DE3542603C2 - Elektrohydraulische Schaltvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrohydraulische Schaltvor­ richtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige bekannte Schaltvorrichtung besteht aus einem Gehäuse sowie einem im Gehäuse axial verschiebbar geführten Kolben, dessen ein Ende ein Betätigungselement zur Betätigung eines elektrischen Schaltorganes trägt. Der Kolben ist mit einem aus Kunststoff gefertigten Dichtring versehen, der einen Druckmittelfluß von seiner mit hydrau­ lischem Druck beaufschlagten Seite in die Zylinderbohrung im Gehäuse verhindern soll. In der Zylinderbohrung ist eine Druckfeder angeordnet, die sich mit einem Ende an einem Federteller abstützt und in der Ruhestellung der Schaltvorrichtung das Betätigungselement in axialem Ab­ stand vom Schaltorgan hält.

Bei den bekannten Schaltvorrichtungen hat sich jedoch ge­ zeigt, daß die in einem Einbauraum vorgegebener Länge ein­ zubauenden Druckfedern im Betrieb unterschiedliche Feder­ kräfte aufbringen, die durch große Fertigungstoleranzen bedingt sind. Durch diese Tatsache wird vor allem das Schaltverhalten der Schaltvorrichtung negativ beeinflußt, da sich bei jeder Schaltvorrichtung ein anderer Druck ergibt, der den verhältnismäßig dünnen Kolben in Bewegung setzt.

Bei einer aus der DE 24 42 496 bekannten elektrohydraulischen Schaltvorrichtung erfolgt die Einstellung der Vorspannung der Druckfeder mittels einer ins Gehäuse einschraubbaren, einen vorderen Teil (Schaltstößel) des zweiteilig ausgebildeten Kolbens führenden Einstellhülse. Das andere Ende der Druckfeder stützt sich an dem am ersten Kolbenteil ausgebildeten Federteller ab, der an einem den zweiten Teil des Kolbens führenden Kolbeneinsatz anschlägt, der mit dem Gehäuse verschraubt ist und seine Bohrung dicht verschließt. Weniger vorteilhaft anzusehen sind bei der bekannten Schaltvorrichtung die verhältnismäßig hohen Herstellungs- und Montagekosten, die auf deren komplizierten Aufbau zurückzuführen sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu­ grunde, eine elektrohydraulische Schaltvorrichtung der eingangs genannten Gattung anzugeben, die baulich einfach und kostengünstig herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die den Patentanspruch 1 kennzeichnenden Merkmale gelöst.

Bei einer derartigen Ausgestaltung kann die Vorspannkraft immer auf das gleiche, für einen gleichbleibenden Hub der elektrohydraulischen Schaltvorrichtung erforderliche Maß eingestellt werden. Dadurch ist es möglich, den als Schaltorgan eingesetzten Mikroschalter in einem konstanten Abstand vom Betätigungselement einzubauen, da er nicht mehr über ein an seinem Trägerkörper vorgesehenes Gewinde gegenüber dem Kolben positioniert zu werden braucht.

Dabei ist es sehr wichtig, daß die Vorspannkraft der Druckfeder größer ist als die Kraft, die durch die Bau­ länge der die Druckfeder aufnehmenden Bohrung im Gehäuse vorgegeben ist. Durch diese Maßnahme wird eine einwand­ freie Positionierung der einzelnen Teile zueinander er­ leichtert.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung sieht vor, daß die Änderung der relativen Lage des Kolbens gegenüber dem Gehäuse mittels einer Verstellhülse bewirkt wird, die mit dem dem Schalt­ organ zugewandten Ende des Kolbens zusammenwirkt. Durch diese Maßnahme wird eine besonders günstige Ausführung erreicht, die eine sehr genaue Einstellung der Schalt­ punkte des elektrischen Schaltorgans ermöglicht.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Er­ findungsgegenstandes besteht die Verstellhülse aus einem zylinderförmigen, mit einem Innengewinde versehenen Ansatz sowie einem daran anschließenden radialen Flansch, der das Betätigungselement zur Betätigung des Schaltorgans bildet Dadurch wird eine wesentliche Vereinfachung der Schaltvor­ richtung als auch eine Verringerung des Fertigungsaufwandes erreicht, da die beim bekannten Stand der Technik er­ forderliche Anordnung einer am Kolben befestigten Betäti­ gungsplatte zur Betätigung des elektrischen Schaltorgans entfällt.

Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung kann ferner so aus­ gebildet sein, daß der zylinderförmige Ansatz der Ver­ stellhülse in einer axialen Bohrung der radialen Gehäuse­ wand gleitend geführt ist. Dabei ist an dem dem Schalt­ organ abgewandten Ende des Kolbens ein ringförmiges Ver­ schlußstück aufgeschoben, dessen der Druckfeder zugewandte Stirnfläche am Gehäuse axial abgestützt ist.

Um ein Eindringen des hydraulischen Druckmittels in die das elektrische Schaltorgan aufnehmende Bohrung zu ver­ meiden, weist der Kolben eine zweite Umfangsnut auf, in der ein Abtropfring gelagert ist. Der das Schaltorgan tragende Trägerkörper ist zweckmäßig in einer zylin­ drischen Bohrung größeren Durchmessers im Gehäuse einge­ preßt. Durch diese Maßnahme entfällt sowohl das Innen- als auch Außengewinde in der zylindrischen Bohrung bzw. am Trägerkörper, was eine wesentliche Verbilligung dieser Teile mit sich bringt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, das nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert ist, wobei die einzige Figur einen Längsschnitt durch eine elektrohydraulische Schaltvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt.

In der Zeichnung ist mit 1 ein Gehäuse bezeichnet, daß in einem Teil einer näher nicht gezeigten hydraulischen An­ lage eingeschraubt ist. Die Verschraubung mit der hydrau­ lischen Anlage wird durch ein Außengewinde 16 ermöglicht, das am Gehäuse 1 angeformt ist. Das Gehäuse 1 verfügt über zwei koaxiale Bohrungen 5 und 15, wobei die Bohrung 15 einen größeren Durchmesser aufweist. Für hydraulische Ab­ dichtung der Bohrung 5 sorgt ein aus Kunststoff ge­ fertigter Dichtring 3, der in einer Ausnehmung eines ring­ förmigen Verschlußstückes 4 durch einen Haltering 2 ge­ sichert ist. Das ringförmige Verschlußstück 4 ist auf das in der Zeichnung linke Ende des Kolbens 7 aufgeschoben und stützt sich in axialer Richtung am linken Ende des Gehäuses 1 ab. In der Bohrung des Verschlußstückes 4 ist ein Ende des Kolbens 7 axial verschiebbar gelagert. Das in der Dar­ stellung linke Ende des Kolbens 7 ragt aus dem Gehäuse 1 und wird mit hydraulischem Druck beaufschlagt.

In einen nach außen hin offenen Ringkanal 17 an der Oberfläche des Gehäuses 1 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 einem in einer zweiten radialen Umfangsnut 26 des Kolbens 7 angeordneten Abtropfring 27 ein schnelles Auslaufen des in die Bohrung 5 einge­ drungenen hydraulischen Druckmittels und verhindert gleichzeitig dessen Eindringen in die ein elektrisches Schaltorgan 30 aufnehmende Bohrung 15. Gegen Verschmutzung bzw. Eindringen von Wasser u. a. sind der Ringkanal 17 sowie die darin mündenden radialen Kanäle 14 mittels eines Schutzringes 18 geschützt, der mit einem Auslaufstutzen 19 versehen ist. In eingebautem Zustand der elektrohydrau­ lischen Schaltvorrichtung wird der auf das Gehäuse aufge­ schobene Schutzring 18 so verdreht, daß dessen Auslauf­ stutzen 19 nach unten gerichtet ist. Dadurch wird ein ein­ wandfreies Auslaufen des in die Bohrung 5 eingedrungenen Druckmittels gewährleistet.

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 6 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 10 durch einen Sprengring 9 gesichert, der in einer ersten Umfangsnut 8 des Kolbens 7 gelagert ist und als Randdrahtsprengring ausgebildet sein kann. Das andere Ende des Druckfeder 6 stützt sich an einer radialen Gehäusewand 12 ab, die eine mit den Bohrungen 5,15 koaxiale zylindrische Bohrung 23 aufweist.

Das in der Zeichnung rechte Ende des Kolbens 7 ist mit einem Außengewinde versehen, das mit dem Innengewinde einer Verstellhülse 20 zusammenwirkt. Die Verstellhülse 20 besteht aus einem zylinderförmigen Ansatz 21, der in der zylindrischen Bohrung 23 gleitend geführt ist, sowie aus einem radialen Flansch 22, dessen radial außenliegende Fläche das zur Betätigung des elektrischen Schaltorgans 30 dienende Betätigungselement bildet. Die axial innenliegen­ de Fläche des Flansches 22 liegt in der Ruhestellung der Schaltvorrichtung an der axial außenliegenden Stirnfläche der Gehäusewand 12 an.

In die den größeren Durchmesser aufweisende zylindrische Bohrung 15 wird nach der erforderlichen Einstellung der Vorspannung der Druckfeder 6 ein Trägerkörper 31 einge­ preßt, dessen radiale Erweiterung 32 sich dabei an der Stirnwand einer am rechten Ende des Gehäuses 1 in der zylindrischen Bohrung 15 ausgebildeten Ausnehmung 33 ab­ stützt. Im Tragerkörper 31 ist das elektrische Schaltorgan 30 gelagert, das zwei an sich bekannte Mikroschalter ent­ hält, deren Betätigungselemente 24, 25 während des Be­ triebes der elektrohydraulischen Schaltvorrichtung in wirksamer Verbindung mit dem Betätigungselement 22 ge­ bracht werden. Da die Wirkungsweise derartiger Schaltvor­ richtungen bekannt ist, braucht sie in diesem Zusammenhang nicht mehr erläutert zu werden.

Claims (11)

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 sich an einem am Kolben durch einen Sprengring gesicherten Federteller abstützende Druck­ feder federbelastet ist, und mit einem formschlüssig mit dem Kolben in Verbindung stehenden Betätigungs­ element zur Betätigung eines elektrischen Schalt­ organs, wobei die Druckfeder an ihrem dem Schaltorgan zugewandten Ende abgestützt ist und ihre Vorspannung einstellbar ist, dadurch gekennzeich­ net, daß die Druckfeder (6) an einer radialen Gehäusewand (12) abgestützt ist und die Einstellung ihrer Vorspannung durch Änderung der relativen Lage des Kolbens (7) gegenüber dem Gehäuse (1) erfolgt.

2. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor­ spannkraft der Druckfeder (6) größer ist als die Kraft, die durch die Baulänge einer die Druckfeder (6) aufnehmenden Bohrung (5) im Gehäuse (1) vorge­ geben ist.

3. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der relativen Lage des Kolbens (7) gegenüber dem Gehäuse (1) mittels einer Verstellhülse (20) bewirkt wird, die mit dem dem Schaltorgan (30) zuge­ wandten Ende des Kolbens (7) zusammenwirkt.

4. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver­ stellhülse (20) aus einem zylinderförmigen, mit einem Innengewinde versehenen Ansatz (21) sowie einem daran anschließenden radialen Flansch (22) besteht, der das Betätigungselement zur Betätigung des Schaltorgans (30) bildet.

5. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zylinderförmige Ansatz der Verstellhülse (20) in einer axialen Bohrung (23) der radialen Gehäusewand (12) gleitend geführt ist.

6. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an dem dem Schaltorgan (30) ab­ gewandten Ende des Kolbens (7) ein ringförmiges Ver­ schlußstück (4) aufgeschoben ist, dessen der Druck­ feder (6) zugewandte Stirnfläche am Gehäuse (1) axial abgestützt ist.

7. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kolben (7) eine zweite Um­ fangsnut (26) aufweist, in der ein Abtropfring (27) gelagert ist.

8. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein das Schaltorgan (30) tragender Trägerkörper (31) in einer zylindrischen Bohrung (15) größeren Durchmessers im Gehäuse (1) eingepreßt ist.

9. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Trägerkörper (31) mit einer radialen Erweiterung (32) versehen ist, die sich in eingebautem Zustand des Trägerkörpers (31) an der Seitenfläche einer in der Bohrung (15) vorgesehenen radialen Ausnehmung (33) abstützt.

10. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gehäuse (1) mit mehreren radial verlaufenden Kanälen (14) versehen ist, die die Bohrung (5) mit der Atmosphäre verbinden und in einen nach außen hin offenen Ringkanal (17) münden.

11. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die in den Ringkanal (17) mündenden Kanäle (14) durch einen Schutzring (18) abgedeckt sind, der mit einem in eingebautem Zustand nach unten gerichteten Ablaufstutzen (19) versehen ist.