DE3627695A1 - Elektrohydraulische schaltvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrohydraulische Schaltvor­ richtung zur Ausgabe elektrischer Steuersignale in Ab­ hängigkeit von zugeführten Drucksignalen oder Wegsignalen, mit einem Gehäuse, in dem ein vom Eingangsdruck beauf­ schlagbares Betätigungsglied axial verschiebbar angeordnet ist, das gegen den Eingangsdruck durch eine zwischen einem daran befestigten Federteller und einer Halterung ange­ ordnete Druckfeder federbelastet ist, sowie mit einem in der Halterung angeordneten elektrischen Schaltorgan.

Eine derartige Schaltvorrichtung ist z.B. aus der älteren Patentanmeldung P 35 32 988.2 der Anmelderin bekannt. Als elektrischer Steuersignalgeber dient dabei ein handels­ üblicher Mikroschalter, der in einer das Gehäuse der Schaltvorrichtung verschließenden Kappe angeordet und in Abhängigkeit vom von einem Betätigungsglied zurückgelegten Weg betätigt wird.

Der komplizierte Aufbau solcher Schaltvorrichtungen bringt jedoch einen erheblichen Nachteil mit sich, der darin be­ steht, daß das Schalten des verwendeten Mikroschalters nur bei Einhaltung engster Toleranzen der einzelnen Bauteile möglich ist. Ein weiteres Problem liegt in dem zu kleinen Nachlaufweg des Mikroschalters, d.h. im Weg nach dem Schaltpunkt bis zur Endlage des Betätigungsglieds.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, eine elektrohydraulische Schaltvor­ richtung der eingangs genannten Gattung anzugeben, bei der die oben genannten Nachteile vermieden werden. Dabei soll sie baulich einfach und in Serienherstellung leicht herstellbar sein, einfach justiert oder verstellt werden können und aus kostengünstig herstellbaren Bauteilen bestehen. Außerdem sollen die Anzahl der erforderlichen Einzelteile reduziert sowie die vorhandenen Toleranzen beherrscht werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem Betätigungsglied und dem elektrischen Schalt­ organ ein elastisches Ausgleichselement vorgesehen ist. Bei der erfindungsgemäßen elektrohydraulischen Schaltvor­ richtung wird eine wesentliche Senkung der Herstellungs­ kosten bei einer Verbesserung der Arbeitsweise erreicht.

Um ein sicheres Schalten des elektrischen Schaltorgans zu ermöglichen sieht die Erfindung vor, daß das Ausgleichs­ element durch zwei gegeneinander vorgespannte, mittels einer Biegezone verbundene Arme gebildet ist, die in Ruhe­ stellung am Federteller des Betätigungsglieds bzw. an einem Schaltstift des elektrischen Schaltorgans anliegen, wobei die Vorspannkraft des Ausgleichselementes höher ist als die Schaltkraft des elektrischen Schaltorgans. Dadurch wird eine genaue Definierung des Schaltweges ermöglicht.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen elektrohydraulischen Schaltvorrichtung besteht darin, daß die Hebellagerung in unmittelbarer Nähe eines haken­ förmigen Bügels des zweiten Armes und die Biegezone am von der Hebellagerung entfernten Ende des Ausgleichselementes liegen.

Durch diese Maßnahmen werden der radiale Einbauraumbedarf verringert, und die Fertigungseigenschaften des Aus­ gleichselementes verbessert.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung, die in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung die Er­ findung anhand zweier Ausführungsbeispiele näher er­ läutern, wobei einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt der elektrohydraulischen Schaltvorrichtung gemäß der Erfindung; und

Fig. 2 die elektrohydraulische Schaltvorrichtung in Fig. 1 mit einer zweiten Auführungsform des Ausgleichselementes.

In der Zeichnung ist mit 1 ein Gehäuse bezeichnet, das an einem hydraulischen Zylinder 30 einer näher nicht ge­ zeigten hydraulischen Anlage einstückig angeformt sein kann. Das Gehäuse 1 verfügt über drei koaxiale Bohrungen 20, 21, 22, wobei die Bohrung 20 den größten und die Bohrung 22 den kleinsten Druchmesser aufweisen. Die Bohrung 22 mündet in einem Raum, der durch eine Längsbohrung 18 des hydraulischen Zylinders 30 sowie einen darin verschiebbar gelagerten Kolben 16 begrenzt ist. Von oben ist das Ge­ häuse 1 mittels einer Verschlußkappe 2 verschlossen, die in einer ringförmigen Ausnehmung der Bohrung 20 eingepreßt ist.

In der den größten Durchmesser aufweisenden Bohrung 20 be­ findet sich eine Halterung 3 mit einem darin eingelegten Schaltorgan 4, das in seiner Position mittels zweier Bolzen 19 fixiert ist. Auf dem Boden der erwähnten Bohrung 20 befindet sich ein Federteller 8, der einstückig mit dem Betätigungsglied 9 ausgebildet und mittels einer Druck­ feder 7 vorgespannt ist, deren anderes Ende sich an einer ringförmigen Stirnfläche der Halterung 3 axial abstützt.

In seiner Mitte weist das elektrische Schaltorgan 4 einen Schaltstift 6 auf, an dem ein zweiter Arm 5 b eines Aus­ gleichselementes 5 anliegt, das auf dem Schaltorgan 4 mittels einer Hebellagerung 28 drehbar gelagert ist und sein erster Arm 5 a sich am Federteller 8 abstützt. Die beiden Arme 5 a, 5 b des Ausgleichselementes 5 sind gegenein­ ander vorgespannt und mittels einer Biegezone 27 miteinan­ der verbunden. Der erste Arm 5 a ist mit einem flachen Ende 25 versehen, das in Ruhestellung von innen an einem haken­ förmigen Bügel 26 des zweiten Armes 5 b anliegt.

In der zweiten Bohrung 21 wird das Betätigungsglied 9 in einer Führungshülse 10 verschiebbar geführt, die sich an einer näher nicht bezeichneten ringförmigen Stirnfläche der Bohrung abstützt. Ein Eindringen des im Zylinder 30 vorhandenen Druckmittels in die Bohrung 20 wird durch einen Dichtring 11 verhindert, der in seiner Lage mittels einer im Gehäuse 1 eingestemmten Scheibe 12 gesichert ist. Zwischen der Scheibe 12 und dem Dichtring 11 ist ein Back-Ring 14 vorgesehen, der ein Einquetschen des Dicht­ ringes 11 in den ringförmigen Spalt zwischen der Ober­ fläche des Betätigungsgliedes 9 und der Wand der Bohrung der Scheibe 12 bei hohen Drücken verhindert.

Aus der Bohrung 22 mit dem kleinsten Durchmesser ragt ein halbkugelförmig ausgebildetes Ende 15 des Betätigungs­ gliedes 9 hinaus, das bei der Betätigung der elektrohy­ draulischen Schaltvorrichtung mit einer am Ende des hydraulischen Kolbens 16 ausgebildeten konischen Fläche 17 zusammenwirkt.

Die in Fig. 2 gezeigte elektrohydraulische Schaltvor­ richtung ist mit einem Ausgleichselement 5′ ausgestattet, dessen Hebellagerung 28 in der unmittelbaren Nähe des hakenförmigen Bügels 26 des zweiten Armes 5 b angeordnet ist. Die Biegezone 27 liegt bei dieser Ausführung an dem von der Hebellagerung 28 entfernten Ende des Ausgleichs­ elementes 5′. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß der Drehpunkt der beiden Arme 5 a, b möglichst weit von der Stelle liegt, an der Toleranzen aufgenommen werden (Berührungspunkt des Ausgleichselementes 5 a mit dem Feder­ teller 8). Da diese Toleranzaufnahmestelle gleichzeitig identisch mit der Krafteinleitungsstelle ist, ergibt sich dadurch eine geringe Übersetzung der eingeleiteten Toleranzen und damit ein kleiner erforderlicher Einfeder­ weg des Ausgleichselementes 5′, woraus dessen geringe Bau­ höhe resultiert.

Nachfolgend ist die Wirkungsweise der beschriebenen elektrohydraulischen Schaltvorrichtung näher erläutert, wobei vom Ruhezustand der Anordnung ausgegangen wird, in dem alle Teile die aus der Zeichnung (Fig. 1) ersichtliche Ausgangsstellung einnehmen. Wird der hydraulische Kolben 16 mit einem Eingangsdruck beaufschlagt, so bewegt er sich in Betätigungsrichtung. Dieser Bewegung folgt auch das Be­ tätigungsglied 9, dessen Ende 15 an der konischen Fläche 17 des Kolbens 16 heraufgleitet. Dadurch wird die Druck­ feder 7 zusammengedrückt, wobei der mit dem Betätigungs­ glied 9 über das Ausgleichselement 5 in kraftschlüssiger Verbindung stehende Schaltstift 6 des Schaltorgans 4 ins Innere des Schaltorgans 4 hineingedrückt wird und dessen Schaltvorgang herbeiführt. Dabei schlägt der zweite Arm 5 b am elektrischen Schaltorgan 4 an. Bei einer weiteren Er­ höhung des Eingangsdrucks hebt das flache Ende 25 des ersten Armes 5 a vom hakenförmigen Bügel 26 des zweiten Armes 5 b ab und läßt dadurch einen ausreichenden, tole­ ranzbedingten Nachlaufweg des Betätigungsglieds 9 zu. Diese Lage der betreffenden Teile ist in der Zeichnung ge­ strichelt gezeichnet.

Claims (10)

1. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung zur Ausgabe elektrischer Steuersignale in Abhängigkeit von zuge­ führten Drucksignalen oder Wegsignalen, mit einem Ge­ häuse, in dem ein vom Eingangsdruck beaufschlagbares Betätigungsglied axial verschiebbar angeordnet ist, das gegen den Eingangsdruck durch eine zwischen einem darauf befestigten Federteller und einer Halterung angeordnete Druckfeder federbelastet ist, und mit einem in der Halterung angeordneten elektrischen Schaltorgan, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Betätigungsglied (9) und dem elektrischen Schaltorgan (4) ein elastisches Ausgleichselement (5, 5′) vorgesehen ist.

2. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichslement (5, 5′) durch zwei gegeneinander vorgespannte, mittels einer Biegezone (27) verbundene Arme (5 a, 5 b) gebildet ist, die in Ruhestellung am Federteller (8) des Betätigungsgliedes (9) bzw. an einem Schaltstift (6) des elektrischen Schaltorgans (4) anliegen.

3. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Arm (5 a) ein flaches Ende (25) aufweist, das in Ruhe­ stellung an einem hakenförmigen Bügel (26) des zweiten Armes (5 b) anliegt.

4. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor­ spannkraft des Ausgleichselementes (5, 5′) höher ist als die Schaltkraft des elektrischen Schaltorgans (4).

5. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Ausgleichselement (5, 5′) auf dem elektrischen Schaltorgan (4) mittels einer Hebellagerung (28) drehbar gelagert ist.

6. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Biegezone (27) in unmittelbarer Nähe der Hebellagerung (28) liegt.

7. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hebellagerung (28) in un­ mittelbarer Nähe des hakenförmigen Bügels (26) und die Biegezone (27) am von der Hebellagerung (28) entfernten Ende des Ausgleichselementes (5′) liegen.

8. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Schaltorgan (4) in seiner Position in der Halterung (3) mittels Bolzen (19) gehalten wird.

9. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Betätigungsglied (9) im Ge­ häuse (1) mittels einer Führungshülse (10) geführt wird.

10. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Biegezone durch zwei inein­ ander übergehende kreissegmentförmige Abschnitte ge­ bildet ist, deren Mittelpunkte innerhalb und außer­ halb der vom Ausgleichselement gebildeten Kontur liegen.