DE3532988C2 - Elektrohydraulische Schaltvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrohydraulische Schalt­ vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige elektrohydraulische Schaltvorrichtung ist z. B. aus der DE-OS 31 40 800 bekannt. Der Kolben der vorbekannten Schaltvorrichtung wirkt an seinem dem elektrischen Schaltorgan zugewandten Ende mit einem zweiten Kolben zusammen, der an einem ihn teilweise radial umgreifenden dritten Kolben an­ liegt, der in Betätigungsrichtung des elektrischen Schalt­ organs federnd vorgespannt ist. Der axialen Vorspannung des zweiten sowie des dritten Kolbens dient eine zweite Druck­ feder, die sich an einem ringförmigen Haltekörper abstützt, an dessen anderer Seite die den Kolben vorspannende Druckfeder abgestützt ist. Das elektrische Schaltorgan ist durch zwei Mikroschalter gebildet, deren Betätigungselemente durch die Stirnfläche des zweiten bzw. eine am dritten Kolben ausge­ bildete Ringfläche betätigbar sind.

Weniger vorteilhaft ist bei der vorbekannten Schaltvorrichtung die Tatsache anzusehen, daß sie keine Mittel aufweist, die eine Führung des Kolbens sowie der Feder an ihrem dem elek­ trischen Schaltorgan zugewandten Ende ermöglichen. Außerdem ist die den Kolben und die Druckfeder aufnehmende Zylinder­ bohrung gegenüber dem elektrischen Schaltorgan nicht abge­ dichtet, so daß das Schaltorgan gegen die Einwirkung des in die Zylinderbohrung eventuell durchsickernden Druckmittels nicht geschützt ist.

Aus der GB-A-2 076 592 ist eine andere elektrohydraulische Schaltvorrichtung bekannt, deren Kolben an seinem dem Schaltorgan zugewandten Ende in einem mit einem Gewinde versehenen Einstellteil geführt ist, an dem sich eine den Kolben vorspannende Druckfeder axial abstützt. Die vor­ bekannte Schaltvorrichtung weist jedoch keine Mittel zur Führung der Druckfeder an ihrem dem elektrischen Schalt­ organ zugewandten Ende auf. Auch eine Abdichtung der den Kolben mit der Druckfeder aufnehmenden Zylinderbohrung gegenüber dem Innenraum eines das Schaltorgan schützenden abnehmbaren elastischen Körpers ist nicht vorgesehen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu­ grunde, eine elektrohydraulische Schaltvorrichtung der eingangs genannten Gattung anzugeben, die eine einwand­ freie Führung der den Kolben vorspannenden Druckfeder an ihrem dem Schaltorgan zugewandten Ende bei gleichzeitiger zuverlässiger Abdichtung des den Kolben mit der Druckfeder aufnehmenden Raumes gegenüber dem elektrischen Schaltorgan gewährleistet. Dabei soll die Schaltvorrichtung baulich einfach und in Serienherstellung kostengünstig herstellbar sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die den Patentanspruch 1 kennzeichnenden Merkmale gelöst. Bei einer derartigen Ausgestaltung wird ein Verhaken der Druckfeder in der Zylinderbohrung im Gehäuse verhindert. Außerdem wird aufgrund der kürzeren Führungsflächen die Gefahr der Kolbenverkantung auf ein Minimum verringert.

Eine zweckmäßige Weiterbildung besteht darin, daß das elastische Dichtungselement durch einen Nutring gebildet ist, der im rohrförmigen Fortsatz der Führungshülse gelagert ist und gegen axiale Verschiebung durch einen Sicherungsring gesichert ist. Durch diese Maßnahme werden besonders niedrige Reibwerte erreicht, die eine genaue Einstellung der Schaltpunkte des elektrischen Schalt­ organes ermöglichen.

Zu einer vorteilhaften Ausbildung gelangt man weiterhin, wenn die Führungshülse im Gehäuse durch eine Einscherung bzw. Nietverbindung gesichert ist, die mit der axial außenliegenden Kante der Führungshülse einen Dichtsitz bildet, der zur Abdichtung der zylindrischen Bohrung des Gehäuses gegenüber einer das Schaltorgan enthaltenden Bohrung dient. Dadurch wird eine wesentliche Vereinfachung der Schaltvorrichtung, als auch eine Verringerung des Fertigungsaufwandes erreicht.

Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung kann ferner so aus­ gebildet sein, daß die Betätigungsplatte mit dem Kolben mittels einer Nietverbindung, vorzugsweise einer Taumel­ nietverbindung, verbunden ist und in drucklosem Zustand der Schaltvorrichtung im axialen Abstand von der Führungs­ hülse angeordnet ist. Durch diese Maßnahme wird eine wesentliche Vereinfachung des Kolbens erreicht. Außerdem wird durch die Entlastung der Betätigungsplatte das Ausschlagen bzw. Lösen der Nietverbindung verhindert, das eine Verstellung der Schaltpunkte verursachen kann.

Eine zuverlässige Sicherung des Federtellers am Kolben gegen axiale Verschiebung in Betätigungsrichtung des Kolbens wird dadurch erreicht, daß die axiale Bohrung des Federtellers eine Ausnehmung aufweist, die in Betätigungs­ richtung des Kolbens mit einer Anlaufschräge versehen ist, die mit der Längsachse der Schaltvorrichtung einen Winkel von 30° bis 60°, vorzugsweise 45°, einschließt.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist es zweckmäßig, wenn der den Federteller am Kolben sichernde Sprengring in einer ausgerundeten Umfangsnut gelagert ist, die eine Ein­ führschräge aufweist, die mit der Längsachse der Schalt­ vorrichtung einen Winkel von 30° bis 45°, vorzugsweise 40°, einschließt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand von Fig. 1 und 2 der Zeichnung näher erläutert, wobei einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine elektrohy­ draulische Schaltvorrichtung gemäß der Erfindung und

Fig. 2 die Anordnung des Federtellers am Kolben im vergrößerten Maßstab.

In der Zeichnung ist in Fig. 1 mit 1 ein Gehäuse be­ zeichnet, das in einem Teil einer näher nicht gezeigten hydraulischen Anlage eingeschraubt ist. Die Verschraubung mit der hydraulischen Anlage wird durch ein Außengewinde 16 ermöglicht, das am Gehäuse 1 angeformt ist. Das Gehäuse 1 verfügt über drei koaxiale Bohrungen 4, 5 und 15, wobei in der Bohrung 4 ein Ende eines Kolbens 7 axial verschieb­ bar gelagert ist. Für hydraulische Abdichtung der Bohrung 4 sorgt ein aus Kunststoff gefertigter Dichtring 3, der in einer Ausnehmung im Gehäuse 1 durch einen Haltering 2 gesichert ist. Das in der Darstellung linke Ende des Kolbens 7 ragt aus dem Gehäuse 1 und wird mit hydrau­ lischem Druck beaufschlagt.

In der Nähe des Außengewindes 16 münden mehrere in der Gehäusewand symmetrisch verteilte radial verlaufende Kanäle 14, die die zylindrische Bohrung 5 mit der Atmosphäre verbinden. Die radial verlaufenden Kanäle 14 ermöglichen zusammen mit dem zwischen dem Innengewinde der hydraulischen Anlage und dem am Gehäuse 1 angeformten Außengewinde 16 vorhandenen Spiel sowie mit einer am Gehäuse 1 vorgesehenen Abtropfkante 27 ein schnelles Auslaufen des in die Bohrung 5 eingedrungenen hydrau­ lischen Druckmittels.

Am linken Ende des Gehäuses 1 ist in der zylindrischen Bohrung 5 ein Federteller 10 angeordnet, dessen Bund 11 eine Druckfeder 6 zentriert. Es ist daher sichergestellt, daß die Druckfeder in der zylindrischen Bohrung 5 fixiert ist, ohne Berührung mit deren Wandung zu haben.

Gegen axiale Verschiebung gegen Betätigungsrichtung des Kolbens 7 wird der Federteller durch einen Sprengring 9 gesichert, der in einer Umfangsnut 8 des Kolbens gelagert ist und als Runddrahtsprengring ausgebildet sein kann. Der in Fig. 2 gezeigten Abbildung dieser Teile ist zu ent­ nehmen, daß die axiale Bohrung 17 des Federtellers 10 eine zylindrische Ausnehmung 18 aufweist, die in Betätigungs­ richtung des Kolbens 7 mit einer Anlaufschräge 12 versehen ist, die unter einem Winkel von 30° bis 60° geneigt zur Längsachse der Schaltvorrichtung verläuft. Die den Spreng­ ring 9 aufnehmende Umfangsnut 8 des Kolbens 7 ist ausge­ rundet ausgebildet und weist eine Einführschräge 19 auf, die mit der Längsachse der Schaltvorrichtung einen Winkel von 30° bis 45° einschließt.

Das andere Ende der Druckfeder 6 stützt sich an einer radialen Fläche einer Führungshülse 20 ab, die in einer Ausnehmung 35 im Gehäuse 1 sitzt und darin durch eine Einscherung 38 bzw. Nietverbindung festgehalten wird. Es sei bemerkt, daß die Einscherung 38 bzw. Nietverbindung nicht nur zum Festhalten der Führungshülse 20, sondern auch gleichzeitig zur Abdichtung der zylindrischen Bohrung 5 gegenüber der mit ihr koaxialen Bohrung 15 im Gehäuse 1 dient, die ein elektrisches Schaltorgan 30 enthält.

Die axial außenliegende Stirnfläche der Führungshülse 20 weist eine Ausnehmung 36 auf, die mit einer darin ange­ ordneten Betätigungsplatte 23 ein deutliches Radialspiel einschließt. Die Betätigungsplatte 23 ist an dem in der Darstellung rechten Ende des Kolbens 7 mittels einer Niet­ verbindung, vorzugsweise einer Taumelnietverbindung be­ festigt. Die Anordnung ist dabei vorzugsweise derart ge­ troffen, daß die axial innenliegende radiale Fläche der Betätigungsplatte 23 in der gezeigten Ruhestellung der Schaltvorrichtung sich im axialen Abstand von der Boden­ fläche der Ausnehmung 36 in der Führungshülse 20 befindet. Auf ihrer axial innenliegenden Fläche trägt die Führungs­ hülse 20 einen rohrförmigen Fortsatz 26, in dessen zylin­ drischer Ausnehmung ein Dichtungselement gelagert ist, der beim dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen elastischen Nutring 21 gebildet ist. In der zylindrischen Ausnehmung befindet sich außerdem ein Sicherungsring 22, der den Nutring 21 in seiner axialen Position hält. Der Nutring 21 ist koaxial zum Kolben 7 angeordnet, und zwar so, daß der Kolben durch seine Öffnung gleitend hindurch­ geführt wird. Das Aufschieben des Nutringes 21 auf den Kolben 7 bei der Montage der Schaltvorrichtung wird durch die im Zusammenhang mit der Fig. 2 erwähnten Einführ­ schräge 19 erleichtert.

Die den größten Durchmesser aufweisende Bohrung 15 im Gehäuse 1 ist mit einem Innengewinde 37 versehen, das mit einem Außengewinde eines Trägerkörpers 31 zusammenwirkt, in dem das elektrische Schaltorgan 30 gelagert ist. Das Schaltorgan 30 enthält zwei an sich bekannte Schalter, deren Betätigungselemente 24, 25 während des Betriebes der elektrohydraulischen Schaltvorrichtung in wirksame Verbindung mit der Betätigungsplatte 22 gebracht werden. Da die Wirkungsweise derartiger Schaltvorrichtungen bekannt ist, braucht sie in diesem Zusammenhang nicht mehr erläutert zu werden.

Claims (14)

1. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung zur Ausgabe elektrischer Steuersignale in Abhängigkeit von zuge­ führten Drucksignalen, mit einem Gehäuse, in dem ein vom Eingangsdruck beaufschlagbarer Kolben axial ver­ schiebbar angeordnet ist, der gegen den Eingangsdruck durch eine an einem am Kolben durch einen Sprengring gesicherten Federteller sich abstützende Druckfeder vorgespannt ist, die an ihrem dem Schaltorgan gegenüberliegenden Ende durch den Federteller zentriert wird und mit einer formschlüssig mit dem Kolben in Verbindung stehenden Betätigungsplatte zur Betätigung eines elektrischen Schaltorgans, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (6) an ihrem dem Schaltorgan (30) zugewandten Ende durch einen rohrförmigen Fortsatz (26) einer den Kolben (7) führenden Führungshülse (20) axial geführt ist, in der ein elastisches Dichtungselement (21) angeordnet ist, durch welches der Kolben (7) sich axial hindurch erstreckt.

2. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Dichtungselement (21) durch einen Nutring gebildet ist.

3. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nut­ ring (21) im rohrförmigen Fortsatz (26) gelagert ist.

4. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutring (21) gegen axiale Verschiebung durch einen Sicherungsring (22) gesichert ist.

5. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Führungshülse (20) im Ge­ häuse (1) durch eine Einscherung (38) bzw. Nietver­ bindung befestigt ist.

6. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einscherung (2) bzw. Nietverbindung mit der axial außen liegenden Kante der Führungshülse (20) einen Dichtsitz bildet, der zur Abdichtung der zylindrischen Bohrung (5) des Gehäuses (1) gegenüber einer das Schaltorgan (30) enthaltenden Bohrung (15) dient.

7. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Betätigungsplatte (23) mit dem Kolben (7) mittels einer Nietverbindung, vorzugs­ weise einer Taumelnietverbindung verbunden ist.

8. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Betätigungsplatte (23) in drucklosem Zustand der Schaltvorrichtung im axialen Abstand von der Führungshülse (20) angeordnet ist.

9. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine axiale Bohrung (17) des Federtellers (10) eine Ausnehmung (18) aufweist, die in Betätigungsrichtung des Kolbens (7) mit einer An­ laufschräge (12) versehen ist.

10. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die An­ laufschräge (12) mit der Längsachse der Schaltvor­ richtung einen Winkel von 30° bis 60°, vorzugsweise 45° einschließt.

11. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der den Federteller (10) am Kolben (7) sichernde Sprengring (9) in einer ausge­ rundeten Umfangsnut (8) gelagert ist, die eine Ein­ führschräge (19) aufweist.

12. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführschräge (19) der Umfangsnut (8) mit der Längs­ achse der Schaltvorrichtung einen Winkel von 30° bis 45°, vorzugsweise 40° einschließt.

13. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß am Gehäuse (1) ein Außengewinde (16) zur Verbindung mit einer hydraulischen Anlage angeformt ist, in dessen Nähe wenigstens ein die Bohrung (5) mit der Atmosphäre verbindender radialer Kanal (14) mündet.

14. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem Kanal (14) abgewandten Ende des Außengewindes (16) am Gehäuse (1) eine Abtropfkante (27) ausge­ bildet ist.