EP1673531A1 - Stellgerät - Google Patents

Stellgerät

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Publication number
EP1673531A1
EP1673531A1 EP04766558A EP04766558A EP1673531A1 EP 1673531 A1 EP1673531 A1 EP 1673531A1 EP 04766558 A EP04766558 A EP 04766558A EP 04766558 A EP04766558 A EP 04766558A EP 1673531 A1 EP1673531 A1 EP 1673531A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston
actuator
stop element
pin
transmitter
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.)
Withdrawn
Application number
EP04766558A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen Dick
Werner Reim
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.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Publication of EP1673531A1 publication Critical patent/EP1673531A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/161—Means for adjusting injection-valve lift
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/0603—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using piezoelectric or magnetostrictive operating means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
    • H02N2/04—Constructional details
    • H02N2/043—Mechanical transmission means, e.g. for stroke amplification

Definitions

  • the invention relates to an actuator with an actuator, which is designed to carry out a lifting movement.
  • an actuator is, for example, an injection valve of an internal combustion engine.
  • Actuators of this type are being used more and more frequently, because of their very fast response times to control signals, they are very well suited to precisely control the metering of fuel and possibly during an operating cycle of a cylinder of an internal combustion engine in which the injection valve is arranged to enable several consecutive partial injections.
  • the actuator is provided for actuating an actuator which, in the case of an injection valve, is a nozzle needle which, depending on its position, opens or closes a nozzle through which fuel can be injected from the injection valve into a combustion chamber of a cylinder of an internal combustion engine.
  • the fuel pressure in an injection valve for diesel engines is up to 2000 bar.
  • an actuator designed as a piezo actuator has only a significantly shorter stroke than the required stroke of the nozzle needle.
  • a fuel injection valve which has a piezoelectric or magnetostrictive actuator.
  • a lifting device with two reciprocating piston is provided between the actuator and a valve needle.
  • the lifting device is hermetically sealed against a valve interior.
  • the first reciprocating piston is operatively connected to the actuator and has a hollow cylinder shape open on one side, the opening of which is arranged facing away from the actuator.
  • the second piston is guided in the cylinder opening.
  • the first reciprocating piston is in turn located in a hollow cylindrical housing.
  • a transfer chamber is formed between an end face of the housing and the first and second pistons.
  • a tension spring is also provided, which prestresses the first and second pistons in opposite directions.
  • the fluid located in the transfer chamber is displaced and the first piston is deflected axially. Furthermore, the second piston is thereby moved in the opposite axial direction. The movement of the second piston is always relative to the movement of the first piston.
  • the absolute position in relation to the housing of the fuel injection valve of the second piston and therefore a nozzle needle coupled to it thus depends on the manufacturing tolerances of the nozzle needle, the first and second pistons and is therefore possibly exposed to larger deviations.
  • Reciprocating piston 1 which is designed in the form of a cylindrical pot in a partial area and engages in the pot interior with a second piston which is coupled to a servo valve or a nozzle needle of the injection valve.
  • the first reciprocating piston is guided in a cylinder body.
  • the second reciprocating piston is also guided in the cylinder body.
  • the first and second reciprocating pistons are coupled via a pressure chamber.
  • Precise controllability of the actuator is essential for its use in e.g. Internal combustion engines.
  • the object of the invention is to provide an actuator that can be controlled precisely.
  • the invention is characterized by an actuator with an actuator that is designed to execute a lifting movement, a first piston that is cup-shaped, a second piston that is arranged coaxially to the first piston and projects into the first piston, wherein the first and the second piston are mounted in a cylindrical body and are coupled into the cylindrical body via a hydraulic volume such that an axial deflection of the first piston is translated into an opposite axial deflection of the second piston.
  • a stop element is provided which includes at least one pin which is guided through a recess in the cup base of the first piston and which limits a deflection of the second piston.
  • the stop element has at least one recess through which a transmitter element assigned to the actuator is guided to the first piston and is coupled to the latter.
  • the stop element ensures in a simple manner that the axial deflection of the second piston to one 200311643
  • predeterminable value is limited. This enables the actuator to be controlled very precisely when the second piston is deflected to the maximum. Furthermore, a compact design of the control device is also guaranteed.
  • the stop element is pot-shaped and the pin of the stop element is formed in the pot bottom of the stop element.
  • the pin of the stop element is arranged centrally in the pot base and the transmitter element is guided radially outside the pin towards the first piston.
  • the transmitter element is guided radially inside the pin of the stop element towards the first piston.
  • the transmitter element is curved outwards on the side facing the first piston. In this way, very good and precise force transmission can be ensured.
  • the transmitter element is spherical on the side facing the first piston. This has the advantage of a very good introduction of force even if the transducer element and the first piston are not completely coaxial. 200311643
  • Figure 1 shows a first embodiment of an actuator
  • Figure 2 shows a second embodiment of the actuator.
  • An actuating device which is designed as an injection valve for metering fuel (FIG. 1), has an actuating drive 1 with a piezoelectric or magnetostrictive actuator, which performs a stroke movement depending on an electrical control.
  • the actuator u holds a transmitter element 3, which acts on a first piston 5.
  • the first piston is pot-shaped and has a pot base 7. A central recess 9 is formed in the pot base 7.
  • a second piston 11 is arranged coaxially to the first piston and projects into the first piston 5 in a partial area.
  • the first piston 5 and the second piston 11 are mounted in a cylindrical body 13 and guided there.
  • a hydraulic volume 15 is enclosed by the cylindrical body 13, the first piston 5 and the second piston 11, by means of which the first piston 5 and the second piston 11 are hydraulically coupled to one another.
  • the second piston 11 is provided with a shoulder 17. Is by the
  • Actuator 1 transmit a force to the first piston 5, which leads to an axial deflection of the first piston and thus to an increase in the pressure in the hydraulic volume 15, a force in the area of the shoulder 17 acts on the second piston 11 in the opposite axial direction Direction one.
  • the force counteracts a force applied by a return spring 19, which then possibly leads to a force 200311643
  • the second piston 11 comprises a needle tip 21 or is fixedly coupled to it.
  • the needle tip 21 is arranged in a nozzle body 23 and closes or releases an injection nozzle 25 depending on its position.
  • An injector housing 27 comprises the actuator 1 and optionally further parts, such as the first or second piston 5, 11.
  • a nozzle clamping nut 29 is provided which clamps the nozzle body 23 onto the injector housing 27.
  • a stop element 31 is arranged flush on a shoulder 32 of the injector housing and has a pin 35 centrally in its pot base 34.
  • the first piston 5 has in its pot bottom 7 a recess 9 which is designed so that the pin 35 can protrude through it.
  • the pin has a predetermined length in the axial direction with respect to the axial orientation of the second piston 11. The maximum axial deflection of the second can thus be achieved by the pin 35
  • Piston 11 to a defined value and absolutely limited to the injector housing 27.
  • the maximum axial deflection of the second piston 11 is thus independent of the manufacturing accuracy of the actuator, the first piston 5 and, if appropriate, the pressure in the hydraulic volume 15. Due to the central design of the pin 35 and the corresponding central design of the recess 33 in the first piston 5 the return spring 19 can be designed and arranged safely and compactly.
  • the necessary axial length of the cylindrical body 13 can be influenced by the axial extension of the wall of the stop element 31. It is thus possible to design the cylindrical body 13 only as long in the axial direction as is necessary for guiding the first piston.
  • the stop element 31 can be provided with a radial play with respect to the first piston 5 and can thus 200311643
  • the transmitter element 3 has at least one transmitter pin 4, which is guided radially outside of the pin 35 through a recess 33 in the stop element 31. This arrangement of the transmitter pin 4 ensures a particularly good force transmission from the actuator 1 to the first piston 5.
  • the transmitter pin 4 can be curved outwards on the side facing the first piston 5. This also ensures good force introduction if the transmitter 3 and the first piston are not arranged completely coaxially.
  • the transmitter element has several, e.g. three transmitter pins, each distributed through 120 ° around the circumference of the first piston 5. This ensures a uniform application of force distributed around the circumference.
  • the stop element 31 is provided with a central recess through which the transmitter element 3 is guided towards the first piston 5.
  • the first piston 5 has radially outside the recess in the stop element 31 recesses 9a, 9b, through which pins 35a, 35b of the stop element 31 are guided.
  • the stop element can also have a disk shape in addition to a pot shape.
  • the second piston 11 can also act on a servo valve, for example.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

Ein Stellgerät hat einen Stellantrieb (1), der zum Ausführen einer Hubbewegung ausgebildet ist, einen ersten Kolben (5), der topfförmig ausgebildet ist, einen zweiten Kolben (11), der koaxial zu dem ersten Kolben (5) angeordnet ist und in den ersten Kolben (5) hineinragt. Der erste und der zweite Kolben (5, 11) sind in einem zylinderförmigen Körper (13) gelagert und über ein Hydraulikvolumen (15) in dem zylinderförmigen Körper (13) derart gekoppelt, dass eine axiale Auslenkung des ersten Kolbens (5) in eine entgegengesetzte axiale Auslenkung des zweiten Kolbens übersetzt wird. Ferner ist ein Anschlagelement (31) vorgesehen, das mindestens einen Zapfen (35) umfasst, der durch eine Ausnehmung (9) des Topfbodens (7) des ersten Kolbens (5) geführt ist und der eine Auslenkung des zweiten Kolbens (11) begrenzt. Das Anschlagelement (31) hat mindestens eine Ausnehmung (33), durch die ein dem Stellantrieb (1) zugeordnetes Übertragerelement (3) hin zu dem ersten Kolben (5) geführt ist und mit diesem gekoppelt ist.

Description

Beschreibung
Stellgerat
Die Erfindung betrifft ein Stellgerat mit einem Stellantrieb, der zum Ausführen einer Hubbewegung ausgebildet ist. Ein derartiges Stellgerät ist beispielsweise ein Einspritzventil einer Brennkraftmaschine. Als derartige Stellantriebe kommen immer häufiger P ezoaktoren zum Einsatz, die aufgrund ihrer sehr schnellen Ansprechzeitdauern auf Ansteuersignale sehr gut geeignet sind, um die Zumessung von Kraftstoff präzise zu steuern und gegebenenfalls wahrend eines Arbeitszyklusses eines Zylinders einer Brennkraftmaschine, in der das Einspritz- ventil angeordnet ist, mehrere aufeinanderfolgende Teilein- spritzungen zu ermöglichen.
Der Stellantrieb ist zum Betatigen eines Stellglieds vorgesehen, das im Falle eines Einspritzventils eine Dusennadel ist, welche abhangig von ihrer Stellung eine Düse öffnet oder ver- schließt, durch die Kraftstoff von dem Einspritzventil in einen Brennraum eines Zylinders einer Brennkraftmaschine eingespritzt werden kann. Der Kraftstoffdruck in einem Einspritzventil für Diesel-Brennkraftmaschinen betragt bis zu 2000 bar. Dies hat zur Folge, dass zum Offnen oder Schließen der Dusennadel erhebliche Kräfte aufgebracht werden müssen. Ferner hat ein als Piezoaktor ausgebildeter Stellantrieb nur einen deutlich geringeren Hub als der erforderliche Hub der Dusennadel .
Es ist bekannt, die Dusennadel nur mittelbar durch den Stellantrieb und zwar mittels eines Servoventils anzusteuern, welches die Dusennadel dann in Offnungsrichtung oder entgegengesetzt mit Kraftsto fdruck beaufschlagt und so zu einem Offnen bzw. Schließen der Ventilnadel fuhrt. Ein derartiges Servoventil ist jedoch aufwendig. 200311643
Aus der DE 199 50 760 AI ist ein Brennstoffeinspritzventil bekannt, das einen piezoelektrischen oder magnetostriktiven Aktor aufweist. Zwischen dem Aktor und einer Ventilnadel ist eine Hubeinrichtung mit zwei gegeneinander beweglichen Hub- kolben vorgesehen. Die Hubeinrichtung ist hermetisch gegenüber einem Ventilinnenraum abgeschlossen. Der erste Hubkolben steht mit dem Aktor in Wirkverbindung und weist eine einseitig offene Hohlzylinderform auf, deren Öffnung vom Aktor abgewandt angeordnet ist. In der Zylinderoffnung ist der zweite Hubkolben gefuhrt. Der erste Hubkolben befindet sich wiederum in einem hohlzylindrischen Gehäuse. Zwischen einer Endflache des Gehäuses und dem ersten und dem zweiten Kolben ist e ne Übertragerkammer ausgebildet. Ferner ist eine Spannfeder vorgesehen, die den ersten und zweiten Kolben in entgegengesetz- te Richtungen vorspannt. Wirkt eine Kraft von dem Aktor auf den ersten Kolben ein, so wird das in der Ubertragerkammer befindliche Fluid verdrangt und der erste Kolben axial ausgelenkt. Ferner wird dadurch der zweite Kolben in entgegengesetzter axialer Richtung bewegt. Die Bewegung des zweiten Kolbens erfolgt immer relativ zu der Bewegung des ersten Kolbens . Die Absolutposition bezogen auf das Gehäuse des Brenn- stoffeinspritzventils des zweiten Kolbens und mithin einer mit ihm gekoppelten Dusennadel hangt somit ab von den Herstellungstoleranzen der Dusennadel, des ersten und zweiten Kolbens und ist somit gegebenenfalls größeren Abweichungen ausgesetzt .
Auch aus der DE 101 62 045 AI ist eine Vorrichtung zum Übersetzen einer Auslenkung eines piezoelektrischen Aktors eines Einspritzventils bekannt. Der Aktor wirkt auf einen ersten
Hubkolben 1 ein, der in einem Teilbereich zylindertopfformig ausgebildet ist und in dessen Topfinneres ein zweiter Kolben eingreift, der mit einem Servoventil oder einer Dusennadel des Einspritzventils gekoppelt ist. Der erste Hubkolben ist in einem Zylinderkorper gefuhrt. Ebenso ist der zweite Hubkolben in dem Zylinderkorper gefuhrt. Der erste und zweite Hubkolben sind über eine Druckkammer gekoppelt. Eine axiale 200311643
Auslenkung des ersten Hubkolbens wird mittels der Druckkammer in eine entgegengesetzte axiale Auslenkung des zweiten Hubkolbens übertragen. Auch bei dieser Anordnung erfolgt eine Relativbewegung zwischen dem ersten und zweiten Hubkolben und somit ist die Position des zweiten Hubkolbens abhängig von der Fertigungsgenauigkeit des ersten und zweiten Hubkolbens .
Eine präzise Ansteuerbarkeit des Stellgeräts ist jedoch wesentlich für dessen Einsatz bei z.B. Brennkraftmaschinen.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Stellgerät zu schaffen, das präzise ansteuerbar ist.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung zeichnet sich aus durch ein Stellgerät mit einem Stellantrieb, der zum Ausführen einer Hubbewegung ausge- bildet ist, einem ersten Kolben, der topfformig ausgebildet ist, einem zweiten Kolben, der koaxial zu dem ersten Kolben angeordnet ist und in den ersten Kolben hineinragt, wobei der erste und der zweite Kolben in einem zylinderförmigen Körper gelagert sind und über ein Hydraulikvolumen in den zylinder- förmigen Körper derart gekoppelt sind, dass eine axiale Auslenkung des ersten Kolbens in eine entgegengesetzte axiale Auslenkung des zweiten Kolbens übersetzt wird. Ferner ist ein Anschlagelement vorgesehen, das mindestens einen Zapfen u - fasst, der durch eine Ausnehmung des Topfbodens des ersten Kolbens geführt ist und der eine Auslenkung des zweiten Kolbens begrenzt . Das Anschlagelement hat mindestens eine Ausnehmung, durch die ein dem Stellantrieb zugeordnetes Übertragerelement hin zu dem ersten Kolben geführt ist und mit diesem gekoppelt ist.
Durch das Anschlagelement ist auf einfache Weise gewährleistet, dass die axiale Auslenkung des zweiten Kolbens auf einen 200311643
vorgebbaren Wert begrenzt ist. Dies ermöglicht ein sehr präzises Ansteuern des Stellgeräts, wenn der zweite Kolben maximal ausgelenkt ist. Ferner ist auch eine kompakte Ausbildung des Stellgerats gewährleistet.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Anschlagelement topfformig ausgebildet und der Zapfen des Anschlagelements ist in dem Topfboden des Anschlagelements ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass der zylinderformige Kör- per dann kurzer ausgebildet sein kann und so einfacher und präziser herzustellen ist, insbesondere wenn er die Fuhrung des ersten und zweiten Kolbens umfasst.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Zapfen des Anschlagelements zentrisch in dem Topfboden angeordnet und das Ubertragerelement ist radial außerhalb des Zapfens hin zu dem ersten Kolben gefuhrt. Dies hat den Vorteil, dass eine sehr gute Krafteinleitung von dem Ubertragerelement zu dem ersten Kolben gewahrleistet ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Ubertragerelement radial innerhalb des Zapfens des Anschlagelements hin zu dem ersten Kolben gefuhrt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Ubertragerelement auf der hin zu dem ersten Kolben zugewandten Seite nach außen gewölbt ausgebildet. Dadurch kann einfach eine sehr gute und präzise Krafteinleitung gewahrleistet werden .
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Ubertragerelement auf der hin zu dem ersten Kolben zugewandten Seite sphärisch ausgebildet. Dies hat den Vorteil einer sehr guten Krafteinleitung auch bei einer gegebenen- falls nicht vollständigen Koaxialitat des Übertragerelements und des ersten Kolbens . 200311643
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden anhand der schematischen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine erste Ausführungsform eines Stellgeräts und
Figur 2 eine zweite Ausführungsform des Stellgeräts.
Elemente gleicher Konstruktion und Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Ein Stellgerät, das als Einspritzventil zum Zumessen von Kraftstoff ausgebildet ist (Figur 1), hat einen Stellantrieb 1 mit einem piezoelektrischen oder magnetostriktiven Aktor, der abhängig von einer elektrischen Ansteuerung eine Hubbewe- gung durchführt. Der Stellantrieb u fasst ein Übertragerelement 3, welches auf einen ersten Kolben 5 einwirkt. Der erste Kolben ist topfformig ausgebildet und hat einen Topfboden 7. In dem Topfboden 7 ist eine zentrische Ausnehmung 9 ausgebildet.
Ein zweiter Kolben 11 ist koaxial zu dem ersten Kolben und in einem Teilbereich hineinragend in den ersten Kolben 5 angeordnet. Der erste Kolben 5 und der zweite Kolben 11 sind in einem zylinderförmigen Körper 13 gelagert und dort geführt.
Von dem zylinderförmigen Körper 13, dem ersten Kolben 5 und dem zweiten Kolben 11 wird ein Hydraulikvolumen 15 umschlossen, mittels dessen der erste Kolben 5 und der zweite Kolben 11 miteinander hydraulisch gekoppelt sind. Dazu ist der zwei- te Kolben 11 mit einem Absatz 17 versehen. Wird durch den
Stellantrieb 1 eine Kraft auf den ersten Kolben 5 übertragen, was zu einer axialen Auslenkung des ersten Kolbens führt und damit zu einem Anstieg des Drucks in dem Hydraulikvolumen 15, so wirkt eine Kraft im Bereich des Absatzes 17 am zweiten Kolben 11 auf diesen in entgegengesetzter axialer Richtung ein. Die Kraft wirkt einer durch eine Rückstellfeder 19 aufgebrachten Kraft entgegen, was dann gegebenenfalls zu einer 200311643
entgegengesetzten axialen Auslenkung des zweiten Kolbens 11 führt.
Der zweite Kolben 11 umfasst eine Nadelspitze 21 oder ist mit dieser fest gekoppelt. Die Nadelspitze 21 ist in einem Düsenkörper 23 angeordnet und verschließt oder gibt eine Einspritzdüse 25 frei je nach ihrer Stellung. Ein Injektorgehau- se 27 umfasst den Stellantrieb 1 und gegebenenfalls weitere Teile, wie den ersten oder zweiten Kolben 5, 11. Eine Düsen- spannmutter 29 ist vorgesehen, welche den Düsenkörper 23 auf das Injektorgehause 27 spannt.
Ein Anschlagelement 31 ist bündig an einem Absatz 32 des Injektorgehäuses angeordnet und weist zentrisch in seinem Topf- boden 34 einen Zapfen 35 auf. Der erste Kolben 5 hat in seinem Topfboden 7 eine Ausnehmung 9, die so ausgebildet ist, dass der Zapfen 35 durch sie hindurchragen kann. Der Zapfen hat in axialer Richtung bezogen auf die axiale Ausrichtung des zweiten Kolbens 11 eine vorgegebene Lange. Durch den Zap- fen 35 kann so die maximale axiale Auslenkung des zweiten
Kolbens 11 auf einen definierten Wert und zwar absolut bezogen auf das Injektorgehäuse 27 begrenzt werden. Die maximale axiale Auslenkung des zweiten Kolbens 11 ist so unabhängig von der Herstellungsgenauigkeit des Stellantriebs, des ersten Kolbens 5 und gegebenenfalls des Drucks in dem Hydraulikvolumen 15. Durch die zentrische Ausbildung des Zapfens 35 und die entsprechende zentrische Ausbildung der Ausnehmung 33 in dem ersten Kolben 5 kann die Rückstellfeder 19 sicher und kompakt ausgebildet und angeordnet sein.
Durch die axiale Ausdehnung der Wand des Anschlagelements 31 kann die notwendige axiale Länge des zylinderförmigen Körpers 13 beeinflusst werden. So ist es möglich, den zylinderförmigen Korper 13 lediglich so lang in axialer Richtung auszubil- den, als dies für die Führung des ersten Kolbens notwendig ist. Das Anschlagelement 31 kann mit einem radialen Spiel im Hinblick auf den ersten Kolben 5 versehen sein und kann somit 200311643
diesbezüglich höhere Fertigungstoleranzen haben. Dies hat den Vorteil, dass der zylinderfor ige Körper 13 einfacher herstellbar st.
Das Ubertragerelement 3 hat mindestens einen Ubertragerzapfen 4, welcher durch eine Ausnehmung 33 des Anschlagelements 31 radial außerhalb des Zapfens 35 gefuhrt ist. Durch diese Anordnung des Ubertragerzapfens 4 ist eine besonders gute Krafte nleitung von dem Stellantrieb 1 zu dem ersten Kolben 5 gewährleistet.
Der Ubertragerzapfen 4 kann auf der hin zu dem ersten Kolben 5 zugewandten Seite nach außen gewölbt ausgebildet sein. Dadurch ist auch eine gute Krafteinleitung gegeben, wenn der Übertrager 3 und der erste Kolben nicht ganz koaxial angeordnet sind.
Eine besonders gute Unabhängigkeit der Krafteinleitung von der Koaxialitat des ersten Kolbens 5 und des Stellantriebs 1 ist gewahrleistet, wenn der Ubertragerzapfen 4 auf der hin zu dem ersten Kolben 5 zugewandten Seite sphärisch ausgebildet ist.
Bevorzugt weist das Ubertragerelement mehrere, so z.B. drei um jeweils 120° um den Umfang des ersten Kolbens 5 verteilte Ubertragerzapfen auf. Dadurch st eine gleichmaßige um den Umfang verteilte Krafteinleitung gewährleistet.
In einer alternativen Ausgestaltung des Stellgerats (Figur 2) ist das Anschlagelement 31 mit einer zentrischen Ausnehmung versehen, durch die das Ubertragerelement 3 hin zu dem ersten Kolben 5 gefuhrt ist. Der erste Kolben 5 hat radial außerhalb der Ausnehmung in dem Anschlagelement 31 Ausnehmungen 9a, 9b, durch welche Zapfen 35a, 35b des Anschlagelements 31 gefuhrt sind. 200311643
Das Anschlagelement kann in beiden Ausführungsformen neben einer Topfform auch eine Scheibenform aufweisen. Der zweite Kolben 11 kann beispielsweise auch auf ein Servoventil einwirken .

Claims

200311643Patentansprüche
1. Stellgerat mit einem Stellantrieb (1), der zum Ausfuhren einer Hubbewegung ausgebildet ist, einem ersten Kolben (5) , der topfformig ausgebildet ist, einem zweiten Kolben (11), der koaxial zu dem ersten Kolben (5) angeordnet ist und n den ersten Kolben (5) hineinragt, wobei der erste und der zweite Kolben (5, 11) in einem zylinderförmigen Korper (13) gelagert sind und über ein Hydraulikvolumen (15) in dem zylinderförmigen Korper (13) derart gekoppelt sind, dass eine axiale Auslenkung des ersten Kolbens (5) in eine entgegengesetzte axiale Auslenkung des zweiten Kolbens (11) übersetzt wird, mit einem Anschlagelement (31), das mindestens einen Zapfen (35, 35a, 35b) umfasst, der durch eine Ausnehmung (9, 9a, 9b) des Topfbodens (7) des ersten
Kolbens (5) gefuhrt ist und der eine Auslenkung des zweiten Kolbens (11) begrenzt, wobei das Anschlagelement (31) mindestens eine Ausnehmung (33) hat, durch die ein dem Stellantrieb (1) zugeordnetes Ubertragerelement (3) hin zu dem ersten Kolben (5) gefuhrt ist und mit diesem gekoppelt
2. Stellgerat nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Anschlagelement (31) topfformig ausgebildet ist und der Zapfen (35, 35a, 35b) in dem Topfboden (34) des Anschlagelements (31) ausgebildet ist.
3. Stellgerat nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Zapfen (35, 35a, 35b) des Anschlagelements (31) zentrisch in dem Topfboden (34) angeordnet ist und das Ubertragerelement (3) radial außerhalb des Zapfens (35, 35a, 35b) hin zu dem ersten Kolben (5) gefuhrt ist.
4. Stellgerat nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass 200311643
10 das Übertragerelement (3) radial innerhalb des Zapfens (35, 35a, 35b) des Anschlagelements (31) hin zu dem ersten Kolben (5) geführt ist.
5. Stellgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Übertragerelement (3) auf der hin zu dem ersten Kolben (5) zugewandten Seite nach außen gewölbt ausgebildet ist.
6. Stellgerät nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Übertragerelement (3) auf der hin zu dem ersten Kolben (5) zugewandten Seite sphärisch ausgebildet ist.
EP04766558A 2003-10-14 2004-08-20 Stellgerät Withdrawn EP1673531A1 (de)

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DE10347769A DE10347769B3 (de) 2003-10-14 2003-10-14 Stellgerät
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EP04766558A Withdrawn EP1673531A1 (de) 2003-10-14 2004-08-20 Stellgerät

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