EP1039145B1 - Elektrohydraulische Steuereinrichtung - Google Patents

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EP1039145B1
EP1039145B1 EP00100019A EP00100019A EP1039145B1 EP 1039145 B1 EP1039145 B1 EP 1039145B1 EP 00100019 A EP00100019 A EP 00100019A EP 00100019 A EP00100019 A EP 00100019A EP 1039145 B1 EP1039145 B1 EP 1039145B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
control device
gear
electrohydraulic control
spring
worm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP00100019A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1039145A2 (de
EP1039145A3 (de
Inventor
Wolfgang Koetter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Publication of EP1039145A3 publication Critical patent/EP1039145A3/de
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Publication of EP1039145B1 publication Critical patent/EP1039145B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/0401—Valve members; Fluid interconnections therefor
    • F15B13/0402—Valve members; Fluid interconnections therefor for linearly sliding valves, e.g. spool valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/044—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by electrically-controlled means, e.g. solenoids, torque-motors

Definitions

  • the invention is based on an electro-hydraulic Control device according to the preamble of claim 1 specified genus.
  • Control device known from DE 36 39 174 A1, in which for controlling volume flows to a hydraulic Servomotor a arranged in a valve housing Control spool of two magnets from a spring-centered Middle position on both sides in working positions is deflectable.
  • a double-acting one Reset device provided, in which two are concentric nested springs with different sizes Diameters in a common chamber on one side of the Control spool are arranged.
  • Control devices with directly magnetically confirmed Control spool must compensate for tolerances for each One operating point in the direction of the deflection - be adjusted in order to ensure a coordination between To achieve control device and control electronics.
  • DE 44 46 143 A1 is electromagnetic actuated pressure medium valve for controlling Volume flows known in which to adjust the Operating point an adjustment device is provided.
  • the Adjusting device has a worm gear with which the change in the bias of the spool loading spring during the hydraulic test is infinitely feasible.
  • the disadvantage of this Control device is, however, that this pressure medium valve has only a single magnet and thus for one single-acting function is designed; a double-acting reset device for the spool is not available here.
  • EP 0 845 602 A2 electrohydraulic control device known for a 4/2 function is designed.
  • this Control device are for setting Operating points provided two adjustment devices, wherein two worm gears are provided in the valve housing. While with a worm gear as a gear trained spring plate is adjusted, that works second worm gear on the opposite valve housing - End on a valve sleeve of a poppet valve to the there Adjust the control edge.
  • the disadvantage is that this too Control device only for a single-acting function a single magnet is formed so that the Valve elements from an initial position only in one Direction can be deflected.
  • This arrangement is therefore suitable not for a double-acting reset device in which two springs are arranged concentrically one inside the other. moreover require at opposite ends of the valve body lying worm gear and a lot of space and are also expensive.
  • the electrohydraulic control device with the characterizing features of claim 1 on the other hand the advantage that with her at a double-acting reset device a change of Spring preloads during the hydraulic test is continuously possible in one operation. So it can a precise setting with the valve installed Operating conditions take place, this setting via receive the entire operating time of the control device remains.
  • the double-acting Reset device with small dimensions and from relative create simple components. With the adjustment of the The test and response time becomes the operating point from the outside significantly shortened. You can also change the setting perform sensitively and precisely.
  • the is also suitable Control device for different magnetic drives from two individual magnets or from a double stroke magnet can exist.
  • FIG. 1 shows a simplified representation a longitudinal section through an electrohydraulic Control device with a double-acting Reset device according to the prior art Technology
  • Figure 2 shows a longitudinal section through part of a electrohydraulic control device with a double-acting reset device according to the invention in simplified and enlarged representation
  • Figure 3 a Cross section according to I-I in Figure 2
  • Figure 4 a Cross section according to II-II in Figure 2.
  • FIG. 1 shows a simplified representation Longitudinal section through an electro-hydraulic Control device 10 in a state of the art counting known design.
  • the control device 10 has a directional control valve 11 in a valve housing 12 a Control spool 13 picks up.
  • the control slide 13 is from a double-acting reset device 14 in the drawn centered position, from which it passes through a first and second magnet in opposite Directions can be deflected in working positions.
  • the two magnets 15, 16 are on opposite End faces of the valve housing 12 mounted, the double-acting reset device 14 between the first Magnet 15 and the valve housing 12 is arranged.
  • a measuring orifice 18 in an inlet channel 19 and over Check valve 21 flow into an inlet chamber 22.
  • the control slide 13 can actuate the first magnet 15 against the force of the reset device 14 from his Center position are deflected to the right, one first control edge 23 the connection from the inlet chamber 22 controls to a first motor chamber 24 while at the same time a third control edge 25 a second Motor chamber 26 connects to a return chamber 27.
  • the second magnet 16 is energized and the control slide 13 from the drawn middle position against the force of Reset device 14 deflected to the left, opens the second control edge 28 the connection from the inlet chamber 22 to the second motor chamber 26 while the first Motor chamber 24 via a fourth control edge 29 to one Return chamber 31 is relieved.
  • the double-acting reset device 14 points to Center the spool 13 in its central position two concentrically arranged, one inside the other Springs 32 and 30 on corresponding to the two Operating directions.
  • the inner spring 32 acts against the Power of the left first magnet 15.
  • the preload of the inner spring 32 can with the help of a Adjust the adjusting device 33, for which the inner spring 32 supporting spring plate 34 a thread arrangement has and attached to a spool 13 Threaded bolt 35 is arranged axially adjustable. Will the second, right magnet 16 excited, this works against the outer spring 30, which extends over a second spring plate 36 fixed to the housing.
  • To preload the outer To change spring 30 are between the second spring plate 36 and the first magnet 15 not shown Washers inserted.
  • Both springs 32, 30 are with their spring plates 34, 36 in an actuator housing 37 Reset device 14 arranged between the Valve housing 12 and the first magnet 15 is flanged.
  • an operating point is adjusted to compensate for tolerances.
  • This also serves to coordinate between directional valve 11 and Drive electronics.
  • one operating point each adjusted, for example an oil flow of 1 liter per Minute with an electric current of 0.5 ampere is set.
  • This setting of the operating points takes place by changing the force of the springs 32, 30, against which the magnets 15, 16 control spool 13 deflect.
  • the spring forces must be reached during the hydraulic Testing the first magnet 15 to be removed; such interruption that may be necessary several times disturbs the Testing and is expensive.
  • FIG. 2 now shows a simplified longitudinal section through a control device 40 according to the invention, which differs from the Control device 10 according to FIG. 1 differs as follows, the same reference numerals for the same components be used.
  • the control device 40 has one Double-acting reset device 41 according to the invention on, with its actuator housing 42 between the Electromagnet 15 and the directional control valve 11 is flanged.
  • the the inner spring 32 supporting first spring plate 34 now formed as the first gear 43, which with its Output teeth 44 arranged in an outer circumference in a first adjustment spindle 45, which is transverse to the longitudinal axis of the Control spool 13 is mounted in the control housing 42.
  • the gear 43 and adjusting spindle 45 thus form a first gear 46, with which the bias of the inner spring 32 from the outside is adjustable.
  • the first gear 43 has on its Control slide 13 facing a sleeve-shaped Approach 47, inside of which the inner spring 32nd is arranged, and on which it is supported.
  • the first Gear 43 with shoulder 47 is inside the inner spring 32nd penetrated by a bolt 48 fastened to the slide 13, on which a bushing 51 is located via a snap ring 49 supports, which serves as an abutment for the inner spring 32.
  • the tubular extension 47 has a guide thread 52 on the outside with which the first gear 43 in a second gear 53 is mounted so that the first gear 43 at a Rotational movement relative to the second gear 53 axially is adjustable.
  • the second gear 53 which is the function of the second Spring plates 36 takes over, serves to support the outer Spring 30.
  • the second gear 53 is essentially executed sleeve-shaped and has on its outer circumference second guide thread 54 with which it is axially adjustable is guided in the control housing 42. Furthermore, the second one Gear 53 on a opposite the second guide thread 54 reduced diameter an output gear 55, with which it meshes in a second adjusting spindle 56, the parallel to the first adjusting spindle 45 in the adjusting housing 42 is stored.
  • the second adjusting spindle 56 forms with the second gear 53, a second gear 57 with which the Bias of the outer spring 30 is adjustable.
  • the second Gear 53 is in this way with two guide threads equipped, the 52 in its first guide thread first gear 43 is guided while it is with its second Guide thread 54 itself is guided in the control housing 42.
  • the two Adjustment spindles 45 and 56 each of the same Outer wall 58 are accessible to adjust them simplify.
  • the output gears 44 and 55 are on two gears 43, 53 with the same diameter executed so that the adjusting spindles 45, 56th are mutually executable.
  • the two gears 46 and 47 are particularly useful as Worm gear designed, each worm 45 and 56th in their axial direction by a pin 59 is fixed in a closed by a ball 61 Drill hole 62.
  • For tolerance compensation for the inner Spring 32 and the outer spring 30 are only relatively small Strokes required so that the wheel widths of the gears 43rd or 53 can be selected accordingly short.
  • control device 40 with the double-acting reset device 41 can for Adjustment of the operating points the preload of the inner Spring 32 and that of the outer spring 30 during the hydraulic testing continuously in one operation be changed. It is like this with a setting proceeded that first with the second adjusting spindle 56 via the second gear 53 the bias of the outer spring 30 is adjusted on the second magnet 16. With this Adjustment process is the second adjustment spindle 56 second gear 53 rotated, this Rotary movement with the help of the second guide thread 54 in an axial movement of the second spring plate 36 is converted becomes.
  • the double-acting reset device can for both switching and proportional working magnets can be used. Even though Worm gears are particularly advantageous use other suitable types of gears.
  • Magnet drive can also be designed as a double-stroke magnet then the magnetic plunger for a pulling and pushing Actuation of the control slide is hooked in; expediently double solenoid and Reset device on opposite sides of the Valve housing arranged.

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Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer elektrohydraulischen Steuereinrichtung nach der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher angegebenen Gattung.
Es ist schon eine solche elektrohydraulische Steuereinrichtung aus der DE 36 39 174 A1 bekannt, bei der zur Steuerung von Volumenströmen zu einem hydraulischen Stellmotor ein in einem Ventilgehäuse angeordneter Steuerschieber von zwei Magneten aus einer federzentrierten Mittelstellung nach beiden Seiten in Arbeitsstellungen auslenkbar ist. Um den Steuerschieber in seiner Mittelstellung zu halten, ist eine doppeltwirkende Rückstelleinrichtung vorgesehen, bei der zwei konzentrisch ineinander angeordnete Federn mit unterschiedlich großen Durchmessern in einer gemeinsamen Kammer auf einer Seite des Steuerschiebers angeordnet sind. Bei solchen Steuereinrichtungen mit direkt magnetisch bestätigtem Steuerschieber muß zum Ausgleich von Toleranzen für jede Richtung der Auslenkung jeweils ein Betriebspunkt - einjustiert werden, um so eine Abstimmung zwischen Steuereinrichtung und Ansteuerelektronik zu erreichen. Die Einstellung dieser Betriebspunkte, bei denen ein bestimmter Volumenstrom einem bestimmten Magnetstrom zugeordnet wird, erfolgt durch die Veränderung der Kraft der Federn, gegen die die Elektromagnete den Steuerschieber auslenken. Bei der vorbekannten doppeltwirkenden Rückstelleinrichtung wirkt eine innere Feder gegen die Kraft des linken Magneten, wobei sich ihre Vorspannung durch eine Justiereinrichtung verändern läßt. Zu diesem Zweck ist ein Federteller, auf dem sich die innere Feder abstützt, als Gewindehülse ausgeführt und auf einem mit dem Steuerschieber fest verbundenen Gewindebolzen axial verstellbar geführt. Für den Magneten auf der rechten Seite der Steuereinrichtung läßt sich die Vorspannung der äußeren Feder verändern, indem an dem am linken Magnet anliegenden zweiten Federteller zusätzliche Scheiben unterlegt werden. Diese Ausführung hat den Nachteil, daß bei einer Korrektur der Federkräfte während der hydraulischen Prüfung der linke Magnet entfernt werden muß. Eine solche Maßnahme ist unter Umständen mehrfach notwendig, so daß durch solche Unterbrechungen die Prüfung erheblich gestört wird und diese zudem verteuert.
Ferner ist aus der DE 44 46 143 A1 ein elektromagnetisch betätigtes Druckmittelventil zur Steuerung von Volumenströmen bekannt, bei dem zur Einstellung des Betriebspunktes eine Justiereinrichtung vorgesehen ist. Die Justiereinrichtung.weist hier ein Schneckengetriebe auf, mit dem die Änderung der Vorspannung der den Steuerschieber belastenden Feder während der hydraulischen Prüfung stufenlos durchführbar ist. Von Nachteil bei dieser Steuereinrichtung ist jedoch, daß dieses Druckmittelventil nur einen einzigen Magneten aufweist und somit für eine einfach wirkende Funktion ausgelegt ist; eine doppeltwirkende Rückstelleinrichtung für den Steuerschieber ist hier nicht vorhanden.
Weiterhin ist aus der EP 0 845 602 A2 eine elektrohydraulische Steuereinrichtung bekannt, die für eine 4/2-Funktion ausgelegt ist. Bei einer Auführungsform dieser Steuereinrichtung sind für die Einstellung von Betriebspunkten zwei Justiereinrichtungen vorgesehen, wobei im Ventilgehäuse zwei Schneckengetriebe vorgesehen sind. Während mit dem einen Schneckengetriebe ein als Zahnrad ausgebildetes Federteller verstellt wird, arbeitet das zweite Schneckengetriebe am entgegengesetzten Ventilgehäuse - Ende auf eine Ventilhülse eines Sitzventils, um dort die Steuerkante einzustellen. Von Nachteil ist, daß auch diese Steuereinrichtung nur für eine einfach wirkende Funktion mit einem einzigen Magneten ausgebildet ist, so daß die Ventilelemente von einer Ausgangsstellung nur in einer Richtung auslenkbar sind. Diese Anordnung eignet sich daher nicht für eine doppeltwirkende Rückstelleinrichtung, bei der zwei Federn konzentrisch ineinander angeordnet sind. Zudem erfordern die an entgegengesetzten Enden des Ventilgehäuses liegenden Schneckengetriebe relativ viel Bauraum und sind zudem aufwendig.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße elektrohydraulische Steuereinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß mit ihr bei einer doppeltwirkenden Rückstelleinrichtung eine Änderung der Federvorspannungen während der hydraulischen Prüfung stufenlos in einem Arbeitsgang möglich ist. Es kann somit eine präzise Einstellung bei montiertem Ventil unter Betriebsbedingungen erfolgen, wobei diese Einstellung über die gesamte Betriebszeit der Steuereinrichtung erhalten bleibt. Zudem läßt sich die doppeltwirkende Rückstelleinrichtung mit kleinen Abmessungen und aus relativ einfachen Bauelementen erstellen. Mit der Justage der Betriebspunkte von außen wird die Prüf- und Einstellzeit erheblich verkürzt. Zudem läßt sich die Einstellung feinfühlig und genau durchführen. Auch eignet sich die Steuereinrichtung für unterschiedliche Magnetantriebe, die aus zwei einzelnen Magneten oder aus einem Doppelhubmagneten bestehen können.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen elektrohydraulischen Steuereinrichtung möglich. Besonders vorteilhaft sind Ausführungen nach den Ansprüchen 2 und 3, da durch eine solche Anordnung der Führungsgewinde sich eine besonders platzsparende und kostengünstige Bauweise der doppeltwirkenden Rückstelleinrichtung erreichen läßt. Ferner ist es besonders zweckmäßig, wenn die Getriebe gemäß Anspruch 4 als Schneckengetriebe ausgeführt werden, die sich zum Erzielen kleiner Hübe besonders eignen, für eine ausreichende Verdrehsicherung sorgen und die sich aus kostengünstigen Kunststoff-Formteilen herstellen lassen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie der Zeichnung.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 in vereinfachter Darstellung einen Längsschnitt durch eine elektrohydraulische Steuereinrichtung mit einer doppeltwirkenden Rückstelleinrichtung nach dem vorbekannten Stand der Technik, Figur 2 einen Längsschnitt durch einen Teil einer elektrohydraulischen Steuereinrichtung mit einer erfindungsgemäßen doppeltwirkenden Rückstelleinrichtung in vereinfachter und vergrößerter Darstellung, Figur 3 einen Querschnitt nach I-I in Figur 2 und Figur 4 einen Querschnitt nach II-II in Figur 2.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Die Figur 1 zeigt in vereinfachter Darstellung einen Längsschnitt durch eine elektrohydraulische Steuereinrichtung 10 in einer zum Stand der Technik zählenden vorbekannten Bauart. Die Steuereinrichtung 10 hat ein Wegeventil 11, das in einem Ventilgehäuse 12 einen Steuerschieber 13 aufnimmt. Der Steuerschieber 13 wird von einer doppeltwirkenden Rückstelleinrichtung 14 in der gezeichneten Mittelstellung zentriert, aus der er durch einen ersten und zweiten Magneten in entgegengesetzten Richtungen jeweils in Arbeitsstellungen auslenkbar ist. Die beiden Magnete 15, 16 sind dabei auf entgegengesetzten Stirnseiten des Ventilgehäuses 12 montiert, wobei die doppeltwirkende Rückstelleinrichtung 14 zwischen dem ersten Magneten 15 und dem Ventilgehäuse 12 angeordnet ist.
In dem Wegeventil 11 kann in an sich bekannter Weise bei Auslenkung des Steuerschiebers 13 aus einer gezeichneten Mittelstellung Druckmittel aus einem Umlaufkanal 17 über eine Meßblende 18 in einen Zulaufkanal 19 und über ein Rückschlagventil 21 in eine Zulaufkammer 22 strömen. Durch Betätigen des ersten Magneten 15 kann der Steuerschieber 13 gegen die Kraft der Rückstelleinrichtung 14 aus seiner Mittelstellung nach rechts ausgelenkt werden, wobei eine erste Steuerkante 23 die Verbindung von der Zulaufkammer 22 zu einer ersten Motorkammer 24 aufsteuert, während gleichzeitig eine dritte Steuerkante 25 eine zweite Motorkammer 26 mit einer Rücklaufkammer 27 verbindet. Wird dagegen der zweite Magnet 16 erregt und der Steuerschieber 13 aus der gezeichneten Mittelstellung gegen die Kraft der Rückstelleinrichtung 14 nach links ausgelenkt, so öffnet die zweite Steuerkante 28 die Verbindung von der Zulaufkammer 22 zur zweiten Motorkammer 26, während gleichzeitig die erste Motorkammer 24 über eine vierte Steuerkante 29 zu einer Rücklaufkammer 31 entlastet wird.
Die doppeltwirkende Rückstelleinrichtung 14 weist zum Zentrieren des Steuerschiebers 13 in seiner Mittelstellung zwei konzentrisch zueinander angeordnete, ineinanderliegende Federn 32 und 30 auf entsprechend den beiden Betätigungsrichtungen. Die innere Feder 32 wirkt gegen die Kraft des linken, ersten Magneten 15. Die Vorspannung der inneren Feder 32 läßt sich mit Hilfe einer Justiereinrichtung 33 einstellen, wozu ein die innere Feder 32 abstützendes Federteller 34 eine Gewindeanordnung aufweist und auf einem am Steuerschieber 13 befestigten Gewindebolzen 35 axial verstellbar angeordnet ist. Wird der zweite, rechte Magnet 16 erregt, so arbeitet dieser gegen die äußere Feder 30, die sich über einen zweiten Federteller 36 gehäusefest abstützt. Um die Vorspannung der äußeren Feder 30 zu ändern, werden zwischen dem zweiten Federteller 36 und dem ersten Magneten 15 nicht näher gezeichnete Unterlegscheiben eingelegt. Beide Federn 32, 30 sind mit ihren Federtellern 34, 36 in einem Stellgehäuse 37 der Rückstelleinrichtung 14 angeordnet, das zwischen das Ventilgehäuse 12 und den ersten Magneten 15 geflanscht ist.
Bei der elektrohydraulischen Steuereinrichtung 10 nach Figur 1 mit seinem direkt magnetisch betätigten Wegeventil 11 wird zum Ausgleich von Toleranzen ein Betriebspunkt einjustiert. Dies dient auch zur Abstimmung zwischen Wegeventil 11 und Ansteuerelektronik. Zu diesem Zweck wird in einer Feinsteuerkennlinie, in welcher der Ölstrom abhängig vom Magnetstrom angegeben wird, jeweils ein Betriebspunkt einjustiert, wozu zum Beispiel ein Ölstrom von 1 Liter pro Minute bei einem elektrischen Strom von 0,5 Ampére eingestellt wird. Diese Einstellung der Betriebspunkte erfolgt durch die Veränderung der Kraft der Federn 32, 30, gegen die die Magnete 15, 16 den Steuerschieber 13 auslenken. Um bei der Steuereinrichtung 10 eine Korrektur der Federkräfte zu erreichen, muß während der hydraulischen Prüfung der erste Magnet 15 entfernt werden; eine solche eventuell mehrfach notwendige Unterbrechnung stört die Prüfung und ist kostspielig.
Die Figur 2 zeigt nun einen vereinfachten Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Steuereinrichtung 40, die sich von der Steuereinrichtung 10 nach Figur 1 wie folgt unterscheidet, wobei für gleiche Bauelemente gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Die Steuereinrichtung 40 weist eine erfindungsgemäße doppeltwirkende Rückstelleinrichtung 41 auf, die mit ihrem Stellgehäuse 42 zwischen den Elektromagnet 15 und das Wegeventil 11 geflanscht ist. Das die innere Feder 32 abstützende, erste Federteller 34 ist nun als erstes Zahnrad 43 ausgebildet, das mit seiner am Außenumfang angeordneten Abtriebsverzahnung 44 in einer ersten Einstellspindel 45 kämmt, die quer zur Längsachse des Steuerschiebers 13 im Stellgehäuse 42 gelagert ist. Zahnrad 43 und Einstellspindel 45 bilden somit ein erstes Getriebe 46, mit dem die Vorspannung der inneren Feder 32 von außen einstellbar ist. Das erste Zahnrad 43 weist auf seiner dem Steuerschieber 13 zugewandten Seite einen hülsenförmigen Ansatz 47 auf, in dessen Innerem die innere Feder 32 angeordnet ist, und an dem sie sich abstützt. Das erste Zahnrad 43 mit Ansatz 47 wird innerhalb der inneren Feder 32 von einem am Schieber 13 befestigten Bolzen 48 durchdrungen, auf dem sich über einen Sprengring 49 eine Buchse 51 abstützt, die als Widerlager für die innere Feder 32 dient. Der rohrförmige Ansatz 47 weist außen ein Führungsgewinde 52 auf, mit dem das erste Zahnrad 43 in einem zweiten Zahnrad 53 gelagert ist, so daß daas erste Zahnrad 43 bei einer Drehbewegung relativ zum zweiten Zahnrad 53 axial verstellbar ist.
Das zweite Zahnrad 53, das die Funktion des zweiten Federtellers 36 übernimmt, dient zur Abstützung der äußeren Feder 30. Das zweite Zahnrad 53 ist im wesentlichen hülsenförmig ausgeführt und weist an seinem Außenumfang ein zweites Führungsgewinde 54 auf, mit dem es axial verstellbar im Stellgehäuse 42 geführt ist. Ferner weist das zweite Zahnrad 53 auf einem gegenüber dem zweiten Führungsgewinde 54 verringerten Durchmesser eine Abtriebsverzahnung 55 auf, mit dem es in einer zweiten Einstellspindel 56 kämmt, die parallel zur ersten Einstellspindel 45 im Stellgehäuse 42 gelagert ist. Die zweite Einstellspindel 56 bildet mit dem zweiten Zahnrad 53 ein zweites Getriebe 57, mit dem die Vorspannung der äußeren Feder 30 einstellbar ist. Das zweite Zahnrad 53 ist auf diese Weise mit zwei Führungsgewinden ausgestattet, wobei in seinem ersten Führungsgewinde 52 das erste Zahnrad 43 geführt ist, während es mit seinem zweiten Führungsgewinde 54 selbst im Stellgehäuse 42 geführt ist.
Wie die Figur 2 in Verbindung mit den Querschnitten nach Figur 3 und Figur 4 näher zeigt, weist das Stellgehäuse 42 eine quaderförmige Form auf, wobei die beiden Einstellspindeln 45 und 56 jeweils von der gleichen Außenwand 58 her zugänglich sind, um deren Verstellung zu vereinfachen. Die Abtriebsverzahnungen 44 und 55 sind an beiden Zahnrädern 43, 53 mit gleichem Durchmesser ausgeführt, so daß auch die Einstellspindeln 45, 56 untereinander gleich ausführbar sind. Die beiden Getriebe 46 und 47 sind in besonders zweckmäßiger Weise als Schneckengetriebe ausgeführt, wobei jede Schnecke 45 bzw. 56 in ihrer axialen Richtung jeweils durch einen Stift 59 fixiert ist, die in einer durch eine Kugel 61 verschlossenen Bohrung 62 sitzen. Zum Toleranzausgleich für die innere Feder 32 und die äußere Feder 30 sind nur relativ kleine Hübe erforderlich, so daß die Radbreiten der Zahnräder 43 bzw. 53 entsprechend kurz gewählt werden kann.
Bei der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung 40 mit der doppeltwirkenden Rückstelleinrichtung 41 kann zur Einjustierung der Betriebspunkte die Vorspannung der inneren Feder 32 und diejenige der äußeren Feder 30 während der hydraulischen Prüfung stufenlos in einem Arbeitsgang geändert werden. Dabei wird bei einer Einstellung so vorgegangen, daß zuerst mit der zweiten Einstellspindel 56 über das zweite Zahnrad 53 die Vorspannung der äußeren Feder 30 auf den zweiten Magneten 16 einjustiert wird. Bei diesem Einstellvorgang wird mit der zweiten Einstellspindel 56 das zweite Zahnrad 53 in Drehbewegung versetzt, wobei diese Drehbewegung mit Hilfe des zweiten Führungsgewindes 54 in eine Axialbewegung des zweiten Federtellers 36 umgewandelt wird. Erst danach erfolgt die Einstellung der inneren Feder 32 mit Hilfe der ersten Einstellspindel 45. Hierbei erfährt das erste Zahnrad 43 eine Drehbewegung, die nun mit Hilfe des ersten Führungsgewindes 52, mit dem das erste Zahnrad 43 im zweiten Zahnrad 53 gelagert ist, in eine Axialbewegung umgewandelt wird, um die Vorspannung der inneren Feder 32 entsprechend einzustellen. Werden die Getriebe 46 und 57 als Schneckengetriebe ausgeführt, so genügt deren Reibung zugleich für eine Verdrehsicherung. Dabei lassen sich die Schnecken 45 und 56 sowie die Zahnräder 43 und 53 in vorteilhafter Weise als kostengünstige Kunststoff-Formteile ausführen. Mit der Einstellung der Betriebspunkte von außen läßt sich die Prüfzeit und die Einstellzeit erheblich verkürzen. Ferner läßt sich die Einstellung feinfühlig und genau durchführen. Die Einstellung beider Getriebe kann von der gleichen Außenwand 58 her erfolgen. Durch die besondere Anordnung der beiden Zahnräder 43, 53 ineinander im Bereich des einen Führungsgewindes lässt sich eine besonders kompakte und robuste Bauweise erzielen.
Selbstverständlich sind an der gezeigten Auführungsform Änderungen möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. Die doppeltwirkende Rückstelleinrichtung kann sowohl bei schaltenden, wie auch bei proportional arbeitenden Magneten verwendet werden. Obwohl Schneckengetriebe besonders vorteilhaft sind, lassen sich auch andere geeignete Getriebearten einsetzen. Anstelle der dargestellten Bauweise mit zwei einzelnen Magneten kann der Magnetantrieb auch als Doppelhubmagnet ausgeführt werden, wobei dann der Magnetstößel für eine ziehende und drückende Betätigung des Steuerschiebers eingehängt ist; zweckmäßigerweise werden dann Doppelhubmagnet und Rückstelleinrichtung auf entgegengesetzten Seiten des Ventilgehäuses angeordnet.

Claims (14)

  1. Elektrohydraulische Steuereinrichtung (10) zur Steuerung der Volumenströme zu einem hydraulischen Stellmotor abhängig von elektrischen Eingangssignalen an einem Magnetantrieb (15, 16), durch welchen ein in einem Ventilgehäuse (12) gelagerter Steuerschieber (13) aus einer federzentrierten Mittelstellung nach beiden Seiten in Arbeitsstellungen auslenkbar ist, wobei der Steuerschieber durch eine doppeltwirkende Rückstelleinrichtung (14) in der Mittelstellung zentriert ist, bei der eine innere und eine äußere Feder (32 bzw. 30) auf der gleichen Seite des Steuerschiebers konzentrisch zueinander angeordnet sind und der inneren Feder eine Justiereinrichtung (33) zur Einstellung eines Betriebspunktes für die Volumenstromsteuerung zugeordnet ist, wozu ein die innere Feder (32) abstützendes Federteller (34) mittels einer Gewindeanordnung axial verstellbar angeordnet ist, sowie mit einem die äußere Feder (30) abstützenden, zweiten Federteller (36) in der Rückstelleinrichtung (14), dadurch gekennzeichnet, daß das erste Federteller (34) als Zahnrad (43) ausgeführt ist, das mit einer von außen verstellbaren Einstellspindel (45) ein erstes Getriebe (46) für die erste Justiereinrichtung bildet und daß das zweite Federteller (36) als zweites Zahnrad (53) ausgeführt und Teil eines zweiten Getriebes (57) ist, das über eine zweite Einstellspindel (56) von außen verstellbar ist.
  2. Elektrohydraulische Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Zahnräder (43) ein Führungsgewinde (52) aufweist, mit dem es im anderen Zahnrad (53) geführt ist.
  3. Elektrohydraulische Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Zahnräder (53) zwei Führungsgewinde (52, 54) aufweist.
  4. Elektrohydraulische Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebe als Schneckengetriebe (46, 57) ausgeführt sind, von denen jedes ein Zahnrad (43, 53) und eine Schneckenspindel (45, 56) aufweist.
  5. Elektrohydraulische Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das der äußeren Feder (30) zugeordnete zweite Schneckenrad (53) ein außenliegendes, zweites Führungsgewinde (54) aufweist, mit dem es im Stellgehäuse (42) geführt ist und daß es ein inneres, erstes Führungsgewinde (52) hat, in dem das erste Zahnrad (43) geführt ist.
  6. Elektrohydraulische Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schneckengetriebe (46, 57) in Achsrichtung des Steuerschiebers gesehen nebeneinander im Stellgehäuse (42) liegen und das äußere Führungsgewinde (54) des zweiten Zahnrades (53) zwischen dem zweiten Schneckengetriebe (57) und dem Steuerschieber (13) angeordnet ist.
  7. Elektrohydraulische Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Zahnrad (43) einen hülsenförmigen Ansatz (47) aufweist, der in seinem Inneren die innere Feder (32) aufnimmt und an seinem Außenumfang das erste Führungsgewinde (52) trägt.
  8. Elektrohydraulische Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebsverzahnungen (44, 55) auf den beiden Zahnrädern (43, 53) im wesentlichen gleiche Durchmesser aufweisen.
  9. Elektrohydraulische Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in beiden Schneckengetrieben (46, 57) die Schneckenspindeln (45, 56) gleich ausgebildet sind.
  10. Elektrohydraulische Steuereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der hülsenförmige Ansatz (47) mit der inneren Feder (32) von einem zentrisch liegenden Stößel (48) durchdrungen ist, über den der angrenzende Magnet (15) mit dem Steuerschieber (13) in Wirkverbindung steht und daß auf diesem Stößel (48) eine Buchse (51) gelagert ist, an der sich die innere Feder (32) abstützt.
  11. Elektrohydraulische Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die doppeltwirkende Rückstelleinrichtung (40) mit den beiden Getrieben (46, 57) in einem gemeinsamen Stellgehäuse (42) angeordnet sind.
  12. Elektrohydraulische Steuereinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellgehäuse (42) eine quaderförmige Form aufweist, daß die beiden Schneckenspindeln (45, 56) in Längsrichtung des Steuerschiebers (13) gesehen, zueinander parallel und diametral zur Schieberachse angeordnet sind und von der gleichen Gehäuseseite (58) aus verstellbar sind.
  13. Elektrohydraulische Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetantrieb zwei einfach wirkende Magnete (15, 16) aufweist, die beiderseits des Ventilgehäuses (12) angeordnet sind und daß die Rückstelleinrichtung (40) zwischen dem Ventilgehäuse (12) und einem Magnet (15) liegt.
  14. Elektrohydraulische Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetantrieb ein Doppelhubmagnet ist, der auf einer Seite des Ventilgehäuses (12) angeordnet ist, während auf der anderen Seite die Rückstelleinrichtung (40) liegt.
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