DE3810273A1 - Ausrastbarer handhebel - Google Patents
Ausrastbarer handhebelInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf einen ausrastbaren
Handhebel und insbesondere auf eine hydraulische oder
elektrohydraulische Handsteuerung für ein hydraulisches
Bauteil, insbesondere ein Wegeventil.
Bei den bisher bekannten Konstruktionen erfolgt die
überlagerte mechanische Betätigung (Notbetätigung) durch
direkte Verbindung eines Handhebels mit dem hydraulischen
Bauteil, beispielsweise dem Hauptkolben eines Wegeventils. Das
bedeutet, daß bei einer hydraulischen oder elektro
hydraulischen Ansteuerung der Handhebel immer mit angetrieben
werden muß. Üblicher Weise ist die Durchführung der den
Handhebel tragenden Achse vom Steuerraum nach außen hin durch
eine Dichtung abgedichtet. Die durch die Dichtungsspannung
erzeugte Reibkraft bewirkt bei Betätigung und Umkehrung der
Betätigungsrichtung eine Umkehrspanne, die bei Steuerung die
Wiederholgenauigkeit verkleinert.
Es sind ferner bereits Ausführungen bekannt, die einen
ausrastbaren Handhebel verwenden, wobei sich allerdings bei
Betätigung ein dem Wegeventilhub entsprechender Tothub ergibt.
Der Erfindung liegt allgemein die Aufgabe zugrunde die
Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und einen
Handhebel anzugeben, der ausrastbar ist und eine verringerte
Hysterese, sowie Wiederholgenauigkeit ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einer, gemäß
dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgebildeten Vorrichtung, die
im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Maßnahmen
vor. Bervorzugte Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen
Ansprüchen.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird erreicht, daß der
Handhebel vom Steuerschieber (bzw. allgemein einem
hydraulischen Betätigungselement) im nicht betätigten Zustand,
d. h. in seiner Ruhestellung abgekoppelt ist, wodurch sich
eine verringerte Hysterese ergibt. Ferner wird durch das
Ausrasten des Handhebels die Lebensdauer der Dichtungen
erheblich erhöht, die zur Abdichtung der Durchführung vom
Steuerraum nach außen verwendet werden. Erfindungsgemäß nimmt
dabei nicht nur, wie bereits erwähnt die Wiederholgenauigkeit
zu, sondern es wird auch ein unbeabsichtigtes Betätigen eines
hydraulischen Geräts, beispielsweise eines Ventils nicht
möglich. Auch ein Tothub tritt bei der erfindungsgemäßen
Vorrichtung nicht auf.
Erfindungsgemäß wird der Handhebel durch eine Feder in seine
Ruhestellung gedrückt und die Führung des Handhebels im
Gehäuse beispielsweise einer Ansteuerung erfolgt über ein
kugelartig ausgebildetes Element, wobei sich das
Handhebelsegment in einer Kulisse bewegt.
Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben
sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der
Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines
bekannten Wegeventils mit einer bekannten Ansteuerung, sowie
einem bekannten Handhebel;
Fig. 2 eine vergrößerte Einzelheit der Fig. 1;
Fig. 3 eine Seitenansicht aus Richtung des Pfeiles B in Fig.
2;
Fig. 4 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer
der Fig. 2 ähnlichen Schnittdarstellung, wobei aber hier der
Elektromagnet weggelassen ist;
Fig. 5 eine Einzelheit der Fig. 4;
Fig. 6 eine mit 33 in Fig. 4 bezeichnete Einzelheit;
Fig. 7 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches
dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 bis auf vorgesehene
Rastmittel ähnelt, und im Gegensatz zu der den Handhebel in
seiner Ruhestellung zeigenden Fig. 4, den Handhebel in seiner
Arbeitsstellung darstellt.
In Fig. 1 ist insgesamt und in Fig. 2 im Detail eine
elektrohydraulische mechanische Ansteuerung 1 für ein
Wegeventil 2 dargestellt. Das Wegeventil 2 kann durch zwei
Elektromagnete 20, 21 betätigt werden, die ein hydraulisches
Druckmedium dem rechten oder linken Steuerraum zuführen
können. Der Hauptschieber oder Hauptkolben 3 des Wegeventils 2
weist an einem (rechten) Ende eine Schieber- oder
Kolbenverlängerung 5 auf, um auch eine mechanische Ansteuerung
zu ermöglichen. Hauptschieber 3 und Schieberverlängerung 5
erstrecken sich in den vom Ansteuergehäuse 6 gebildeten
Steuerraum 17. Das aus zwei Teilen 27, 28 bestehende
Ansteuergehäuse 6 ist am Wegeventilgehäuse 7 befestigt.
Zwischen Hauptschieber 3 und Schieberverlängerung 5 sind
Rückholfedermittel 8 angeordnet, die sich über Federteller
29, 30 am Gehäuse 7 bzw. am Gehäuse 6 abstützen und den
Hauptschieber 3 in seiner gezeigten Mittel- oder Ruhestellung
halten.
Zur hydraulischen Betätigung des Hauptschiebers 3 ist ein
Kanal 16 vorgesehen, über den hydraulisches Strömungsmittel
auf den Hauptschieber 3 mittel- oder unmittelbar einwirken
kann, um diesen nach links in seine eine Arbeitsstellung zu
verschieben. Will man den Hauptschieber 3 nach rechts in seine
andere Arbeitsstellung verschieben, so muß ein Druckmedium
durch Ansteuern des Anschlusses 32 des Elektromagneten 21 dem
anderen am anderen Ende des Hauptschiebers angeordneten
Steuerraum 18 zuführen.
Bei der Ansteuerung 1 kann die Zufuhr von hydraulischem
Strömungsmittel zum Kanal 16 durch den Elektromagneten 20
gesteuert sein, der einen elektrischen Anschluß 31 zum Anlegen
eines entsprechenden Steuersignals aufweist. Bei Erregung des
Elektromagneten 20 wird die Verbindung zwischen einer nicht
gezeigten Druckmittelquelle und dem Kanal 16 hergestellt.
Neben dieser elektrohydraulischen Betätigung des Wegeventils 2
sei auch eine hydraulische Betätigung möglich, was aber nicht
dargestellt ist. Bei der hydraulischen Betätigung wird über
ein handbetätigtes Hydraulikventil der Kanal 16 mit
Steuerdruck beaufschlagt.
Fig. 1 zeigt allgemein und Fig. 2 im einzelnen die Möglichkeit
der oftmals für Notbetätigungen zweckmäßigen überlagerten
mechanischen Betätigung des Wegeventils 2 mittels eines
Handhebels 13. Der Handhebel 13 ist mit einer in die
Zeichenebene und aus dieser heraus verlaufenden Achse 12
verbunden und kann diese um ihren Drehpunkt 14 herum
verschwenken. Das Gehäuse 6 bildet eine Lagerschale für die
Schwenkbewegung der Achse 12, wobei bei 19
Strömungsmitteldichtungen angedeutet sind, die zwischen der
durch das Gehäuse 6 gebildeten Lagerschale und dem Außenumfang
der Achse 12 vorgesehen ist. Dies ist deutlich in Fig. 3
dargestellt.
In eine Bohrung der Achse 12 ist ein Betätigungsstift 10
eingeschraubt, der mit einem Kugelende 11 in eine Bohrung
ausgebildet in der Schieberverlängerung 5 ragt. Im einzelnen
ist zu diesem Zweck an der Schieberverlängerung 5 ein Ansatz 9
ausgebildet, der die zur Aufnahme des Kugelendes 11
erforderliche Bohrung besitzt.
Wenn das Wegeventil 2 mechanisch betätigt werden soll, so
verschwenkt man den Handhebel 13 in der einen oder anderen
Richtung, wobei dieser über seine eben beschriebene direkte
Verbindung mit dem Hauptschieber 3 diesen verschiebt. Es ist
ersichtlich, daß das Kugelende 11 stets also bei mechanischer
Betätigung und auch sonst mit der Bohrung im Ansatz 9 in
Eingriff bleibt.
Wie bereits erwähnt, ist die Durchführung (Achse 12 -
Handhebel 13) vom Steuerraum 17 nach außen durch die
Dichtungen 19 abgedichtet. Die durch die Dichtungsspannung
erzeugte Reibkraft bewirkt bei Betätigung und Umkehrung der
Betätigungsrichtung eine Umkehrspanne, die bei Steuerungen die
Wiederholgenauigkeit verkleinert. Darüber hinaus ist bei der
Ansteuerung 1 gemäß Fig. 1-3 eine unbeabsichtigte Betätigung
des Ventils 2 möglich, beispielsweise wenn versehentlich gegen
den Handhebel 13 gestoßen wird.
Anhand der Fig. 4-6 sei nunmehr ein erstes Ausführungs
beispiel der Erfindung beschrieben. Man erkennt, daß die
erfindungsgemäße elektrohydraulische mechanische Ansteuerung
22 einen prinzipiell ähnlichen Aufbau wie die bekannte
Ansteuerung 1 gemäß Fig. 2 besitzt. Insofern werden auch in
Fig. 4 die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 2 verwendet, und
zwar für das Wegeventil 2, den Hauptschieber 3 und auch die
Rückholfedermittel 8. Der Einfachheit halber ist in Fig. 4 der
dort auch vorhandene Elektromagnet 20 nicht dargestellt,
sondern nur der Kanal 16 über dem Druckmedium in den hier
ebenfalls mit 17 bezeichneten Steuerraum eingeleitet werden
kann. Der Aufbau am anderen, d. h. linken Ende des Wegeventils
2 ist der gleiche wie bei Fig. 1.
Im einzelnen weist die Ansteuerung 22 eine Schieberver
längerung 23 auf, die in einer Bohrung 25 eines Gehäuses 24
angeordnet ist. Das Ansteuergehäuse 24 ist beispielsweise
durch mehrere Bolzen, von denen einer bei 34 gezeigt ist am
Gehäuse des Wegeventils 2 befestigt. Die Bohrung 25 ist durch
zwei Vorsprünge 35, 36 verengt, wobei sich in die dadurch
gebildete Nut eine Zunge 37 der Schieberverlängerung 23
erstreckt, um so eine Verdrehsicherung für den Hauptkolben 3
zu bilden. Die Längsbohrung 25 ist an ihrem rechten offenen
Ende durch einen Schraubstopfen 38 strömungsmitteldicht
abgeschlossen.
Am freien Ende der Schieberverlängerung 23 ist eine Nut 39
ausgebildet, die sich parallel zur Längsachse von Schieber
verlängerung 23 und Wegeventil 2 erstreckt. Die Länge der Nut
39 ist so groß bemessen, daß ein noch näher zu beschreibender
Betätigungsstift 42 in die Nut 39 ragen und in dieser enden
kann ohne die Hin- und Herbewegung der Schieberverlängerung 23
zu stören. Am Boden der Nut 39 ist eine Bohrung 43
ausgebildet, die im ganzen senkrecht zur Längsachse 40
verläuft. In der Neutralstellung des Wegeventils 2 ist die
Längsachse des Betätigungsstiftes 42 mit der Längsachse der
Bohrung 43 ausgerichtet.
Das Ansteuergehäuse 24 ist im Bereich der Nut 39 mit einer
Öffnung 44 ausgestattet, die sich von innen herkommend
zunächst konisch verjüngt und dann eine kugelförmige
Lagerschale 47 bildet. Am oberen Ende der kugelförmigen
Lagerschale 47 ist eine Ringausnehmung 48 vorgesehen, in der
eine Dichtung 50 sitzt, was im einzelnen in Fig. 6 zu erkennen
ist. Die Dichtung 50 ist vorzugsweise zweiteilig aufgebaut.
Der bereits erwähnte Betätigungsstift 42 ist hin und her
beweglich in einer Mittelbohrung 50 einer Lagerkugel 51
gelagert. Zur Abdichtung des Betätigungsstiftes 42 ist die
Dichtung 53 vorgesehen. Die Dichtung 53 sitzt in der Bohrung
50, und zwar in einer Ringnut des Betätigungsstiftes 42. Die
untere Dichtung 52 liegt in einer Ringnut der Lagerkugel 51.
Bei der weiteren Beschreibung sollte man im Auge behalten, daß
sich die Ausführungsbeispiele gemäß den Fig. 4-6 und gemäß
Fig. 7 lediglich durch die Rastmöglichkeit des Handhebels 26
gemäß Fig. 6 unterscheiden, wobei die Rastmöglichkeit durch
den noch zu beschreibenden Federring 54 gebildet wird.
Ansonsten stimmen die beiden Ausführungsbeispiele überein,
allerdings zeigen die Fig. 4 und 5 die Ruhestellung des
Handhebels 26, während in Fig. 7 die Arbeitsstellung des
Handhebels 26 dargestellt ist.
Zur Ergänzung der Lagerschale 47 ist eine weitere kugelförmige
Lagerschale 55 an einem Lagerteil 56 ausgebildet, welches
durch Befestigungsmittel 57 am Ansteuergehäuse 24 derart
befestigt ist, daß sich insgesamt ein einwandfreies Lager für
die Lagerkugel 51 ergibt.
Das Lagerteil 56 besitzt eine vorzugsweise konische Öffnung
59, die an ihrem unteren Ende die bereits erwähnte
kugelförmige Lagerschale 55 bildet. Am oberen Ende der Öffnung
59 sitzt ein Kulissenteil 60, welches einen Führungsschlitz 61
bildet, der sich wie gezeigt in Längsrichtung erstreckt und
eine Breite besitzt, die eine Querbewegung (in die
Zeichnungsebene hinein und aus dieser heraus) des Handhebels
26 verhindert.
Der Betätigunsstift 42 ist mit einem oberen Ende in eine
Bohrung des Handhebels 26 eingeschraubt und bildet an seinem
unteren Ende einen Bund 64, daran anschließend eine konische
Verjüngung 65 und darum wiederum anschließend ein
kugelförmiges Ende 66. Zwischen den beiden zuletzt genannten
Teilen ist eine ringförmige Rastvertiefung 67 gebildet. Die
Hubbegrenzung des Handhebels in Richtung x 1 erfolgt durch den
Bund 64.
Rückholmittel 70 sind am Handhebel 26 vorgesehen und bringen
diesen in die in Fig. 5 gezeigte Ruhestellung zurück. Die
Rückholmittel 70 weisen eine den Handhebel umgebende
Schraubenfeder 71 auf, die zu einen an einem Federanschlag 72
und zum anderen an einem Federanschlag 73 anliegt. Der
Federanschlag 72 seinerseits liegt unbeweglich an einem am
Handhebel fixierten Ring 74 an. Der untere Federanschlag 73
liegt auf der Oberseite des Kulissenteils 60 auf, und zwar in
den Bereichen wo der Schlitz 61 nicht vorhanden ist. Durch die
Feder 71 wird der Handhebel 26 in die in Fig. 5 gezeigte
Stellung vorgespannt.
Fig. 5 zeigt in einer gegenüber Fig. 4 um 90° verdrehten
Schnittansicht die Befestigung des Kulissenteils 60 am
Lagerteil 56 durch Befestigungsmittel 77.
Bevor nun auf die Funktionsweise der beiden Ausführungs
beispiele eingegangen sei, sei noch kurz das zweite
Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 erläutert, welches einen
Federring 54 angeordnet in einer Ausnehmung der Bohrung 43
aufweist. Beim Einführen des kugelförmigen Endes 66 in die
Bohrung 43 gibt der Federring 54 nach und hält den
Betätigungsstift 42 in der in Fig. 7 gezeigten Position
entgegen der Kraft der Rückholmittel 70.
Es sei noch kurz auf die Arbeitsweise der beiden Ausführungs
beispiele eingegangen. In Fig. 4 befindet sich der Handhebel
26 in seiner Ruhestellung d. h. außer Eingriff mit der
Schieberverlängerung 23. Das Wegeventil 2 kann somit ohne jede
Störungen durch den Handhebel 26 elektrohydraulisch oder
hydraulisch betätigt werden. Sollte eine mechanische
Betätigung des Wegeventils 2 erforderlich sein, beispielsweise
bei Stromausfall, so befindet sich die Bohrung 43 in
Ausrichtung mit dem Betätigungsstift 42. Durch eine Bewegung
des Handhebels 26 in Richtung des Pfeiles x 2 gelangt das
kugelförmige Ende 66 in die Bohrung 43. Der Hub des Handhebels
26 in Betätigungsrichtung x 2 ist durch das Maß L vorgegeben.
D. h. die Lagerkugel 51 bewirkt mit ihrem oberen Ende 80 eine
Hubbegrenzung in der x 1 Richtung. Wird nun der Handhebel 26 in
seinem niedergedrückten Zustand in Richtung des Pfeiles 78
oder 79 verschwenkt, so kann das Wegeventil in der einen
oder anderen Richtung betätigt werden. Die Führung bei der in
Richtung der Pfeile 78 und 79 erfolgenden Bewegung geschieht
durch den erwähnten Führungsschlitz 61 im Kulissenteil 60.
Sobald der Benutzer beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 den
Handhebel 26 losläßt, wird dieser durch die Rückholmittel 70
aus einer in Fig. 7 gezeigten Arbeitsstellung zurück in die in
Fig. 5 gezeigte Ruhestellung gebracht.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 kann der
Betätigungsstift 42 wie gezeigt verrasten. Aus seiner
Raststellung kann er durch Ziehen in Richtung x 1 wieder
befreit werden.
Claims (21)
1. Ansteuervorrichtung (22) für ein Wegeventil (2), dessen
Schieber (3) elekrohydraulisch und/oder hydraulisch bzw. von
Hand durch einen Handhebel (26) verstellbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Handhebel (26) zwischen einer
Ruhestellung (Fig. 4), in der er nicht mit dem Schieber (3)
gekuppelt ist,
und einer Arbeitsstellung (Fig. 7), in der er mit dem Schieber
(3) gekuppelt ist hin und her bewegbar angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Handhebel (26) in seine Ruhestellung durch Rückholmittel
(70) vorgespannt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Handhebel (26) und dem Schieber (3) eine
lösbare Kupplung derart vorgesehen ist, daß in der Ruhe
stellung des Handhebels keine Störung der Bewegung des
Schiebers (3) erfolgt.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung des
Handhebels (26) mit einer Schieberverlängerung (23) des
Schiebers (3) erfolgt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Rückholmittel eine Feder (70) sind.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung zwischen
dem Handhebel (26) und dem Schieber (3) einen Betätigunsstift
(42) aufweist, der über der Bohrung (43) in der
Schieberverlängerung (23) in Eingriff bringbar ist.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigunsstift
(42) am Handhebel (26) befestigt, vorzugsweise in diesen
eingeschraubt ist und mit seinem freien Ende in der
Ruhestellung des Handhebels (26) benachbart zur Bohrung (43)
angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der
Schieberverlängerung (23) eine Nut (39) oberhalb der Bohrung
(43) ausgebildet ist, welche die ungestörte Hin- und
Herbewegung der Schieberverlängerung (23) gestattet.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zunge (37) der
Schieberverlängerung (23) in einer Nut des Gehäuses (24) zur
Bildung einer Verdrehsicherung des Schiebers (3) geführt ist.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Handhebel in einer
am Gehäuse (24) angeordneten Kulisse (60) geführt ist.
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüch, dadurch gekennzeichnet, daß der Handhebel zusätzlich
in der Nut (39) geführt ist.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Handhebel (26) in
einer Lagerkugel (51) hin und her verschiebbar gelagert ist,
wobei die Lagerkugel (51) mit gehäusefesten Lagerflächen
(47, 55) zusammenwirkt.
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Dichtungsmittel im
Gehäuse (24) benachbart zum Außenumfang der Lagerkugel (51)
angeordnet sind.
14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Dichtungen (52, 53)
zwischen Lagerkugel (51) und Betätigungsstift (42) vorgesehen
sind.
15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Vorspannmittel
(70) auf dem Kulissenelement (60) einerseits und am
Betätigungshebel (26) andererseits abstützen, um die
Vorspannung des Handhebels (26) in seine Ruhestellung zu
bewirken.
16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Rastmittel (54) in der
Schieberverlängerung (23) ausgebildet sind, um den
Betätigungsstift (42) in der Arbeitsstellung des Handhebels
(26) zu verrasten.
17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastmittel (54) in
der Form eines Federrings ausgebildet sind, dessen Rastkraft
größer ist als die Rückholkraft der Rückholmittel (70).
18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerkugel (51)
einen Anschlag für die Hin- und Herbewegung (x 2) des
Handhebels (26) bildet.
19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkbewegung
(78, 79) des Handhebels (26) durch die konische Fläche der
Öffnung (59) begrenzt ist.
20. Vorrichtung nach einem oder mehreren Ansprüchen, dadurch
gekennzeichnet, daß die Hubbegrenzung in Bewegungrichtung x 1
durch einen Bund (64) vorgesehen wird.
21. Handhebelvorrichtung, insbesondere nach einem oder
mehreren der vorhergehenden Ansprüche zur Betätigung eines
Bauteils, insbesondere eines Bauteils einer hydraulischen
Einrichtung.
Priority Applications (1)
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ID=6350753
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