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Die
vorliegende Erfindung betrifft ganz allgemein Verstellorgane mit
sogenanntem schwenkbaren Hebel.
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Insbesondere
betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Steuerung der Schwenkbewegung
des Armes eines derartigen Verstellorgans, das einen doppeltwirkenden
Betätigungszylinder
mit einer Kammer aufweist, in der ein Hauptkolben abdichtend gelagert
ist, der entsprechend der gewählten
Zufuhr eines unter Druck stehenden Fluids zu den gegenüberliegenden
Bereichen der Kammer des Zylinders verschiebbar ist, wobei der Hauptkolben
mit einer Kolbenstange verbunden ist, die aus dem Zylinder mit einem
Steuerende herausragt, das über
ein Kniehebelgelenk mit dem Arm verbunden ist.
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Eine
derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus DE-A 34 03 961 bekannt.
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Bei
Verstellorganen dieser Bauart, beispielsweise bei pneumatischen
Verstellorganen, die auch als Kippvorrichtung bekannt sind, können sich
anomale Bedingungen bei der Zufuhr des Druckmediums in die Zylinderkammer
ergeben, welche eine Gefahr sowohl für den intakten Zustand des
Verstellorgans selbst als auch für
die damit verbundenen Apparate und für die Bedienungspersonen darstellen können, die
sich in der Nähe
dieser Apparate aufhalten.
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Diese
Funktionsanomalien können
im Wesentlichen in zwei Gruppen aufgeteilt werden.
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Eine
erste Anomalie kann dann auftreten, wenn beispielsweise nach einer
Wartung der Vorrichtung die Leitungen für die Zufuhr und den Rückfluss der
Druckflüssigkeit
nicht korrekt mit den gegenüberliegenden
Enden des Zylinders verbunden werden, insbesondere dann, wenn ein
Ende des Zylinders mit der Druckflüssigkeitszufuhr verbunden wird,
während das
andere Ende frei nach außen
führt.
Wenn dann unter diesen Bedingungen die Druckflüssigkeit nur zu einem der Enden
des Zylinders geleitet wird, verschiebt sich der Kolben heftig gegen
das nach außen führende Ende
des Zylinders, so daß der
Arm der Vorrichtung unvermittelt in die Endposition fällt.
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Eine
andere Anomalie stellt sich bei einem Druckabfall in der Zuführleitung
für das
Druckmedium zum Zylinder ein, vor allem dann, wenn die Schwenkachse
des Armes der Vorrichtung nicht vertikal ausgerichtet ist und wenn
der Kolben noch nicht seine Endstellung erreicht hat, in der das
Kniehebelgelenk seine Verschiebung irreversibel macht. In diesem
Fall kann aufgrund des Druckmangels und unter dem Gewicht der mit
dem Arm verbundenen Geräte dieser
heftig in seine untere Endstellung fallen.
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Um
diese anomalen Zustände
zu vermeiden, sind Vorrichtungen zur Steuerung der Bewegung der Kolbenstange
vorgeschlagen worden, die nach dem Prinzip arbeiten, bei Druckabfall
eine Reibungskraft gegen die Außenseite
der Kolbenstange auszuüben. Hierzu
können
beispielsweise Bremseinrichtungen verwendet werden, die zur Zylinderachse
geneigte Ebenen haben, denen Rollen oder Kugeln zugeordnet sind,
welche dazu dienen, in Eingriff mit der umlaufenden Oberfläche der
Kolbenstange zu kommen, wenn sich ein Druckabfall unter eine vorbestimmte Grenze
einstellt. Andere Bremseinrichtungen verwenden ein Lamellenelement
mit einer kreisförmigen Durchgangsbohrung,
in die die Kolbenstange eingesetzt ist, deren Durchmesser nur wenig
größer als derjenige
der Kolbenstange ist. Bei den zuletzt genannten Vorrichtungen ist
im Betriebszustand mit Flüssigkeitszufuhr
unter normalem Druck das Lamellenelement rechtwinklig zur Achse
der Kolbenstange ausgerichtet, so daß sich diese axial durch die
Lamelle verschieben kann. Bei einem Druckabfall verstellt sich das
Lamellenelement in eine Schräglage zur
Achse der Kolbenstange, wodurch ein gegenseitiger Eingriff zwischen
den Rändern
der Durchgangsbohrung und der radialen Oberfläche der Kolbenstange bewirkt
wird, so daß diese
axial blockiert wird.
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In
jedem Fall sind die oben erläuterten
Vorrichtungen zur Steuerung der Bewegung der Kolbenstange und damit
der Schwenkbewegung des Armes meistens nicht sehr praktisch und
unzuverlässig
im Betrieb. Ihre Funktion kann nämlich
durch die Abmessung der mechanischen Organe, die am Betrieb beteiligt
sind, beeinträchtigt
werden, so daß die
Abnutzung einer der Komponenten der Vorrichtung den einwandfreien
Betrieb negativ beeinflussen kann, was auch durch Fremdkörper selbst
kleinster Abmessungen verursacht werden kann, die sich in dem Medium
befinden, das dem Zylinder zugeführt
wird.
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Darüber hinaus
können
diese Vorrichtungen die Kolbenstange nur einer ihrer Bewegungsrichtungen
blockieren, so daß zwei
Vorrichtungen vorgesehen werden müssen, um die Bewegung der Kolbenstange
in beiden Verschieberichtungen zu blockieren. Wenn in der Praxis
geneigte Ebenen mit Rollen oder Kugeln verwendet werden, ist es
daher erforderlich, für
jede Verschieberichtung der Kolbenstange geneigte Ebenen mit zugehörigen Rollen
und Kugeln vorzusehen, während
dann, wenn gelochte Lamellenelemente zur Blockierung der Kolbenstange
eingesetzt werden, zwei Lamellenelemente erforderlich sind, nämlich jeweils
eines für
jede Verschieberichtung der Kolbenstange.
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In
beiden der oben erwähnten
anomalen Betriebszustände
für die
Versorgung des Zylinders laufen die Einrichtungen für die Bewegung
des Schwenkhebels Gefahr, schwere Schäden zu erleiden, die ihre Funktion
und diejenige der Vorrichtungen beeinträchtigen können, welche von dem Schwenkarm
getragen werden, wobei auch Personen verletzt werden können, die
sich in der Nähe
der Einrichtungen aufhalten, wenn diese nicht mit Vorrichtungen
ausge rüstet
sind, um ein Herabfallen des Armes bei einer Anomalie in der Zufuhr
des Druckmediums zum Zylinder zu verhindern.
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Aus
DE-U 297 20 838 ist ein Zylinder bekannt, umfassend:
- – einen
in der Kolbenstange ausgebildeten, axialen Hohlraum, in dem eine
Schraubenmutter angeordnet ist,
- – ein
Schraubelement mit einem Gewindeschaft, der so angeordnet ist, daß er in
Eingriff mit der Schraubenmutter der Kolbenstange ist, und mit einem
von der Kolbenstange abgewandten Kopfstück, das bezüglich des Zylinders drehbar,
jedoch axial nicht verschiebbar angeordnet ist, sowie
- – Steuermittel
für die
Drehbewegung des Schraubelementes, die mit dem Kopfstück des Schraubelementes
verbunden sind und dazu dienen, eine Bremswirkung der Rotation durchzuführen, wenn
sich bei der Zufuhr des Druckmediums zu der Zylinderkammer anomale
Bedingungen einstellen.
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Die
wesentliche Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, ein Verstellorgan
mit schwenkbarem Hebel zur Verfügung
zu stellen, dessen Struktur eine Vorrichtung zur Steuerung der Schwenkbewegung
des Armes aufweist, welche in der Lage ist, Funktionsstörungen aufgrund
von Anomalien bei der oben erwähnten
Fluidzufuhr zu vermeiden.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung eines nicht einschränkenden
Ausführungsbeispiels,
das in der Zeichnung dargestellt ist; es zeigen:
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1 eine
Seitenansicht einer ersten Ausführungsform
eines Verstellorgans mit schwenkbarem Hebel, das mit einer Steuereinrichtung
gemäß der Erfindung
ausgrüstet
ist,
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2 eine
der 1 ähnliche
Seitenansicht im Schnitt,
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3 eine
vergrößerte Darstellung
der Einzelheit gemäß Pfeil
III in 2,
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4 in
vergrößerter Explosionsansicht
eine Teildarstellung der in 3 mit dem
Pfeil IV gezeichneten Einzelheit,
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5 eine
schematische Teilansicht eines Elementes der 3 in der
Ebene V-V,
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6 eine
schematische Teilansicht des Elementes der 5 in Richtung
des Pfeiles VI,
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7 eine
der 3 ähnliche
Schnittdarstellung einer anderen Ausführungsform des Verstellorgans
mit schwenkbarem Hebel, die mit der Steuereinrichtung gemäß der Erfindung
ausgerüstet
ist,
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8 einen
Längsschnitt
in der Ebene VIII-VIII der 7 zur Darstellung
einer Ventileinrichtung für
die Durchflussunterbrechung, die der Steuereinrichtung zugeordnet
ist,
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9 die
Darstellung der Einzelheit IX der 8 in einer
Arbeitsstellung, die von derjenigen der 8 abweicht,
und
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10 und 11 Ansichten
einer abgeänderten,
der Steuereinrichtung zugeordneten Ventileinrichtung für die Durchflussunterbrechung
in zwei Arbeitsstellungen, die denjenigen der 8 bzw. 9 entsprechen.
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In
den 1 bis 6, von denen die 2, 3, 5 und 6 eine
Ausführungsform
zeigen, die nicht Gegenstand der Patentansprüche ist, bezeichnet 1 insgesamt
ein Verstellorgan mit schwenkbarem Hebel, der durch ein Druckmedium, im
allgemeinen Luft, betätigt
wird.
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Das
Verstellorgan 1 hat ein Gehäuse 3, dem ein doppeltwirkender
Fluidzylinder 5 zugeordnet ist, der zur Verstellung eines
gabelförmigen
Hebelarms 7 mittels eines Kniehebelgelenks 9 dient.
Das Gelenk 9 hat in an sich bekannter Weise eine Koppelstange 11,
von der ein Ende schwenkbar mit einem Zapfen 13 einer Kurbelstange 15 verbunden
ist, während
das andere Ende schwenkbar an einem Zapfen 12 angelenkt
ist, der an einem Steuerende 10a einer Kolbenstange 10 angebracht
ist. Die Kurbelstange 15 umfasst zwei koaxiale Bolzen 17,
die zu dem Zapfen 13 der Kurbelstange einen Abstand aufweisen
und die aus dem Gehäuse 3 nach
außen
vorste hen. Mit den Bolzen 17 sind über bekannte Verkeilelemente 19 die Schenkel 20 des
Hebelarms 7 verbunden. An diesen Schenkeln 20 ist
schließlich
eine Anschlußplatte 21a befestigt,
die Bohrungen und/oder Öffnungen
aufweist, um in den Figuren nicht dargestellte Geräte anzubringen,
die von dem Verstellorgan 1 bewegt werden sollen.
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Jeder
der Schenkel 20 des Hebelarms 7 hat zwei vorspringende
Absätze 7a und 7b,
wobei an jedem von diesen eine Anschlagfläche 8a, 8b ausgebildet
ist, die dazu dient, gegen zwei Vorsprünge 6 zur Anlage zu
kommen, die von dem Gehäuse 3 seitlich abstehen,
oder eine nahe diesen liegende Position anzunehmen, wenn der Arm 7 eine
der Schwenkendstellungen erreicht hat. Die Anschlagflächen 8a und 8b haben
voneinander einen Winkelabstand von 90°, so daß der Hebelarm 7 in
zwei um 90° voneinander beabstandeten
Winkelstellungen montiert werden kann, damit das Verstellorgan 1 einfach
an die erforderlichen Einsatzmöglichkeiten
angepasst werden kann. In 1 ist eine
dieser beiden möglichen
Einbaustellungen des Armes 7 gezeigt, in welcher in einer
der Winkelendstellungen die Anschlagflächen 8b der beiden
Schenkel 20 zur Anlage an den Vorsprüngen 6 kommen oder
sich nahe diesen einstellen. In der anderen, nicht gezeigten Einbaustellung
kommen in der entsprechenden Endstellung die Anschlagflächen 8a der
beiden Schenkel 20 zur Anlage an den Vorsprüngen 6 oder
stellen sich in deren Nähe
ein.
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Mit
der Kolbenstange 10 ist ein Hauptkolben 23 verbunden,
der über
Ringdichtungen 24 in einer im Zylinder 5 ausgebildeten
Kammer 25 abdichtend verschiebbar gelagert ist. Der Kolben 23 besteht
vorzugsweise aus zwei miteinander verbundenen Teilen 23a und 23b,
die beispielsweise über
Schrauben oder andere bekannte Verbindungselemente miteinander verbunden
sind, wobei ein Teil dieser beiden Teile einstückig mit der Kolbenstange 10 ausgebildet ist.
Jedes der beiden Teile 23a, 23b ist mit einer Buchse 26a bzw. 26b ausgebildet,
deren Durchmesser etwas größer als
derjenige der Kolbenstange 10 ist.
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Die
Kammer 25 ist axial auf beiden Seiten durch je einen Kopf 27a und 27b abgeschlossen,
der an dem dem Gehäuse 3 gegenüberliegenden
Ende bzw. am davon abgewandten Ende angeordnet ist. In den Köpfen 27a und 27b sind
Kanäle 28a, 28b, 29a, 29b für die Zufuhr
bzw. den Abfluss des Druckmediums ausgebildet. Die Kanäle 28a und 28b oder 29a und 29b sind über ein
bekanntes Umschaltorgan wahlweise mit einer Druckquelle verbunden,
um alternativ auf einer der beiden Flächen des Kolbens 23 einen Überdruck
zu erzeugen, damit der Kolben 23 in der Kammer 25 zwischen
den Köpfen 27a und 27b eine
hin- und hergehende Bewegung ausführt. Jeder der beiden Kanäle 28a, 28b hat
vorzugsweise ein Paar von Abzweigungen, von denen eine in Richtung auf
die entsprechende Seite des Kolbens 23 in die Kammer 25 mündet, während die
andere in einem Sitz 30a, 30b endet, der den entsprechenden
Teil der Buchse 26a, 26b des Kolbens 23 in
einer Endstellung des Kolbens aufnimmt.
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In
der Kolbenstange 10 ist ein axialer Hohlraum 32 ausgebildet,
der durch die Teile 23a, 23b des Kolbens 23 und
die Buchsen 26a, 26b hindurchläuft. In dem Hohlraum 32 ist
eine Schraubenmutter 34 ausgebildet, die für die nachstehend
erläuterten Zwecke
vorgesehen ist. Die Schraubenmutter 34 hat in dem Teil 23b des
Kolbens vorzugsweise mehrere, beispielsweise vier axiale Nuten 36 mit
halbkreisförmigem
Nutgrund, wobei in jeder eine Reihe von Kugeln 38 aufgenommen
wird, beispielsweise drei Kugeln in jeder Nut 36.
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Dem
Kopf 27b der an dem vom Gehäuse 3 abgewandten
Ende des Zylinders 5 liegt, ist ein Schraubelement 40 zugeordnet,
das durch den Kopf hindurch läuft.
Das Schraubelement 40 hat einen Gewindeschaft 42,
der koaxial zu dem Hohlraum 32 ausgerichtet ist und der
mit seinem Gewinde in Eingriff mit der Schraubenmutter 34 ist.
Vorzugsweise sind die Nuten 36 der Schraubenmutter 34 an
der Trennfläche
zwischen den Teilen 23b und 23a axial offen, so
daß die
Kugeln 38 in die Nuten 36 eingesetzt werden können, wenn der
Gewindeschaft 42 in den Hohlraum 32 des Kopfteils 23b eingesetzt
ist.
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Vorzugsweise
hat der Gewindeschaft 42 ein mehrgängiges Gewinde, beispielsweise
ein viergängiges
Gewinde, von denen jeder Gang eine relativ zum Durchmesser des Schaftes 42 verhältnismäßig große Steigung
hat, so daß der
Gewindeschaft 42 bei der alternierenden Bewegung des Kolbens 23 leicht um
seine Achse rotieren kann, was durch den Eingriff der Kugeln 38 in
sein Gewinde bewirkt wird.
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Das
Schraubelement 40 hat ein Kopfstück 44, das sich in
eine Servokammer 50 eines am Kopf 27b befestigten
Gehäuses 46 hinein
erstreckt. Die Servokammer 50 ist über eine in dem Gehäuse 46 ausgebildete Öffnung 52 mit
der Druckquelle verbunden, die wahlweise die Zuführkanäle 28a, 29a oder 28b, 29b vor
dem genannten Umschaltorgan mit Druckmedium versorgt, wodurch dieses
in einen der Zuführkanäle geleitet
wird.
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Das
Kopfstück 44 ist
so in der Servokammer 50 gelagert, daß es über Wälzlager drehbar, jedoch bezüglich des
Gehäuses 36 und
des Zylinders 5 axial nicht verschiebbar ist. Auf der von
dem Kopf 27b abgewandten Seite des Kopfstücks 44 ist
in der Servokammer 50 ein schwimmender Hilfskolben 48 abgedichtet
und axial verschiebbar, jedoch relativ zu den Gehäuse 46 nicht
drehbar gelagert, der im Wesentlichen becherförmig ausgebildet ist und von
elastischen Druckmitteln in Richtung auf das Kopfstück 44 beaufschlagt
wird. Die elastischen Druckmittel können vorzugsweise aus einer
Gasfeder 56 bestehen, die vorzugsweise mit Stickstoff arbeitet
und eine Druckstange 58 hat, die sich an einer von dem
Kopfstück 44 abgewandten
Fläche
des Hilfskolbens 48 abstützt.
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Die
einander gegenüberliegenden
Flächen des
Kopfstücks 44 und
des Hilfskolbens 48 haben gegenseitig aneinander angepasste
Eingriffsmittel, von denen jedes vorzugsweise aus einem Zahnkranz 54 mit
radialen, dreieckigen Stirnzähnen 55 besteht, deren
Flan ken eine Neigung von beispielsweise 60° haben, wobei die Verzahnungen
des Kopfstücks 44 und
des Hilfskolbens 48 untereinander gleich sind.
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Im
Betrieb des Verstellorgans 1 wird von der Druckquelle kommendes
Druckmedium wahlweise in die Zuführkanäle 28a, 29a und 28b, 29b geleitet,
wodurch der Hauptkolben 23 innerhalb der Kammer 25 in
die eine oder andere Richtung verschoben wird. Durch diese alternierende
Verschiebung des Kolbens 23 und über das Kniehebelgelenk 9 veranlasst
die Kolbenstange 10, daß sich der Hebelarm 7 und
damit die an der Anschlußplatte 20a befestigten
Geräte verschwenken.
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Die
erwähnte
Druckquelle ist hinter dem Umschaltorgan, über welches die Zuführkanäle wahlweise
gespeist werden, mit der Öffnung 52 des
Gehäuses 46 verbunden,
so daß sich
auch in der Kammer 50 Druckmedium befindet. Ein normaler
Druck des in die Kammer 50 geleiteten Mediums ist ausreichend, um
der elastischen Druckwirkung entgegenzuwirken, die von den elastischen
Mitteln 56 auf den Hilfskolben 48 ausgeübt wird,
so daß der
Hilfskolben 48 auf Abstand von dem Kopfstück 44 des
Schraubelementes 40 gehalten wird, beispielsweise mit einem
Abstand von einigen Millimetern. Aufgrund des Eingriffs des Gewindeschaftes 42 mit
der Schraubenmutter 34 dreht sich unter diesen Bedingungen
bei einer Verschiebung des Hauptkolbens 23 das Schraubelement 40 innerhalb
des Hohlraums 32 frei um die Achse der Kolbenstange 10.
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Wenn
beispielsweise aufgrund einer zufälligen Ursache die Zufuhr von
Druckmedium durch die Druckquelle ausfällt, wird auch die Zufuhr des
Druckmedium zu den Zuführkanälen 28a, 29a und 28b, 29b unterbrochen.
In gleicher Weise wird auch die Zufuhr des Druckmediums in die Servokammer 50 unterbrochen,
so daß der
Hilfskolben 48 aufgrund des von den elastischen Mitteln 56 ausgeübten Druckes
zum Anschlag an das Kopfstück 44 kommt.
Dieselbe Folge ergibt sich, wenn der Druck unter einen vorbestimmten
Schwellenwert abfällt.
Aufgrund des Stirnflächeneingriffs
des Kopfstücks 44 mit
dem Hilfskolben 48 kommen die Zähne der Zahnkränze 54 miteinander
in Eingriff, so dass sich der Hilfskolben 48 relativ zu
dem Gehäuse 46 nicht
mehr drehen kann und damit die Rotation des Schraubelementes 40 blockiert
wird. Daraus folgt, daß die
Axialverschiebung der Kolbenstange 10 unterbrochen und
eine Schwenkbewegung des Hebelarmes 7 unmittelbar angehalten
wird.
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Die
Steuereinrichtung der hier beschriebenen Ausführungsform gestattet es, die
Bewegung des Hebelarmes 7 außerordentlich schnell und wirkungsvoll
zu blockieren, wenn sich in jeder beliebigen Einsatzstellung des
Verstellorgans 1 unvorhergesehen ein Druckabfall oder ein
fehlender Druck in der Kammer 50 einstellt. Dieselbe Einrichtung
ist darüber hinaus
in der Lage, die Verschiebung der Kolbenstange in beiden Verschieberichtungen
zu unterbrechen.
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Um
das Problem des heftigen Herabfallens des Armes 7 zu vermeiden,
was sich bei einem fehlerhaften Anschluß der Zufuhr- und Abflusskanäle für das Druckmedium
ergibt, d. h. dann, wenn ein Ende des Zylinders 5 mit der
Druckmittelquelle verbunden ist, während das gegenüberliegende
Ende nach außen
führt,
werden vorzugsweise an sich bekannte Verzögerungseinheiten eingesetzt.
Diese Verzögerungseinheiten
arbeiten normalerweise mit Ölversorgung
und sind dem Hebelarm 7 an seinen Anschlagflächen 8a oder
auch 8b zugeordnet, abhängig
davon, welche dieser Flächen
zur Anlage oder Annäherung
an dem entsprechenden Vorsprung 6 kommt, was von der gewählten Winkeleinbaustellung
des Hebelarms 7 auf dem Bolzen 17 abhängt. Jede
Verzögerungseinheit
hat eine verschiebbare Stange 14 (1), die
dazu dient, an einem entsprechenden, seitlich vorstehenden Vorsprung 6 zur
Anlage zu kommen, um den Aufschlag der Schenkel 20 gegen die
Vorsprünge 6 zu
dämpfen
und damit den Hebelarm 7 am Ende seiner Bewegung zu verzögern.
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Die 7 bis 9 zeigen
ein Ausführungsbeispiel
gemäß der Erfindung,
bei dem dieselben Bezugsziffern verwendet sind, um mit der zuvor
erläuterten
Ausführungsform übereinstimmende
oder ähnliche
Teile zu bezeichnen, wobei der allgemeine Aufbau des Zylinders 5 und
des Kolben 23 sowie des Schraubelementes 40 mit
der zuvor erläuterten
Ausführungsform übereinstimmt.
Das in diesem Fall mit 44' bezeichnete
Kopfstück
des Schraubelementes unterscheidet sich von dem zuvor erläuterten
dadurch, daß es
ein axiales Sackloch 60 hat, das in Richtung auf die Servokammer 50 offen
und in dem ein Innengewinde 62 ausgebildet ist, beispielsweise ein
dreigängiges
Schraubgewinde. Das Gewinde 62 ist in Eingriff mit einem
entsprechenden Außengewinde 64 am
Ende einer Stange 66, die sich axial von einem Hilfskolben 48' erstreckt,
der auf der Seite des Kopfstücks 44' abgedichtet
in der Servokammer 50 gelagert ist. Der Hilfskolben 48' kann sich in
der Servokammer 50 axial bewegen, jedoch relativ zu dem Gehäuse 46 nicht
rotieren. Hierzu sind dem Teil des Hilfskolbens 48', der von der
Stange 66 abgewandt ist, Drehblockiermittel für den Hilfskolben 48' zugeordnet,
beispielsweise ein Paar axialer Stifte 68, die verschiebbar
in Bohrungen eingesetzt sind, welche in den Boden des Gehäuses 46 eingesetzt
und an dem Hilfskolben 48' befestigt
sind, wobei diese Stifte 68 parallel und mit Abstand zur
Achse des Schraubelementes 40 angeordnet sind.
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In
die Kammer 50 münden
zwei Überströmkanäle 70, 72,
die in der Nähe
des Kopfes 27b bzw. in der Nähe des Bodens des Gehäuses 46 angeordnet
und über
einen Kanal 74 in der Wand des Gehäuses 46 miteinander
verbunden sind. Die Kammer 50 enthält eine viskose Flüssigkeit,
im allgemeinen Öl, das über die
Kanäle 70, 72 und 74 bei
einer Verschiebung des Kolbens 48' in der Kammer 50 von
einer Seite des Kolbens 48' zu
der anderen Seite geleitet wird.
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Dem Überströmkanal 72 ist
vorzugsweise eine Schraube 75 mit konischer Spitze zugeordnet. Der
Kopf der Schraube 75 weist zur Außenseite des Gehäuses 46,
so daß die
Schraube mittels eines Werkzeugs gedreht werden kann, beispielsweise
eines Schrauben drehers, um den Durchflußquerschnitt für die viskose
Flüssigkeit
durch den Überströmkanal 72 zu
verändern
und dadurch den Durchsatz einzustellen.
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Bei
einer Verschiebung des Kolbens 23 in der Kammer 25 des
Zylinders 5 dreht sich das Schraubelement 40.
Durch die Rotation seines Kopfstücks 44' wird über die
Gewinde 62 und 64 eine Axialverschiebung des Hilfskolbens 48' in Funktion
der Verschiebung des Hauptkolbens 32 bewirkt, und zwar
mit einem Untersetzungsverhältnis,
das mit der Gewindesteigung des Schaftes 42 und der Steigung der
Gewinde 62 und 64 korreliert. Die Axialverschiebung
des Hilfskolbens 48' in
der Servokammer 50 bewirkt eine Verschiebung der viskosen
Flüssigkeit durch
die Kanäle 70, 72 und 74,
so daß die
Verschiebegeschwindigkeit des Hilfskolbens 48' und damit des
Hauptkolbens 23 gedämpft
wird, was eine Funktion von dem Durchsatz des Fluids durch den Übertrömkanal 72 abhängt. Folglich
ist es möglich,
durch eine Veränderung
der Stellung der Schraube 75 im Kanal 72 die Maximalgeschwindigkeit
für die
Verschiebung des Kolbens 23 einzustellen. Damit ist es insbesondere
möglich,
eine solche Geschwindigkeit einzustellen, die ein heftiges Herabfallen
des Armes 7 des Verstellorgans 1 verhindert, wenn
anomale Anschlüsse
des Zylinders 5 vorliegen, d. h. wenn einer seiner Zuführkanäle mit der
Druckquelle verbunden ist, während
der andere nach außen
offen ist.
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Um
den Nachteil zu vermeiden, daß der
Hebelarm 7 im Falle eines absinkenden oder fehlenden Druckes
in der Kammer 25 in seine untere Stellung fällt, beispielsweise
bei einer Fehlfunktion der Druckquelle, die das Medium in den Zylinder 5 fördert, kann dem
Gehäuse 46 eine
Ventileinrichtung zugeordnet werden, um den Durchfluss des viskosen
Mediums durch die Kanäle 70, 72 und 74 zu
unterbrechen, wenn diese anomale Funktionsbedingung vorliegt.
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Nach
dem in den 8 und 9 gezeigten Ausführungsbeispiel
ist an dem Gehäuse 46 im
Bereich des Überströmkanals 70 ein
glockenförmiger Körper 76 angebracht,
der einen reduzierten zylin drischen Hals hat, welcher in Richtung
auf die Kammer 50 weist.
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In
dem glockenförmigen
Körper 76 ist
eine zylindrische Arbeitskammer 78 ausgebildet, die über eine
Bohrung 80 mit entsprechender, nicht dargestellter Leitung
mit der Druckquelle verbunden ist, die vor dem Umschaltorgan wahlweise
die Zuführkanäle für den Zylinder 50 mit
Druckmittel versorgt. Auf diese Weise befindet sich in der Arbeitskammer 78 Druckmedium,
wenn die Kammer 25 des Zylinders 5 auf der einen
der beiden Seiten des Kolbens 23 mit Druckmedium gespeist
wird. Eine vorzugsweise metallische Schließnadel 82 ist in den
glockenförmigen Körper 76 eingesetzt
und wirkt mit einem Sitz 71 zusammen, der in dem Überströmkanal 70 ausgebildet ist.
Die Schließnadel 82 hat
einen erweiterten Kopf, der mit Abdichtung in der Arbeitskammer 78 angeordnet
ist und über
eine Feder 84, die zwischen den Kopf und einen Deckel 86 eingesetzt
ist, in Richtung auf die Kammer 50 beaufschlagt wird. Der
Schaft 82a der Schließnadel 82 ist
verschiebbar in dem zylindrischen Kragen des Gehäuses 46 gelagert und
hat einen ringförmigen
Vorsprung, der seine Verschiebebewegung aufgrund der Beaufschlagung
durch die Feder 84 begrenzt.
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Wenn
in den Zylinder 5 das Druckmedium strömt, wird es auch in die Arbeitskammer 78 geleitet, so
daß die
Schließnadel 82 gegen
die Kraft der Feder 84 in der in 8 gezeigten
Stellung gehalten wird, in der der Schaft 82a einen Abstand
von dem Sitz 71 hat, so daß die viskose Flüssigkeit
frei durch die Kanäle 70, 72 und 74 fließen kann,
wodurch sich der Hilfskolben 48' frei verschieben kann. Im Fall
eines Druckabfalls oder fehlenden Drucks des in den Zylinder 5 zugeführten Mediums
stellt sich dieser Druckabfall auch in der Arbeitskammer 78 ein,
so daß der Schaft 82a durch
die Feder 84 gegen seinen Sitz 71 verschoben wird,
wodurch der Durchfluss der viskosen Flüssigkeit durch den Kanal 70 unterbrochen wird.
Das hat zur Folge, daß sich
der Hilfskolben 48' in
der Kammer 50 nicht verschieben kann, wodurch auch eine
Drehung des Schraubelementes 40 und eine Verschiebung des
Hauptkolbens 23 sowie eine Schwenkbewegung des Hebelarmes 7 verhindert werden.
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Im
abgeänderten
Ausführungsbeispiel
der 10 und 11, in
denen dieselben Bezugsziffern für
gleiche oder ähnliche
Elemente wie in den zuvor erläuterten
Varianten benutzt sind, ist die Ventileinrichtung für die Unterbrechung
der durch die Kanäle 70, 72, 74 fließenden Flüssigkeit
einstückig
mit dem Gehäuse 46 ausgebildet.
So sind insbesondere die zylindrische Arbeitskammer 78 und
die Bohrung 80 in dem Gehäuse 46 ausgebildet,
vorzugsweise in dessen Boden auf der dem Zylinder 5 gegenüberliegenden
Seite der Kammer 50. Der Schaft 82a der Schließnadel 82 ist
verschiebbar in eine Bohrung 78a eingesetzt, die koaxial
zur Arbeitskammer 78 und zu dem Sitz 71 ausgerichtet
ist, welcher über
den Kanal 74 mit dem Kanal 70 verbunden ist. Zwischen
der Bohrung 78a und dem Sitz 71 erstreckt sich
quer zu diesen der Kanal 72, der im Bereich des Bodens
auf der vom Kopfstück 44' abgewandten
Seite in die Kammer 50 mündet. Dem Schaft 82a sind
Dichtungselemente zugeordnet, beispielsweise Elastomerringe, um
eine Abdichtung für
die Flüssigkeit
zwischen dem Schaft 82a und den Wänden des Sitzes 71 und der
Bohrung 78a zu gewährleisten.
Ein weiterer Dichtring ist zwischen den Kopf des Schließelementes 82a und
die Wand der Arbeitskammer 78 eingesetzt, um zu verhindern,
daß Flüssigkeit über den
Deckel 86 nach außen
austreten kann.
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Der
Deckel 86 kann mit einem Positionssensor 90 versehen
sein, beispielsweise einem induktiven Sensor, der über Stecker 91 an
ein elektrisches Netz angeschlossen wird, um die Stellung zu erfassen,
in welche sich das Verschlusselement 82 in der Blockierstellung
für den
Durchfluss des viskosen Mediums verschiebt. Dabei ist der Sensor 90 in
der Lage, direkt ein Signal, beispielsweise ein optisches Signal über LED,
oder einen Impuls über
die Stecker 91 zu einer nicht gezeigten Anzeigeschaltung
abzugeben, die einen Sender für
ein optisches oder akustisches Alarmsignal aufweist.
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Auch
bei dieser Variante ist eine Schraube (in den 10 und 11 nicht
dargestellt) vorgesehen, die vorzugsweise so ange ordnet ist, daß sie die Einstellung
des Durchflussquerschnittes für
die viskose Flüssigkeit
durch die Überströmkanäle zu den gegenüberliegenden
Seiten des Kolbens 48' gestattet.
Diese Schraube, die analog zur Stellschraube 75 der zuvor
erläuterten
Variante ausgebildet sein kann, wird von der Außenseite des Gehäuses 46 über ein Werkzeug
verstellt und ist in diesem Fall vorzugsweise dem Kanal 70 zugeordnet.