broadest form contains the switching device according to the invention a cylinder, a differential end face piston in the cylinder, a piston rod, which extends from the piston in the axial direction and forms a piston unit with it, to which a working chamber is assigned, a spool valve, part of which is the working chamber divided into two compartments and axially movable to this, an inlet opening tn the cylinder wall for supplying the pressure medium and for connecting to the side of the piston of the smaller end face and also with a conduit running through the unit leads to one of the two compartments, an outlet emanating from the other compartment and in communication through the unit with an outlet port in the cylinder wall stands, and an opening from the side of the piston to the larger end face leads to an intermediate position in the working chamber at which the opening through the coil part is closed in a "rest position" with respect to the working chamber. The order the switching device is made so that the movement of the coil in relation on the working chamber in one direction or the other from the rest position in results in a corresponding movement of the piston with respect to the cylinder, and which lasts, until the coil once again assumes its "rest position" with respect to the working chamber.

In einem bevorzugten Ausfiihrungsbeispiel der Erfindung ist die Arbeitskammer durch eine Bohrung in der Kolbeneinheit gebildet und besitzt eine Stange, die aus einem Ende der Kolbenstange heraustritt. Es ist jedoch möglich, die Spule so anzuordnen, daß sie die Kolbenstange umgibt, z.B. dadurch, daß sie außerhalb eines Endteils der Kolbenstange angeordnet wird, der außerhalb des Endes des Zylinders liegt. Eine solche Anordnung erfordert aber eine größere Gesamtlänge der Schaltvorrichtung als die bevorzugte Anordnung, wo der Zylinder, der Kolben und die Spule sowohl konzentrisch als auch axial angeordnet sind. Bei Benutzung ist der Zylinder der Schaltvorrichtung statisch, d.h. er befindet sich in einer festen Stellung, und der Ausgang der Vorrichtung wird von der Kolbeneinheit abgenommen, die an Jedem Ende mit einer Kolbenstange versehen sein kann. Die Spule kann dann innerhalb der Kolbeneinheit beispielsweise durch ein Gelenk oder ein ähnliches Glied betätigt werden, von dem ein Ende die Stellung der Spule in bezug auf die Lage der vom Kolben bewegten Belastung regelt.In a preferred exemplary embodiment of the invention, the working chamber is formed by a bore in the piston unit and has a rod that consists of emerges from one end of the piston rod. However, it is possible to arrange the coil so that it surrounds the piston rod, for example by being outside an end portion the piston rod is placed outside the end of the cylinder. One but such an arrangement requires a greater overall length of the switching device than the preferred arrangement where the cylinder, piston and spool are both concentric as well as are arranged axially. In use, the cylinder is the switching device static, i.e. it is in a fixed position, and the output of the device is removed from the piston unit, which has a piston rod at each end can be provided. The coil can then, for example, within the piston unit operated by a hinge or similar member, one end of which is the Controls the position of the coil in relation to the position of the load moved by the piston.

Gegenüber bisherigen Anordnungen öffnet sich sowohl die Auslaßöffnung als auch die Einlaßöffnung über die Zylinderwand, die statisch ist. Es sind somit keine biegsamen Strömungsmittelverbindungen zur Kolbeneinheit notwendig und die Schaltvorriohtungen können sich Seite an Seite mit starren Strömungsmittelverbindungen befinden, die zwischen diesen verlaufen und eine Batterie von parallel arbeitenden Schaltvorrichtungen ergeben. Dies ist wichtig, weil es dort zahlreiche Gelegenheiten gibt, daß mehrere Regelungen zusammengefaßt werden müssen, wobei Jede die Einrichtung einer unabhängigen Arbeitsweise benötigt. Eine solche Gelegenheit ergibt sich, wenn mehrere Elemente geregelt werden müssen, von denen Jedes vielleicht von einen hydraulischen Zylinder betätigt wird, der beispielsweise durch ein Spulen-Richtungssteuerventil geregelt wird, dessen erforderliche Zahl zum Brleichtern der Arbeitsweise zusammengefaßt ist. Eine Batterie unabhängig betätigbarer Schaltvorrichtungen kann Seite an Seite mit je einer Ausgangskolbenstange angeordnet sein, die mit ihr koaxial verläuft und verbunden ist, wobei die Spule des zugehörigen Richtungssteuerventils so konstruiert ist, daß nur ein einziges Paar statischer Verbindungen notwendig ist, um die ganze Batterie von Schaltvorrichtungen mit dem Arbeitsströmungsmittel zu versorgen und davon zu befreien. Das Arbeitsströmungsmittel geht dabei frei zwischen den Schaltvorrichtungen mittels Registrieröffnungen hindurch, die sich zwischen den gegenüberliegenden Außenflächen des Zylinders befinden, wo sie einander benachbart sind. Andererseits kann eine Schaltvorrichtung beispielsweise eine Taumelscheibeneinspritzpumpe steuern, und weil sich die Speiseverbindungen im Schaitzylinder befinden, der statisch ist,'kann die Belastung mit der Kolbeneinheit ein Ganzes bilden. Als weitere Alternative kann, wenn die Schaltvorrichtung eine geregelte Einrichtung ist, die dasselbe Druckmittel für ihren Betrieb benutzt, die Schaltvorrichtung ih die Einrichtung eingebaut werden, so daß das Gehäuse des letzteren ebenfalls den Zylinder der Vorrichtung bildet.Compared to previous arrangements, both the outlet opening opens as well as the inlet port via the cylinder wall, which is static. So there are no flexible fluid connections to the piston unit necessary and the Switching devices can sit side by side with rigid fluid connections that run between these and a battery of working in parallel Switching devices result. This is important because there are numerous occasions indicates that several regulations must be grouped together, each setting the facility an independent way of working is required. Such an opportunity arises when several elements need to be controlled, each of which may be hydraulic Cylinder is actuated, for example by a spool directional control valve regulated is summarized, the number required to make the work easier is. A battery of independently operable switching devices can be side by side be arranged with one output piston rod each, which runs coaxially with it and connected, the spool of the associated directional control valve so constructed is that only a single pair of static connections is necessary to complete the whole To supply the battery of switching devices with the working fluid and to get rid of it. The working fluid flows freely between the switching devices by means of registration openings that are located between the opposite outer surfaces of the cylinder where they are adjacent to each other. On the other hand, a Switching device, for example, control a swash plate injection pump, and because the feed connections are in the switch cylinder, which is static, 'can the load with the piston unit form a whole. As a further alternative, if the switching device is a regulated device, the same pressure medium used for their operation, the switching device is installed in the device, so that the housing of the latter also forms the cylinder of the device.

Dies vergrößert die Zuverlässigkeit, vereinfacht die Konstruktion und erfordert nur zwei Verbindungen zum Speisen der Schaltvorrichtungen und der betätigten Einrichtung. This increases the reliability, simplifies the construction and only requires two connections to power the switching devices and the operated device.

Die Erfindung wird im einzelnen anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen ist: Figur 1 eine perspektivische Darstellung der hydraulischen Schaltvorrichtung; Figur 2 eine Ansicht der Figur 1, gesehen in Richtung des Pfeiles II in dieser Figur; Figur 3 ein Längsschnitt der Vorrichtung; Figur 4 zeigt eine Batterie von drei Schaltvorrichtungen, die seitlich miteinander verbunden sind, wobei die linke Hälfte den Abschnitten an der durch die Pfeile X-X in Figur 3 bezeichneten Linie entspricht und die rechte Hälfte den Abschnitten an der durch die Pfeile Y-Y bezeichneten Linie der Figur 3; Figur 5 entspricht der Figur 4, zeigt aber eine Monoblockkonstruktion (die Abschnitte stammen von ähnlichen Stellungen für die linke und rechte Hälfte); und Figur 6 zeigt verschiedene Wege zur Verwendung der Schaltvorrichtung oder Schaltvorrichtungen, wobei eine Einrichtung oder Einrichtungen betätigt werden müssen. The invention is described in detail with reference to the drawings. In these: FIG. 1 is a perspective view of the hydraulic switching device; Figure 2 is a view of Figure 1, seen in the direction of arrow II in this figure; figure 3 is a longitudinal section of the device; Figure 4 shows a battery of three switching devices, which are laterally joined together, with the left half of the sections corresponds to the line indicated by the arrows X-X in Figure 3 and the right Half of the portions on the line of the figure indicated by the arrows Y-Y 3; Figure 5 corresponds to Figure 4, but shows a monoblock construction (the sections come from similar positions for the left and right halves); and Figure 6 shows different ways of using the switching device or devices, whereby a device or devices must be operated.

Wie Figur 1 zeigt, bildet ein hydraulischer Zylinder 4 das sichtbare Hauptteil der Vorrichtung. Die Außenform des Zylinders ist unwesentlich, obwohl das Ausführungsbeispiel einen rechteckigen queræchnitt zeigt, weil dieser für die Montage und den Aufbau günstiger ist. Im Zylinder 4 befindet sich ein Kolben 1 (Figur 3), der zwei Kolbenstangen 2 und 3 besitzt, die von jeder Seite des Kolbens ausgehen und aus gegenüberliegenden Enden des Zylinders 4 herausragen (Figur 1). Die Längen der Kolbenstangen sind derart, daß sie aus den Enden des Zylinders 4 ohne Rücksicht auf die jeweilige Lage des Kolbens im Zylinder herausragen. Eine (nicht dargestellte) Belastung ist an der Kolbenstange 2 befestigt und der Zylinder 4 ist feststehend.As Figure 1 shows, a hydraulic cylinder 4 forms the visible Main part of the device. The outside shape of the cylinder is negligible, though the embodiment shows a rectangular cross-section, because this for the Assembly and construction is cheaper. In the cylinder 4 there is a piston 1 (FIG 3), which has two piston rods 2 and 3 extending from each side of the piston and protrude from opposite ends of the cylinder 4 (Figure 1). The lengths the piston rods are such that they come out of the ends of the cylinder 4 without regard protrude to the respective position of the piston in the cylinder. A (not shown) Load is attached to the piston rod 2 and the cylinder 4 is stationary.

Die Durchmesser der Kolbenstangen 2 und 3 sind, wie Figur 3 zeigt, so angeordnet, daß der Kolben 1 vom Differential-Endflächen-Typ ist, wobei die wirksamen Flächen gegenüberliegender Seiten des Kolbens sich wie 2 : 1 verhalten. Der Kolben und die Kolbenstangen ergeben zusammen eine Einheit mit einer Axialbohrung, in der sich eine Ventilspule 5 befindet, von der ein Ende 40 aus dem äußeren Ende der Kolbenstange 3 heraustritt. Das heraustretende Ende der Spule 5 kann ein Ende eines axial beweglichen Regelgliedes 41 aufnehmen, das von einem Hebel gesteuert wird, dessen Drehachse in bezug auf den Zylinder feststehend ist. Die Geschwindigkeit der Kolbenbewegung zum Zylinder ist proportional der Geschwindigkeit des Regelhebelmoments. Durch die Verwendung abgeschirmter Kabel kann eine Fernsteuerung durchgeführt werden. Durch die einstellbaren Anschläge wird die maximale Geschwindigkeit festgelegt. Die Anschläge 6 und 7 befinden sich an den heraustretenden Enden der Kolbenstange 3 und begrenzen die axiale Bewegung der Spule 5. Sie bestehen aus den heraustretenden exzentrischen Enden von Madenschrauben, die sich in einem Hals 42 am Spulenende 40 befinden und durch die diametrischen Gewindelöcher in der Kolbenstange hindurchgehen. Durch Drehen der Madenschrauben kann die Spule zur Kolbenstange 3 verschoben werden.The diameters of the piston rods 2 and 3 are, as Figure 3 shows, arranged so that the piston 1 is of the differential end face type, the effective Surfaces opposite sides of the piston behave as 2: 1. The piston and the piston rods together form a unit with an axial bore, in which a valve spool 5 is located, one end 40 of which is the outer end the piston rod 3 emerges. The protruding end of the coil 5 can have an end an axially movable control member 41, which is controlled by a lever whose axis of rotation is fixed with respect to the cylinder. The speed the piston movement towards the cylinder is proportional to the speed of the control lever torque. Remote control can be carried out by using shielded cables. The maximum speed is determined by the adjustable stops. The stops 6 and 7 are located at the protruding ends of the piston rod 3 and limit the axial movement of the coil 5. They consist of the protruding eccentric ends of grub screws located in a neck 42 at the end of the spool 40 and go through the diametrically threaded holes in the piston rod. The coil can be moved to the piston rod 3 by turning the grub screws.

In der Bohrung befindet sich die Spule 5, von der ein Teil zwischen den zwei Meßkanten 8 und 9 dicht nebeneinander angeordnet ist. An einer Seite der Meßkanten befindet sich die Spule mit zwei breiten ringförmigen Rillen, die die Innenflächen entsprechender ringförmiger Abteile 12 und 16 ergeben, die in der Bohrung 13 an jeder Seite der Meßkanten 8 und 9 gebildet sind.In the bore is the coil 5, a part of which is between the two measuring edges 8 and 9 are arranged close to one another. On one side of the Measuring edges is the coil with two wide annular grooves that form the Inner surfaces of corresponding annular compartments 12 and 16 result in the bore 13 are formed on each side of the measuring edges 8 and 9.

Der Zylinder 4 ist mit einem äußeren Speiseeinlaß zum Zuführen des unter Druck stehenden Arbeitsströmungsmittels an der Seite B des Kolbens 1 der kleineren Endfläche versehen. Durch den Kolben 1 führt eine Leitung 11 zum Abteil 12 in der Bohrung 13 der Kolbeneinheit.The cylinder 4 is provided with an outer feed inlet for feeding the pressurized working fluid on side B of piston 1 of the smaller Provided end face. A line 11 leads through the piston 1 to the compartment 12 in the Bore 13 of the piston unit.

Eine Öffnung 14 führt von der Seite A des Kolbens der größeren Endfläche zur Bohrung 13 an einer Stelle, an der sie durch die Meßflächen 8 und 9 geschlossen wird, wenn die Spule 5 eine "Ruhestellung" nach Figur 3 einnimmt.An opening 14 leads from the side A of the piston of the larger end face to the bore 13 at a point where it is closed by the measuring surfaces 8 and 9 when the coil 5 assumes a "rest position" according to FIG.

Das Abteil 16 ist über einen radialen Durchgang 15 in der Kolbenstange 3 mit einer ringförmigen Kammer 17 verbunden, die zum Ausgangsauslaß führt. Die axiale Länge der Kammer ist größer als der Kolbenhub, so daß lii das Strömungsmittel ausströmen kann, wie auch immer die jeweilige Stellung der Einheit zum Zylinder ist.The compartment 16 is via a radial passage 15 in the piston rod 3 connected to an annular chamber 17 which leads to the outlet outlet. the axial length of the chamber is greater than the piston stroke, so that lii the fluid can flow out, whatever the respective position of the unit to the cylinder is.

Zwischen den Arbeitaflächen der Kolbeneinheit befinden sich Dichtungen 20, 21, 22 und 23 und zwei Abstreifringe 24 und 25, die das Eintreten von Schmutz in die Dichtungsflächen verhindern. Weitere Dichtungen 26 und 27 befinden sich an gegenEberliegenden Enden der Spule 5 und eine andere Dichtung 28 liegt zwischen einer offenen Endkappe 29, die ein Ende des Zylinders 4 verschließt, und dem Zylinder Die Endkappe 29 wird durch Schrauben 3o an ihrem Platz gehalten. Weitere Löcher 31 und 32 gehen durch den Zylinder hindurch und nehmen die Schrauben für die Befestigung an der Schaltvorrichtung auf.There are seals between the working surfaces of the piston unit 20, 21, 22 and 23 and two wiper rings 24 and 25 to prevent the ingress of dirt prevent into the sealing surfaces. Further seals 26 and 27 are on opposite ends of the spool 5 and another seal 28 lies between an open end cap 29 closing one end of the cylinder 4 and the cylinder The end cap 29 is held in place by screws 3o. More holes 31 and 32 go through the cylinder and take the screws for fastening on the switching device.

Wenn die Schaltvorrichtung über den Einlaß 1o an einer Speisequelle eines unter Druck stehenden Arbeitaströmungsmittels liegt, sind die Seite B des Zylinders und das Abteil 12 mit dem auf Anlagendruck liegenden Arbeitsströmungsmittel gefüllt. Das Abteil 16 und die Eamser 17 sind dann mit dem auf Austrittsdruck stehenden Strömungsmittel gefüllt. Die Spule 5, die sich in neutraler oder in der Ruhestellung befindet, hat an den Meßkanten 8 und 9 einen Druckabfall. Der Druck des Strömungsmittels in der Öffnung 14, der an der größeren Seite A des Kolbens 1 wirkt, besitzt einen Druck, der etwa in der Mitte zwischen dem Anlagen- und dem Austrittsdruck liegt. Dieser ausgeglichene Zustand ergibt sich aus den Endflächen des Kolbens, die sich wie 2 : 1 verhalten, so daß die Drücke an den gegenüberliegenden Seiten des Kolbens gleich sind, wenn der Druck an der Seite A die Hälfte des Unterschiedes zwischen dem Anlagen- und dem Austrittsdruck ist0 Zum Halten der Spule 5 in der Ruhestellung ist keine äußere Kraft erforderlich. Sie stellt den Zustand dar, den die Schaltvorrichtung automatisch annehmen wird. Eine kleine Verschiebung der Spule 5 zur Kolbeneinheit in Richtung der Seite B der kleineren Flächen des Kolbens verschließt progressiv durch die Meßkanten 8 und 9 die Öffnung 14 und somit die Seite A des Kolbens gegen das Abteil 16, das an Austrittsdruck liegt.When the switching device is connected to a supply source via the inlet 1o of a pressurized working fluid are side B of the Cylinder and the compartment 12 with the working fluid at system pressure filled. The compartment 16 and the Eamser 17 are then at the outlet pressure Fluid filled. The coil 5, which is in neutral or in the rest position is located, has at the measuring edges 8 and 9 a pressure drop. The pressure of the fluid in the opening 14, which acts on the larger side A of the piston 1, has a pressure which lies roughly in the middle between the system pressure and the outlet pressure. This balanced condition results from the end faces of the piston, which are like 2 : 1 behave so that the pressures on opposite sides of the piston are equal if the pressure on side A is half the difference between the system and the outlet pressure is 0 To hold the spool 5 in the rest position, there is none external force required. It represents the state that the switching device will automatically accept. A small shift of the coil 5 towards the piston unit towards the side B of the smaller surfaces of the piston closes progressively through the measuring edges 8 and 9, the opening 14 and thus the side A of the piston against the compartment 16 which is at discharge pressure.

Gleichzeitig kommt die Öffnung 14 progressiv mit dem Abteil 12 in Verbindung, das ein Ansteigen des an der Seite A des Kolbens wirkenden Strömungsmittels und ein entsprechendes Abfallen des Strömungsmitteldrucks, der an der Seite B des Kolbens wirkt, bewirkt. Demnach folgt der ursprünglichen Axialverschiebung der Spule 5 eine entsprechende Verschiebung der Kolbeneinheit in derselben Richtung. Wenn die Bewegung der Spule aufhört, bewegt sich die Kolbeneinheit weiter, bis das bisherige Druckdifferential an den Enden des Kolbens, das in der Gleichgewichtslage an Kolben und Spule auftritt, wieder hergestellt ist. Der Kolben kommt dann zur Ruhe.At the same time, the opening 14 progressively comes in with the compartment 12 Connection, which is an increase in the fluid acting on the A side of the piston and a corresponding drop in fluid pressure that occurs at side B of the Piston acts, causes. Accordingly, the original axial displacement of the coil follows 5 shows a corresponding displacement of the piston unit in the same direction. if the movement of the coil stops, the piston unit continues to move until the previous one Pressure differential at the ends of the piston that is in the equilibrium position at the piston and coil occurs, is restored. The piston then comes to rest.

st ähnlicher Weise ergibt eine Randverschiebung der Spule in Richtung der Seite A der größeren Fläche des Kolbens ein progressives Verschließen der Öffnung 14 gegen das Abteil 12 durch die Meßkanten 8 und 9 und dafür ein Verbinden dieser mit dem Abteil 15, das auf Austrittsdruck liegt. Der Druck an der Seite A wird somit verringert, der Druck an Seite B steigt an und die Kolbeneinheit bewegt sich nach links in Figur 3, bis die Drücke an den gegenüberliegenden Seiten des Kolbens wieder gleich sind. Dies geschieht, wenn die Meßkanten 8 und 9 die Öffnung 14 schließen.st similarly results in an edge shift of the coil in direction side A of the larger area of the piston progressively closes the opening 14 against the compartment 12 by the measuring edges 8 and 9 and therefore a connection of these with the compartment 15, which is at the outlet pressure. The pressure on side A is thus decreased, the pressure on side B rises and the piston unit moves to the left in Figure 3 until the pressures on opposite sides of the piston are the same again. This happens when the measuring edges 8 and 9 the opening 14 close.

Die Meßkanten 8 und 9 sind so angeordnet, daß der Raum zwischen ihren entfernten Ecken nur um einen Bruchteil größer als das Ende der Öffnung 14 ist, die diese in der "Ruhelage" der Spule 5 schließen. Die maximale Geschwindigkeit, bei der die Kolbeneinheit der Bewegung der Spule folgt, hängt von der Geschwindigkeit ab, bei der das Arbeitsströmungsmittel durch die Öffnung 14 fließen kann, die wiederum von der maximalen Verschiebung der Kanten 8 und 9 abhängt, die in bezug auf das Innenende der Öffnung 14 zugelassen ist. Diese Verschiebung kann durch Einstellen der Madenschrauben der Anschläge 6 und 7 eingestellt werden. Diese Anschläge, die durch die exzentrischen Teile der Madenschrauben gebildet werden, greifen in einen Einschnitt 42 in der Spule 5 ein.The measuring edges 8 and 9 are arranged so that the space between their distant corners is only a fraction larger than the end of the opening 14, which these close in the "rest position" of the coil 5. The maximum speed at which the piston unit follows the movement of the spool, depends on the speed at which the working fluid can flow through the opening 14, which in turn depends on the maximum displacement of the edges 8 and 9 with respect to the Inner end of the opening 14 is allowed. This shift can be adjusted by adjusting the grub screws of the stops 6 and 7 can be adjusted. These attacks that formed by the eccentric parts of the grub screws engage in one Incision 42 in the coil 5.

Mehrere Servoschaltvorrichtungen der beschriebenen Art können in modularer Form in Parallelbetrieb nach Figur 4 verwendet werden.Several servo switching devices of the type described can be modular Form can be used in parallel operation according to FIG.

Figur 4 zeigt drei Schaltvorrichtungen9 aber das Grundprinzip kann auf mehrere Schaltvorrichtungen ausgedehnt werden. Nur die rechte Vorrichtung in der Zeichnung ist mit einer Einlaßöffnung lo und einer Auslaßöffnung 18 versehen. Außer den beiden seitlichen Leitungen 32a und 32b, die zur selben Seite hin offen sind, und von denen, wie Figur 1 zeigt, die Leitung 32a in der Vorrichtung sich in die Seite B des Kolbens 1 öffnet, und die Leitung 32b sich in das Abteil 17 öffnet. Die Leitungen 32a und 32b der dazwischen liegenden Schaltorrichtun sind in diametralen Paaren angeordnet, so daß die Leitungen Jedes Paares sich über gegenüberliegende Seiten der Vorrichtung öffnen. Die linke Vorrichtung besitzt gerade eine einzige Leitung 32a und eine einzelne Leitung 32b. Wenn die Schaltvorrichtungen in Seitenanordnung zusammengebaut werden, um eine Batterie zu ergeben, werden zwischen den Registrierleitungen 32a und 32b O-Ringdichtungen 32¢ angeordreto Die ganze Einheit wird durch Schraubern, die durch die Schraubenlöcher 51 hindurchgehen, zusammengefaßt. Alle Seiten B der Kolben liegen parallel und nehmen das unter Druck stehende hydraulische Strömungsmittel aus dem einzigen Einlaß flo auf und alle Abteile 17 liegen zum hydraulischen Austrittströmungsmittel aus dem einzigen Auslaß 18 parallel. Jede Schaltvorrichtung kann dann unabhängig betätigt werden, und viele Rohrverbindungen zum Liefern des Arbeitsströmungsmittels an die Schaltvorrichtungen und des Austrittsströmungsmittels aus den Schaltvorriahtungen werden dann überflüssig. Jede Schaltvorrichtung kann mit allen Einlaß- und Auslaßöffnungen versehen sein, die zur Verwendung an jeder Endstelle oder an einer Zwischenstelle in einer Batterie notwendig sind. Die nicht benötigten Öffnungen können mit entsprechenden Schraubstöpseln verschlossen werden. Weitere Strömungsmittelöffnungen können in rechten Winkeln zu den dargestellten vorgesehen sein, damit eine feste Matrix von Sohaltvorrichtungen in zwei senkrechten Richtungen zusammengefaßt werden kann, wobei nur ein einziger Einlaß 10 und ein einziger Auslaß in einer Sohaltvorriohtung vorgesehen sind.Figure 4 shows three switching devices9 but the basic principle can can be extended to multiple switching devices. Only the right device in The drawing is provided with an inlet opening lo and an outlet opening 18. Except for the two lateral lines 32a and 32b, which are open on the same side are, and of which, as Figure 1 shows, the line 32a in the device itself opens into side B of piston 1 and line 32b opens into compartment 17. The lines 32a and 32b of the intermediate switching device are arranged in diametrical pairs so that the conduits of each pair are over opposite one another Open the sides of the device. The device on the left currently has a single one Line 32a and a single line 32b. When the switching devices are in side arrangement Assembled to make a battery will be between the registration lines 32a and 32b O-ring seals 32 ¢ angeordreto The whole unit is secured by screwdrivers, passing through the screw holes 51 are summarized. All sides of the Pistons lie parallel and take the pressurized hydraulic fluid from the single inlet flo and all compartments 17 face the hydraulic outlet fluid from the single outlet 18 in parallel. Each switching device can then be independent and many pipe connections for supplying the working fluid to the switching devices and the exit fluid from the switching devices then become superfluous. Each switching device can with all inlet and outlet ports be provided for use at each terminal or at an intermediate point are necessary in a battery. The openings that are not required can be filled with appropriate Screw plugs are closed. Further fluid openings can be in right angles to those shown should be provided so as to form a solid matrix of Sohaltvorrichtungen can be combined in two perpendicular directions, wherein only a single inlet 10 and a single outlet are provided in a holding device are.

Bei einer Abänderung der Schaltvorrichtung nach den Figuren r bis 5 wird das Regelglied 41 durch einen Anker eins Blektromagneren ersetzt, dessen Wicklung koaxial an dem hindurchgehenden Ende des Kolbens 3 angeordnet iSt Die Erregung der Wicklung in entgegengesetzten Richtungen erzeugt entgegengesetzte Bewegungen der Spule 5 zum Kolben 3. Dies ergibt eine Schaltvorrichtung mit ausschließlichen Ein-Auæ Eigenscharten.In a modification of the switching device according to the figures r to 5, the regulating member 41 is replaced by an armature of a sheet metal magnet The winding is arranged coaxially at the end of the piston 3 which extends therethrough. The excitation the winding in opposite directions Directions creates opposite Movements of the coil 5 to the piston 3. This results in a switching device with exclusive Ein-Auæ Eigenenscharten.

Bei einer Alternative der Schaltvorrichtung kann die Spule mit einem sich bewegenden Wicklungsantrieb verbunden sein, dessen Wicklung an einer unkehrbaren Gleichstromquelle liegt und durch einen biegsamen Tragkörper nur eine axiale Bewegung ermöglicht. Die Wicklung wird in das Feld eines Permanent- oder Elektromagneten gehängt, der entweder an der Kolbenstange 3 oder an dem Gerät befestigt ist, in dem die Vorrichtung entsprechend dem aus dem Antrieb erhältlichen Hub und dem aus der Schaltvorrichtung benötigten Hub angeordnet ist. Der Magnetantrieb arbeitet in solcher Weise, daß das Anlegen der Wicklung an einen Strom einer Polarität eine Verschiebung der Wicklung zum Magneten in der entsprechenden Richtung proportional zur Größe des angelegten Stromes und somit eine entsprechende Verschiebung der Spule zur Kolbeneinheit erzeugt und damit ein Arbeiten der Schaltvorrichtung. Bei einer solchen Anordnung ergibt der biegsame Tragkörper ein federndes Vorspannelement, das den Spulenteil in die Ruhestellung bringt. Der Magnetantrieb kann in ähnlicher Weise wie der Antrieb bei Lautsprechern arbeiten. Die Größe des Stromes und seine Richtung können durch ein Mittelabgriff-Potentiometer geregelt werden, dessen beide Enden mit dem negativen und positiven Pol einer quelle einer in einer Richtung fließenden Spannung verbunden sind und der Mittelabgriff an der Spannung Null liegt. Der sich bewegende Magnetantrieb liegt elektrisch zwischen dem Mittelabgriff des Potentiometers und seinem einstellbaren Abgriff0 Die Spannung am Magnetantrieb und seine Polarität wird dann durch die Stellungen der beiden Abgriffe zueinander bestimmt, so daß eine vollständige elektrische Steuerung der Schaltvorrichtung innerhalb der durch die Anschläge 6 und 7 gegebenen Grenze erhalten wird.In an alternative of the switching device, the coil with a moving winding drive, the winding of which is connected to an irreversible Direct current source lies and only an axial movement due to a flexible support body enables. The winding is in the field of a permanent or electromagnet hung, which is attached either to the piston rod 3 or to the device, in the device according to the stroke available from the drive and the one from the switching device required stroke is arranged. The magnetic drive works in such a way that the application of the winding to a current of one polarity one Displacement of the winding to the magnet in the corresponding direction is proportional to the size of the applied current and thus a corresponding displacement of the coil generated to the piston unit and thus a working of the switching device. At a such an arrangement results in the flexible support body a resilient preload element, that brings the coil part into the rest position. The magnetic drive can be similar Way the drive works on speakers. The size of the stream and its Direction can be controlled by a center tap potentiometer, both of which Ends with the negative and positive poles of a source one flowing in one direction Voltage are connected and the center tap is at zero voltage. Which moving magnetic drive is electrically located between the center tap of the potentiometer and its adjustable tap 0 The voltage at the magnetic drive and its polarity is then determined by the positions of the two taps to each other, so that one complete electrical control of the switching device within the by the attacks 6 and 7 given limit is obtained.

Figur 5, in der die Teile, die in ähnlicher Weise auf die anderen Figuren bezogen sind, zeigt drei Schaltvorrichtungen, die in einer Monoblockkonstruktion angeordnet sind, das heißt, daß der Block 60 gebohrt ist und so die Zylinder aller drei Vorrichtungen wie bisher besitzt. Jede Vorrichtung besitzt eine Spule 5, die axial in einer Kolbeneinheit 3 bewegt werden kann. Die Abteile 17 aller drei Vorrichtungen sind durch parallele Seitenleitungen 66 mit einem quer verlaufenden Austrittskanal 65 verbunden. Die Außenenden der Leitungen 66, wobei sie durch die Seite des Blocks 60 offen sind, sind durch Schraubstöpsel 63 verschlossen. In gleicher Weise ist die Seite B des Kolbens 1 jeder Vorrichtung über eine Leitung 61 mit einer gemeinsamen Quelle eines unter Druck stehenden Strömungsmittelkanals 62 mit einem Stöpseleinsatz 64 im rechten Ende des Blockes verbunden. Ein ähnlicher (nicht dargestellter) Schraubstöpsel befindet sich am benachbarten Ende des Parallelkanals 65. Diese Kanäle können auch als Einlaß und Auslaß in die bzwe aus den Vorrichtungen unverschlossen benutzt werden. Der Strömungsmitteldruck wird an alle parallel liegenden Schaltvorrichtungen aus einer einzigen Rohrverbindung 67 gegeben, die sich in die Seite B des Kolbens 1 der rechten Vorrichtung öffnet. In gleicher Weise ist auch eine Austrittsverbindung, , der die rechte Vorrichtung zugeordnet ist und die sich in das Abteil 17 öffnet, durch den Fe;nal 65 mit allen Leitungen 66 der Schaltvorrichtungen verbunden.Figure 5 showing the parts that are similar to the other Figures related shows three switching devices that are in a monoblock construction are arranged, that is, that the block 60 is drilled and so the cylinders of all has three devices as before. Each device has a coil 5, which can be moved axially in a piston unit 3. The compartments 17 of all three devices are through parallel side lines 66 with a transverse exit channel 65 connected. The outer ends of the leads 66, taking them through the side of the block 60 are open are closed by screw plugs 63. In the same way is the side B of the piston 1 of each device via a line 61 with a common Source of pressurized fluid channel 62 with a plug insert 64 connected in the right end of the block. A similar screw plug (not shown) is located at the adjacent end of the parallel channel 65. These channels can also can be used as an inlet and outlet in or out of the devices without being closed. The fluid pressure is applied to all switching devices lying in parallel given a single pipe connection 67, which extends into the side B of the piston 1 the right device opens. In the same way, there is also an outlet connection, to which the right device is assigned and which opens into compartment 17, connected by the channel 65 to all lines 66 of the switching devices.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Zylinder 4, der den Körper der Vorrichtung bildet, mit dem Gerät fest verbunden, in dem er installiert werden soll, und auch mit einer zu betätigenden Einrichtung oder Apparatur fest verbunden. Die Schaltvorrichtung kann aber so an der Einrichtung befestigt werden, daß sie ein Ganzes mit ihr bildet, und kann auch bei der Herstellung mit ihr ein Ganzes sein.In this embodiment, the cylinder 4, which is the body the device forms, firmly connected to the device in which it is to be installed should, and also with a device or apparatus to be operated fixed tied together. The switching device can, however, be attached to the device that it forms a whole with it, and can also be one with it in its manufacture Be whole.

Figur 6 zeigt vereinfachte graphische Skizzen (1) bis (16) verschiedener Anordnungen der Schaltvorrichtung, die durch den Buchstaben P dargestellt ist und zum Regeln einer Einrichtung Q dient. Diese Anordnungen sind: (1) Eine einzige Vorrichtung P und eine Einrichtung Q befinden sich auf einer gemeinsamen (nicht dargestellten) Grundlage.Figure 6 shows simplified graphic sketches (1) to (16) of various Arrangements of the switching device, which is represented by the letter P and is used to regulate a facility Q. These arrangements are: (1) A single device P and a facility Q are on a common (not shown) Basis.

(2) Wie bei (1), aber mit zusammengesohraubtem Gehäuse, d.h. die Vorrichtung P kann an die Einrichtung Q angeflanscht sein.(2) As in (1), but with the housing screwed together, i.e. the device P can be flanged to the device Q.

(3) Die Vorrichtung P und die Einrichtung Q befinden sich in einem ganzen Gehäuse S. Getrennte hydraulische Verbindungen C sind für beide vorgesehen.(3) The device P and the device Q are in one entire housing S. Separate hydraulic connections C are provided for both.

(4) Wie bei (3), aber mit einer einzigen äußeren hydraulischen Verbindung zum Speisen von Vorrichtung P und Einrichtung Q.(4) As in (3), but with a single external hydraulic connection for feeding device P and device Q.

(5) Vorrichtung P und Einrichtung Q sind wie bei (1) zusammengesetzt und ergeben einen Mehrachsenbetrieb, wobei jede Achse unabhängig von allen anderen arbeiten kann und getrennte aber einzelne hFdraulische Verbindungen zu den Vorrichtungen P und den betätigten Einrichtungen Q führen.(5) Device P and device Q are composed as in (1) and result in multi-axis operation, with each axis being independent of all others can work and separate but individual hFdraulic connections to the devices P and the actuated devices Q lead.

(6) Wie bei (5), aber angeordnet wie (2).(6) As for (5), but arranged like (2).

(7) Einzelne aus einem Ganzen bestehende Einheiten von Vorrichtung P und Einrichtung Q wie bei (3) zum Mehrfach- (unabhängigen) Betrieb.(7) Individual units of apparatus made up of a whole P and device Q as in (3) for multiple (independent) operation.

(8) Einzelne Einheiten aus Vorrichtung P und Einrichtung Q wie bei (4) zusammengesetzt zum Mehrfach-(unabhängigen) Betrieb.(8) Individual units from device P and device Q as in (4) assembled for multiple (independent) operation.

(9) Wie bei (5), wobei aber die Vorrichtungen P an Monoblockleitungen liegen. (9) As in (5), but with the devices P on monoblock lines lie.

(1o) Wie bei (6), wobei aber die Vorrichtungen P an Monoblockleitungen liege.(1o) As in (6), but with the devices P on monoblock lines lie.

(11) Monoblockvorrichtungen P und betätigte Monoblockeinrichtung Q sind aneinander geflanscht.(11) Monoblock devices P and actuated monoblock device Q are flanged together.

(12) Wie bei (11), aber in Fußmontage.(12) As with (11), but in foot mounting.

(13) Zusammengesetzte Vorrichtungen P, die in Verbindung mit Monoblockeinrichtungen Q in Ftißmontage sind.(13) Compound devices P used in conjunction with monoblock devices Q are in foot assembly.

(14) Voll integrierte Mehrachsen-P-Q-Einheitt aber mit getrennten hydraulischen Verbindungen zu P und Q.(14) Fully integrated multi-axis P-Q unit but with separate ones hydraulic connections to P and Q.

(15) Voll integrierte Mehrachsen-P--Einheit mit getrennten Einzelleitungen zum Speisen der ganzen Einheit.(15) Fully integrated multi-axis P unit with separate individual lines to feed the whole unit.

(16) Voll integrierte Mehrachsen-p-q-Rinheit mit einzelnen hydraulischen Verbindungen zum Speisen der ganzen Einheit.(16) Fully integrated multi-axis p-q unit with individual hydraulic Connections for feeding the whole unit.

Die beschriebene Schaltvorrichtung enthält nur drei Teile, namlich die Kolbeneinheit, die Spule und den Zylinder. Sie ist somit kompakt und ihre Teile sind verhältnismäßig leicht herzustellen.The switching device described contains only three parts, namely the piston unit, the coil and the cylinder. It is thus compact and its parts are relatively easy to manufacture.

Claims

r'1 switching device with a cylinder, a double-acting differential end face piston with at least one piston rod movable with respect to the cylinder, one Valve with a control coil and a measuring device, its position being the is the relative position of the piston in the cylinder, the axis of which with the axes of the piston, the piston rod and the control coil is collinear, with an inlet path to the Delivering pressurized fluid to one side of the piston and one Outlet path for discharging pressurized fluid from the other Side of the piston under control of the coil, and with pipe connections on the switching device at the outer ends of the inlet and outlet paths, characterized in that the pipe connections (io, 18) are provided together in the wall (4) of the cylinder, so that no external flexible connections to the piston unit are necessary Claim 1, characterized in that the coil (5) in a bore (13) which passes through the piston (1) and the piston rod (3), is axially movable.

3. Switching device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the coil (5) moves in a working chamber (13) and measuring surfaces (8, 9), which divide the working chamber into two compartments (12, 16), of which one through a line (11) to side B of the smaller area of the piston and the other (16) is connected to the outlet pipe connection (18).

4. Switching device according to claim 3, characterized in that a annular chamber (17) with an axial length longer than the stroke of the piston (1) surrounds one of the piston rods (3) and with the outlet pipe connection (18) in Connection is and that a radial passage (15) the second compartment (16), the is formed by the coil, to the connection (18) in all positions of the piston lays.

5. Switching device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that stops (6, 7) for limiting the axial movement of the spool (5) are provided with respect to the piston rod (3).

6. Switching device according to claim 5, characterized in that the stops (6, 7) individually adjustable and each by an eccentric end part a grub screw screwed through a radial hole on the piston rod (3) is, are formed, with the eccentric end in a recess (-42) of the Coil (5) is located.

7. Switching device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the surfaces of the opposite sides (A, B) of the piston behave like 2: 1.

8f switching device.according to one of the preceding claims, characterized characterized in that a first pair of diametrically extending inlet conduits for the pressurized fluid and a second pair of diametrically opposed Outlet lines are provided.

9. Schaltvrrichtung according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that the pipe connections (1o '18) at one flat outer surface of the cylinder wall.

10. Switching device according to one of the preceding claims characterized in that it operates with a pressurized fluid actuated device controls the. has a housing that also contains the cylinder, constitutes the establishment and distribution of fluid to the housing.

11. Switching device according to one of the preceding claims characterized in that it is one of several identical devices that are laterally Arranged next to each other and for individual work through static interconnections are connected, which are formed only by lines passing through the neighboring Go through the sides of adjacent cylinders of corresponding devices.

12. Switching device according to claim 11, characterized in that one of the switching devices with ~ two rigid pipe connections for supply and Dispensing the fluid for all devices are provided.

130 Switching device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that a resilient biasing element moves the coil part into the "rest position" brings a magnetic drive the position of the coil part for "Ru production accordingly the size and polarity of an electrical control current and a current regulating element adjustable with regard to the direction and size of the current supplied to the magnetic drive is.

14. Switching device according to one of claims 1 to 12, characterized in that a magnet coil member of an electromagnet has an armature controls with regard to its location, the coil member or armature on the coil of the Solenoid valve is attached.