EP1505468B1 - Dispositif de commande - Google Patents

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EP1505468B1
EP1505468B1 EP04024698A EP04024698A EP1505468B1 EP 1505468 B1 EP1505468 B1 EP 1505468B1 EP 04024698 A EP04024698 A EP 04024698A EP 04024698 A EP04024698 A EP 04024698A EP 1505468 B1 EP1505468 B1 EP 1505468B1
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EP
European Patent Office
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structural unit
unit according
line
control
shaft
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EP04024698A
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German (de)
English (en)
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EP1505468A2 (fr
EP1505468A3 (fr
Inventor
Ulrich Schulz
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Weber Hydraulik GmbH Germany
Original Assignee
Weber Hydraulik GmbH Germany
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Publication date
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Publication of EP1505468A3 publication Critical patent/EP1505468A3/fr
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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
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/18—Combined units comprising both motor and pump
    • 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
    • F15B13/0405—Valve members; Fluid interconnections therefor for seat valves, i.e. poppet valves

Definitions

  • the invention relates to a structural unit with an actuating device for a control rod movable in the axial direction between two switching positions.
  • Actuators are known in a variety of embodiments (e.g., FR-1,249,404). They serve to carry out a control. In particular, in the case of devices which can be driven rotatably in only two directions, it is desirable that a largely independent switching of the control states associated with these two directions of rotation is possible.
  • the invention is based on the object, a structural unit in such a way that it is automatically controlled in dependence on the direction of rotation.
  • the axial displacement movement of the control axis is transmitted to a valve sealing element acting as a valve sealing element, the coming of the pump line in the one switching position with only one, e.g. to the one cylinder space leading line and in the other switching position only with the other, e.g. connects to the other cylinder chamber leading line, wherein each not connected to the pump line is connected to the tank.
  • valve sealing element only with very little force of a compression spring on the control area (mouths of the three lines) pressed.
  • This An horrskraft is advantageously further reinforced by acting in the same direction hydraulic force, which is effected by the fact that the two hydraulically active surfaces, namely the front pressure surface of the valve sealing element is smaller than the rear, hydraulically effective cross-sectional area, said front and back through the hole provided in the recess is connected.
  • a linear guide is arranged on the back of the run in the driver hollow body, which in turn is supported on the back of a housing-fixed, flat-planar abutment.
  • FIG. 1 shows in schematic cross section the one side of a hydraulic piston-cylinder unit 10 with an eyelet 11 for the mechanical connection, in addition to which a combined drive and control unit 12 is provided.
  • This has a reversible, generally designated 13 electric motor whose motor shaft 14 is formed as an actuating shaft 15 ( Figures 2 and 4) of an actuator with a movable in the axial direction between 2 switching positions control rod 16.
  • the actuating shaft 15 and the control rod 16 are in a thread-like operative connection, the first embodiment of which is shown in Figures 2 and 3 and their alternative embodiment for this purpose in Figure 4.
  • an axial blind bore 17 is provided in the control rod 16 with an internal thread 18, wherein an adapted thereto external thread 19 of the actuating shaft 15 is provided.
  • FIGS. 2 and 3 An alternative embodiment for this purpose is shown in FIGS. 2 and 3.
  • the actuating shaft 15 is provided with a radially projecting actuating cam 20 which along a helical groove 21 formed on the control rod 16 as engaging in the groove 21 pin.
  • an eccentric 30 which acts on the pump piston of a total of 31 designated hydraulic pump and transmits to this a reciprocating stroke movement for the purpose of pumping the hydraulic fluid.
  • the pump piston is spring-loaded in the direction of the actuating shaft 15 with the force of a spring 33. This lifting movement is generated by a mounted on the control shaft 16 in the region of the eccentric 30 ball bearing 32 in the simplest manner and transmitted to the pump piston.
  • a radial bearing 40 is provided on the opposite to the actuating shaft 15 free end of the control shaft 16.
  • the control cylinder 16 and the actuating shaft 15 symmetrically surrounding receiving cylinder 36 is formed with respect to the radial bearing 40 rotationally symmetrical.
  • FIG. 5 shows the embodiment of a valve device according to the invention.
  • the outer bearing ring of the radial bearing 40 On the outer bearing ring of the radial bearing 40, the outer bearing ring is arranged with play on the inside of the housing 35 and is supported thereon, a cross-sectionally U-shaped, downwardly open driver 50 is provided in which a designated overall by 61, after a Side, namely in Figure 6 downwardly open hollow body 61 is guided.
  • a valve sealing element designated as a whole is provided in the hollow area, which presses downwardly by means of the force of a compression spring 56 in the direction of a control area designated as a total of 57, which is provided in the form of a sealing surface running parallel to the displacement direction of the control axis 16.
  • a middle line 52 which comes from the pump and the pressure leads.
  • the line leading to the one cylinder chamber 53 and the leading to the other cylinder chamber line 54 On both sides offset in the displacement direction thereof, the line leading to the one cylinder chamber 53 and the leading to
  • the valve sealing element 51 connects in each of the two switching positions, of which the left is shown in Figure 5, coming from the pump line 52 with one of the two lines to the two different cylinder chambers 53 and 54.
  • it has a sealing edge 58 surrounded Recess 59 on, via which the connection of the two lines is effected in each case.
  • a bore 60 is still provided, which connects the recess with the rear part of the valve sealing element 51.
  • a linear guide 62 (ball / roller bearing guide) can be arranged on the back of the hollow cylinder 61, which in turn is supported on the back of a housing-fixed abutment 63, which has a flat bearing surface.

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Claims (16)

  1. Unité modulaire intégrale constituée d'une unité de commande et d'entraînement (12) combinée présentant un dispositif d'actionnement, lequel dispositif d'actionnement est réalisé sous la forme d'une pompe hydraulique (31) munie d'un dispositif de soupape commutable, d'une unité piston-cylindre (10) hydraulique disposée à côté, et constituée d'un moteur électrique réversible (13), moyennant quoi le dispositif d'actionnement présente une tige de commande (16) mobile en direction axiale entre deux positions de commutation avec le moteur électrique réversible (13) pour l'entraînement, moyennant quoi est prévu un arbre d'actionnement (15) pouvant tourner dans les deux sens de rotation, moyennant quoi ce dernier se trouve avec la tige de commande (16) dans une relation d'interaction de type à filetage assurant le déplacement par l'intermédiaire de cette dernière dans une des deux positions de commutation lors de la rotation dans un sens axialement, et dans l'autre position de commutation lors de la rotation dans l'autre sens, moyennant quoi la tige de commande (16) est en même temps réalisée en tant qu'arbre de commande (16) retransmettant le mouvement de rotation imprimé par l'arbre d'actionnement (15) une fois atteinte l'une et l'autre position de commutation axiale dans l'un /ou l'autre sens de rotation, moyennant quoi sur l'arbre de commande (16) est disposé un excentrique (30), moyennant quoi ce dernier agit sur un piston de pompe de la pompe hydraulique (31) et lui transmet un mouvement de course en va-et-vient à des fins de pompage du liquide hydraulique par l'intermédiaire de la canalisation (52) d'alimentation en pression de pompe, moyennant quoi un support (10) mobile axialement est prévu à l'extrémité libre opposée à l'arbre d'actionnement (15) de l'arbre de commande (16), le support (40) étant réalisé sous la forme d'un palier radial dont la bague d'appui extérieure repose avec un jeu sur la face intérieure (35) du carter, moyennant quoi sur la bague d'appui extérieure du palier radial (40) est disposé un entraîneur (50) mobile à partir de ce dernier dans la direction axiale de l'arbre de commande (16), lequel entraîneur est maintenu fermement au carter dans le sens circonférentiel du palier radial (40), moyennant quoi l'entraîneur (50) est muni d'un élément d'étanchéité de soupape (51) mobile à partir de lui, actionnant le dispositif de soupape, moyennant quoi la canalisation (52) venant de la pompe n'est raccordée dans une position de commutation du dispositif de soupape qu'à la canalisation (53) menant à un espace de cylindre de l'unité piston-cylindre (10) hydraulique, et dans l'autre position de commutation du dispositif de soupape qu'à une autre canalisation (54) menant à l'autre espace de cylindre, la canalisation non raccordée à la pompe étant reliée au réservoir (55).
  2. Unité modulaire selon la revendication 1,
    caractérisée en ce que la relation d'interaction est réalisée sous la forme d'un trou borgne (17) portant un filetage intérieur (18) prévu dans la tige de commande (16) et d'un filetage extérieur (19) adapté à ce dernier prévu sur l'arbre d'actionnement.
  3. Unité modulaire selon la revendication 1,
    caractérisée en ce que la relation d'interaction est réalisée sous la forme d'une rainure (21) en forme de spirale prévue sur la tige de commande (16) et d'une came d'actionnement (20) s'engageant dans cette rainure prévue sur l'arbre d'actionnement (15).
  4. Unité modulaire selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'arbre d'actionnement (15) s'engage dans un trou borgne et/ou axial (17) de la tige de commande (16) et en ce que la came (20) est réalisée sous la forme d'un tourillon s'étendant transversalement par rapport au sens axial et s'engageant dans la rainure (21) de la tige de commande (16).
  5. Unité modulaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que le piston de pompe est contraint par la force d'un ressort (33) en direction de l'arbre de commande (16).
  6. Unité modulaire selon la revendication 5, caractérisée en ce que sur l'excentrique (30) de l'arbre de commande (16) est placé un palier à billes (32) et en ce que sa bague d'appui extérieure repose sur la face arrière du piston de pompe.
  7. Unité modulaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que le carter est réalisé sous la forme d'un cylindre récepteur (36) entourant l'arbre de commande (16) et l'arbre d'actionnement (15), de préférence de manière symétrique.
  8. Unité modulaire selon la revendication 7, caractérisée en ce que le cylindre récepteur (36) est réalisé pour être en symétrie de rotation par rapport au support (40).
  9. Unité modulaire selon la revendication 1,
    caractérisée en ce qu'une canalisation est réalisée sous la forme d'une canalisation (53) menant à un espace de cylindre, et l'autre canalisation (54) sous la forme d'une canalisation menant à l'autre espace de cylindre
  10. Unité modulaire selon la revendication 1 ou 9, caractérisée en ce que l'élément d'étanchéité de soupape (51) est comprimé contre une zone de commande (57) au moyen d'un ressort de pression (56).
  11. Unité modulaire selon la revendication 10, caractérisée en ce que l'élément d'étanchéité de soupape (51) présente, dans la partie de la zone de commande (57), un évidement (59) entouré par un bord d'étanchéité (58) circulaire.
  12. Unité modulaire selon la revendication 11, caractérisée en ce que l'évidement (59) est raccordé par l'intermédiaire d'un alésage (60) à la partie orientée vers l'arrière et présentant le ressort de pression (56) de l'élément d'étanchéité de soupape (51) dont la surface transversale hydraulique active - orientée vers l'arrière - est supérieure à la surface transversale hydraulique active - avant - de l'évidement (59).
  13. Unité modulaire selon une des revendications 1 ou 9 à 21, caractérisée en ce que la canalisation (52) venant de la pompe, la canalisation (53) menant à un espace de cylindre et la canalisation (54) menant à l'autre espace de cylindre débouchent dans la zone de commande (57), et en ce que les trois embouchures sont disposées - par rapport à l'arbre de commande (16) - avec la canalisation (52) venant de la pompe au milieu dans la direction du déplacement axial.
  14. Unité modulaire selon une des revendications 1 et 9 à 13, caractérisée en ce que l'élément d'étanchéité de soupape (51) est disposé au-dessus d'un corps creux (61) ouvert d'un côté, le logeant de manière mobile dans le sens radial, qui est guidé en conséquence dans l'entraîneur.
  15. Unité modulaire selon une des revendications 1 et 9 à 14, caractérisée en ce que sur la face arrière du corps creux (61) est disposé un guide linéaire (62) qui prend appui côté arrière sur un contre-palier (63) solidaire du carter.
  16. Unité modulaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément d'étanchéité de soupape (51) est constitué de métal non ferreux.
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