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Die
vorliegende Erfindung betrifft Verteiler für Druckflüssigkeit, die verwendet werden,
um die Steuerung, und zwar mittels eines handbetriebenen Teils, einer
oder mehrerer nachfolgender Vorrichtungen zu ermöglichen, die mit einer unter
Druck stehenden Flüssigkeit
arbeiten.
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Genauer
gesagt betrifft die Erfindung die hydraulischen Manipulatoren, die
dazu dienen, die Steuerung verschiedener hydraulischer Funktionen beispielsweise
einer Tiefbaumaschine zu gewährleisten.
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Bekannt
ist, insbesondere entsprechend dem Dokument WO-96/30652, ein Flüssigkeitsverteiler
des folgenden Typs, bestehend aus:
- – einem
Körper,
der mindestens einen Hohlraum hat, dessen eines Ende an mindestens
einer Fläche
des Körpers
mündet,
- – mindestens
einem Druckminderer, der im Körper
angebracht ist und der einen Stößel hat,
der beweglich im Bereich des Mündungs-Endes
montiert ist, sowie einen im Hohlraum montierten Tauchkolben und
eine Regulierfeder, die zwischen dem Stößel und dem Tauchkolben eingefügt ist,
wobei dieser Tauchkolben in Translationsbewegung pendelnd montiert
ist, um die Funktion als Druckminderer zu erfüllen, und dessen Gleichgewichtslage
von der durch das Eintauchen des Stößels bewirkten Komprimierung
der Regulierfeder und von dem Regulierungsdruck am Ausgang abhängt, der
zu einer nachfolgenden Vorrichtung hin abgegeben werden soll,
- – einem
Steuerelement, das dazu dient, das Eintauchen der Stößels zu
modifizieren, um den abgegebenen Druck zu steuern, wobei das Steuerelement
bezüglich
der genannten Fläche
des Körpers
schwenkbar montiert ist und mindestens einen Finger hat,
- – eine
Zylinderspule bildende Mittel, die geeignet sind, ein Magnetfeld
in einer im wesentlichen zur Translationsrichtung des Tauchkolbens
parallelen Richtung zu erzeugen, und die im Körper montiert sind, wobei sie
im wesentlichen koaxial mit dem Stößel sind, und die eine Auflagefläche definieren,
die im wesentlichen koplanar ist mit der genannten Fläche des
Körpers,
- – einen
Anker, der gleichzeitig mit dem Stößel in Translationsbewegung
versetzt werden kann und aus einem auf das Magnetfeld ansprechenden Material
hergestellt ist, und der eine Kontaktfläche hat, die zu der Auflagefläche hin
zeigt, die zu den Mitteln gehört,
die die Zylinderspule bilden, und zwar gegen diese Auflagefläche stoßend, um
den Stößel mit
einer vorher bestimmten Anziehungskraft in seiner Stellung zu blockieren.
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Bei
solchen Flüssigkeitsverteilern
liegt ein erster Nachteil in einem Ablösen (nachstehend auch Abreissen
genannt) des Ankers zu einem ungelegenen Zeitpunkt aus den Mitteln
heraus, die das Magnetfeld bilden. Tatsächlich unterliegt bei Ortswechseln
von Tiefbaumaschinen auf Baustellen der Verteiler, der in solchen
Maschinen montiert ist, Beschleunigungen und Abbremsungen, die auf
den Anker Abreisskräfte
ausüben,
die größer sind
als die Anziehungskraft, die auf diesen Anker vom Magnetfeld ausgeübt wird.
Das wird noch verschärft
durch die Trägheit
des Steuerelements.
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Ein
zweiter Nachteil besteht in der Tatsache, dass der Bedienungsmann
während
des Abreissvorgangs das Steuerelement nicht mit einer vorher bestimmten
Kraft betätigen
kann. Er weiss also nicht genau, zu welchem Zeitpunkt der Anker
vom Magnetfeld abgelöst
worden ist.
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Diese
Nachteile beruhen auf der Tatsache, dass der Anker im allgemeinen
starr am Stößel befestigt
ist, so dass er keine Freiheitsgrade der Drehung um horizontale
Achsen hat. Während
des Abreissens ist der Anker demnach nur mit einem Teil der Auflagefläche in Kontakt
mit dem Magnetfeld, so dass die Anziehungskraft des Magnetfeldes
auf den Anker auf einen unbekannten Wert unter der vorher bestimmten
Stärke
herabgesetzt wird.
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Die
vorliegende Erfindung hat insbesondere die Aufgabe, diese Nachteile
zu beheben, indem sie einen Flüssigkeitsverteiler
liefert, bei dem die Phase der Ablösung des Ankers aus der Zylinderspule
heraus nur durch eine Kraft erfolgen kann, die auf einem vorher
bestimmten Niveau gehalten wird, und der dies durch einfache, wirksame
und kostengünstige Mittel
erreicht.
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Zu
diesem Zweck ist gemäß der Erfindung ein
Flüssigkeitsverteiler
des vorgenannten Typs im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass
er unter anderem Vorrichtungen zum Aushängen des Ankers auf dem Finger
umfasst, die ein Fenster abgrenzen, in das der Finger im wesentlichen
quer hineinragt, und dadurch, dass der Stößel so montiert ist, dass er den
Anker mit Spiel durchquert, um in das Fenster hineinzuragen, sowie
dadurch, dass der Finger zwischen den Aufhängevorrichtungen und dem Stößel liegt.
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Dank
dieser Anordnungen ist der Anker unter dem Finger des Steuerelements
so aufgehängt,
dass die Zahl der Freiheitsgrade des Ankers erhöht wird. Demnach ist beim Ablösen dieses
Ankers aus der Zylinderspule heraus diese frei, sich – bezogen
auf die umgebenden Bestandteile – zu verschieben, so dass der
Anker mit den Mitteln, die die Zylinderspule bilden, auf seiner
gesamten Fläche
in Kontakt bleibt. Die auf den Anker ausgeübte magnetische Anziehungskraft
bleibt demnach auf einem konstanten, vorher bestimmten Niveau.
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Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel grenzen
die Aufhängevorrichtungen
und der Anker gemeinsam das Fenster ab.
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Vorzugsweise
umfassen die Aufhängevorrichtungen
einen Bügel,
der den oberen Schenkel und die Seitenwände des Fensters bildet, wobei
der untere Schenkel des Fensters vom Anker gebildet wird.
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Wiederum
hat der Finger vorzugsweise Punktkontakt mit dem oberen Schenkel
des Fensters.
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Als
Variante umfasst der Finger ein kugelförmiges Endstück, auf
dem der obere Schenkel des Fensters aufliegt.
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Vorzugsweise
umfasst der Anker eine Kreisscheibe, die aus eisenhaltigem Material
hergestellt ist.
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Als
Variante ist der Bügel
auf der Kreisscheibe angeformt.
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Bei
einer weiteren Variante sind der Bügel und der Anker zusammen
aus einem Material geformt.
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Als
weitere Variante sind der obere Schenkel und die Seitenwände auf
der Kreisscheibe verschraubt.
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Vorzugsweise
haben dann die Seitenwände die
Form von offenen Rinnen, in denen Schrauben untergebracht sind.
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Weitere
Kennzeichen und Vorteile der Erfindung werden sich in der folgenden
Beschreibung von vier Ausführungsbeispielen
zeigen, welche beispielhaft, aber nicht beschränkend gegeben werden, mit Bezug
auf beigefügte
Zeichnungen, nämlich:
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1 ist
eine Teil-Schnittansicht eines Flüssigkeitsverteilers, der mit
einem Anker entsprechend der vorliegenden Erfindung ausgestattet
ist.
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2 ist
eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, des Ankers, der auf den
Finger des Steuerelements montiert ist.
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3 ist
eine Schnittansicht des Ankers, die entsprechend der vorliegenden
Erfindung mit Aufhängevorrichtungen
versehen ist.
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Die 4 und 5 sind
Ansichten von der Seite und von oben eines zweiten Ausführungsbeispiels
der Aufhängevorrichtungen
des erfindungsgemäßen Ankers.
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Die 6 und 7 sind
analog zu den 4 und 5 Ansichten
eines dritten Ausführungsbeispiels
der Aufhängevorrichtungen
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Die 8 und 9 sind
analog zu den Ansichten 4 und 5 Ansichten eines
vierten Ausführungsbeispiels
der Aufhängevorrichtungen
des Ankers entsprechend der vorliegenden Erfindung.
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Ein
Verteiler für
Druckflüssigkeit,
und speziell ein hydraulischer Manipulator, ist in 1 dargestellt.
Die Flüssigkeit
wird zu einer nachfolgend liegenden, nicht darge stellten Vorrichtung
unter einem Druck abgegeben, die ihrem Verwendungszweck angepasst
ist.
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Der
Verteiler für
Druckflüssigkeit
umfasst mindestens einen Druckminderer 2. Vorzugsweise, wie
es auch häufig
bei hydraulischen Manipulatoren für Tiefbaumaschinen anzutreffen
ist, ist er mit vier miteinander identischen Druckminderern ausgestattet.
Nur zwei dieses Druckminderer sind in der 1 dargestellt.
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Jeder
Druckminderer 2 hat einen Tauchkolben 3, der sich
in einem Hohlraum 4 verschieben kann, der im Körper 5 des
Verteilers ausgeführt
ist.
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Wie
in diesem Technikbereich bekannt ist, wird die Regelung des Druckminderers
von einem Bedienungsmann durch Betätigen eines Steuerelements 6 bewirkt
(teilweise in der 1 dargestellt). Dieses Steuerelement
ist auf ein Gelenk 7 montiert, das vom Körper 5 des
Verteilers 1 getragen wird, und zwar in Höhe einer
der Flächen 8 des
Körpers 5.
Dieses Gelenk ist beispielsweise eine Kardangelenk, ein Kugelgelenk
oder auch eine Drehgelenkverbindung.
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Der
Hohlraum 4 hat ein Ende 9, das an der Fläche 8 des
Körpers 5 mündet. Das
Steuerelement 6 hat, unter anderem, einen Finger 10,
der sich vom Gelenk 7 aus erstreckt, um im wesentlichen
senkrecht zu dem im Hohlraum 4 montierten Tauchkolben 3 hineinzuragen.
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Der
Druckminderer umfasst, wie an sich bekannt ist, einen Stößel 11 und
eine Regulierfeder 12, so dass durch Betätigung des
Steuerelements 6 der Stößel 11 eine
Translationsbewegung hin- und her im Inneren des Hohlraums 4 ausführt, und
zwar in Höhe des
Mündungs-Endes 9 dieses
Hohlraums.
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Auf
diese Weise kann das Steuerelement 6 die Stellung des Stößels 11 verändern, um
die Regelung des Druckminderers zu steuern und folglich die Stärke des
Drucks, der vom Verteiler zu der nachfolgend liegenden Vorrichtung
(nicht gezeigt) abgegeben wird.
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Die
Funktionsweise eines solchen Flüssigkeitsverteilers
ist dem Fachmann wohl bekannt und ist beispielsweise im Dokument
FR-2 376 978 oder FR-2 507 732 oder auch in FR-2 781 846 beschrieben.
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Darüber hinaus,
und auch das ist dem Fachmann bekannt, besitzt der Verteiler für Druckflüssigkeit
Mittel, die eine Zylinderspule 15 bilden, die mit einem
Anker 16 zusammenwirkt, um den Stößel 3 in einer vorher
definierten Stellung zu blockieren.
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Die
Mittel, die die Zylinderspule 15 bilden, bestehen beispielsweise
aus einer Spule. Diese Spule ist im Körper 5 im wesentlichen
koaxial zum Stößel 11 montiert.
Ein Ende dieser Spule mündet
in Höhe der
Fläche 8 des
Körpers 5 und
bildet eine Auflagefläche 17,
die zu dieser Fläche
im wesentlichen koplanar ist. Diese Auflagefläche 17 kann, bezogen
auf die Fläche 8,
auch leicht zurückweichend
sein, ist aber im wesentlichen zu dieser Fläche parallel. Die Spule 15 liefert
so ein Magnetfeld in eine Richtung, die zur Richtung der Translationsbewegung
des Stößels 11 im
wesentlichen parallel ist.
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Der
Anker 16 ist so beschaffen, dass er gleichzeitig mit dem
Stößel 11 in
eine Translationsbewegung versetzt werden kann, und er ist aus einem Material
hergestellt, das auf das Magnetfeld anspricht, wie etwa ein eisenhaltiges
Material. Dieser Anker hat eine Kontaktoberfläche 18, die so zur
Auflagefläche 17 hin
liegt, dass sie bei einer vorher definierten Stellung des Stößels 11 gegen
diese Auflagefläche
stößt. In dieser
Stellung ist der Stößel demnach
festgehalten mit einer vorher bestimmten Anziehungskraft zwischen
dem Anker und der Spule.
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Gemäß einem
wesentlichen Kennzeichen der vorliegenden Erfindung besitzt der
Flüssigkeitsverteiler
I außerdem
Vorrichtungen 20 zum Aushängen des Ankers 16 am
Finger 10 des Steuerelements 6. Diese Aufhängevorrichtungen
ermöglichen
es, den Anker 16 in der Bewegung mit dem Finger 10 zu
koppeln, so dass der Anker 16 in gewisser Weise unter dem
Finger 10 schwebend montiert ist. Folglich hat dieser Anker
fünf Freiheitsgrade,
damit seine Kontaktoberfläche 18 permanent
parallel zur Auflagefläche 17 der
Spule ist, und dies trotz einem möglichen leichten Versatz zwischen
der Achse des Stößels 11 und
der Richtung der Kraft, die von dem Finger 10 bei der Bewegung
des Stößels auf
die Aufhängevorrichtungen 20 ausgeübt wird.
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Zu
diesem Zweck sind die Aufhängevorrichtungen 20 bezogen
auf den Anker 16 gegenüber
der Fläche 8 des
Körpers 5 angeordnet.
Die Aufhängevorrichtungen 20 (2)
grenzen ein Fenster 21 ab, in das der Stößel 11 hineinragt,
nachdem er den Anker 16 durchquert hat. Dieser Stößel ist
so montiert, dass er diesen Anker mit Spiel durchquert.
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Der
Finger 10 ist in dem Fenster im wesentlichen quer zu diesem
angeordnet, um zwischen den Aufhängevorrichtungen 20 und
dem Stößel 11 zu
liegen. Der Stößel 11 wird
in der Translationsbewegung bezogen auf den Finger 10 festgehalten
mittels beispielsweise eines Sicherungsrings 22, der auf
dem Anker 16 aufliegend im Inneren des Fensters 21 montiert
ist.
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Wie
im einzelnen in der 2 gezeigt ist, haben die Aufhängevorrichtungen 20 die
Form eines Bügels 25,
der über
dem Anker 16 liegt, um mit diesem Anker das Fenster 21 zu
bilden. Der obere Schenkel 26 und die Seitenwände 27 und 28 werden demnach
vom Bügel 25 gebildet,
während
der untere Schenkel 29 dieses Fensters vom Anker 16 gebildet wird.
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Um
eine Balancebewegung des Ankers 16 und des Bügels 25 um
den Finger 10 zu ermöglichen, ist
der Bügel 25 im
Bereich des oberen Schenkels des Fensters 21 in Punktkontakt
mit dem Finger 10. Zu diesem Zweck hat der Finger 10 ein
kugelförmiges
Ende 30. Genauer gesagt, ist dieses Ende beispielsweise
halbkreisförmig,
so dass der obere Schenkel 26 quasi punktuell auf dem kreisförmigen Ende
des Endes 30 aufliegt. Ebenso liegt der Stößel 11 am
Ende 30 mit Punktkontakt auf, und zwar gegenüber dem
Kontakt zwischen dem Ende 30 und dem oberen Schenkel 26.
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Der
Anker 16 hat zum Beispiel die Form einer Kreisscheibe.
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Wie
in der 3 im einzelnen gezeigt ist, sind der Bügel 25 und
die Kreisscheibe 16 aus gleichem Material einstückig gegossen.
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Bei
einer weiteren Variante ist der Bügel 25 auf der Kreisscheibe 16 verschraubt,
wie in den 4 und 5 gezeigt
ist. Die Seitenwände 27 und 28 nehmen
dann die Form von Querstreben 35 und 36 an, auf
denen eine Brücke 39 ruht,
die mit dem oberen Schenkel des Fensters zusammenfällt. Schrauben 37 und 38 durchqueren
die Querstreben, um die Brücke
und die Querstreben auf dem Anker 16 zu befestigen, und
zwar im wesentlichen senkrecht zu der von diesem Anker definierten
Ebene.
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Bei
der in den 6 und 7 gezeigten Variante
ist der Bügel 25 ebenfalls
mit der Kreisscheibe 16 verschraubt, wie bei der in den 4 und 5 gezeigten
Variante. Der Bügel 25 ist
aus einem einzigen Stück
in Form einer Spange, beispielsweise aus metallischem Material,
hergestellt. Er hat jetzt zwei Enden 40 und 41,
die nach dem Inneren des Fensters hin parallel zum Anker 16 gebogen
sind. Diese zwei Enden sind mit dem Anker verschraubt.
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Bei
noch einer anderen Variante, dargestellt in den 8 und 9,
ist der Bügel 25 mit
Clips auf der Kreisscheibe 16 aufgesetzt. Zu diesem Zweck hat
diese Scheibe Nasen 45 und 46, die auf jener Fläche der
Kreisscheibe 16 hervorstehen, die ihrer Kontaktfläche 18 entgegengesetzt
ist, um in die Seitenwände 27 und 28 hineinzureichen.
Dann ist der Bügel zum
Beispiel aus Kunststoff hergestellt.
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Selbstverständlich ist
die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt und
diverse Änderungen
können
daran vorgenommen werden, ohne dass der Rahmen der Patentansprüche verlassen
wird.