SE463324B - Staelldon foer distansstyrning med moejlighet till direktstyrning av hydrauliska riktningsventiler - Google Patents

Description

324 länkstangen, kommer att kräva mycket stor manövreringskraft pa grund av att både riktningsventilens och ställdonets fjäderpaket maste sammantryckas.

Om HHC-ställdonet är aktiverat spelar givetvis ställkrafterna ej .nagon roll.

Det vore dock önskvärt att ställkrafterna ej heller spelar nagon roll da manövrering sker medelst handspakar, dvs att spakkrafterna med tillkopplat, men icke aktiverat HHC-ställdon är desamma som vid en normal riktnings- ventil endast försedd med spak(-ar).

Uipfinningens gindläggande ide Detta löses i enlighet med uppfinningen att den i ställdonet ingående kolvstangen är förskjutbart lagrad i kolven, varigenom en begränsad rörelse hos kolvstangen medgives relativt kolven oberoende av tryck-och belastningsförhallandena i cylindern, varvid kolvens rörelsemöjlighet relativt kolvstangen i åtminstone en riktning begränsas av ett pa kolvstangen anord- nat första anslag som kan täta mot kolven, varvid cylindern vid distansstyr- ning tillföres hydraulfluid under tryck medförande att kolven förskjutes till anliggning mot nämnda första anslag och pa sa sätt verkar pa kolvstangen som härigenom i sin tur påverkar riktningsventilen och varvid kolvstangen vid manuell direktstyrning av riktningsventilen även kan förskjutas manuellt relativt kolven.

Kort beskrivnifl av bifogade ritningar Figur l visar en nagot schematisk bild av ett hydrauliskt styr- system av iffragakommande slag. _ Figur 2 visar det i figur l ingående elektrohydrauliska ställdonet i mera detaljerad form och delvis i sektion.

Figur 3 visar i en sidovy hur det elektrohydrauliska ställdonet kan kombineras med ytterligare ställdon för styrning av flera riktningsventil- sektioner.

Detaljerad beskrivning av en föredragen utföringsform av uppfinniï.

Det i figur 1 visade systemet bestar av en riktningsventil l av sedvanligt slag innefattande tva motorportar A och B vilka medelst ledningar 59,60 är anslutna till en hydraulisk motor 2, vilken i detta fall utgöres av en hydraulcylinder 62 med kolv 61. Vidare ingar en port 63 för tillförsel respektive avledning av hydraulvätska. Den normalt i ett dylikt system ingående pumpen resp tanken är ej visad. Riktningsventilen l är fast 3 465 324 monterad, exempelvis på ramen till en lastbil. I riktningsventilen ingår även en slid 58 till vilken en handspak 3 är ledat ansluten medelst en led 53.

Handspaken 3 är vidare ledat infäst i riktningsventilen l medelst _en led 56.

Dessa leder 55,56 är anordnade i en triangulär platta 64 till vilken en länkstâng är ledat ansluten i en tredje led 57 anordnad på avstånd från lederna 55,56. Länkstången 4 går tvärs över lastbilens ram till andra sidan av lastbilen där den i sin tur är ledat ansluten till en triangulär platta 53, vilken utgör en del av en andra handspak 5, varvid plattan 53 är ledat ansluten till en fast punkt på ramen medelst en led 52 anordnad på avstånd från leden 54.

Denna konstruktion medger att den hydrauliska motorn 2 valfritt kan manövreras manuellt från ena eller från andra sidan av lastbilen. Till länkstången 4 är vidare en kolvstång 13 hos ett dubbelverkande ställdon 6 anslutet medelst länkstångsöron 8,9 och krampor 47,48. Om ställdonet 6 skulle kopplas loss från länkstången 4 föreligger samma spakkrafter vid manuell manövrering av riktningsventilen 1 medelst spakarna 3 eller 5 som vid en på sedvanligt sätt utförd och installerad riktningsventil enbart konstruerad för manövrering mv .elst handspak. Ställdonet 6 inbegriper två elektrohydrauliska proportionalventiler ll och 12 som är anslutna till ett hus 10. De elektrohydrauliska proportionalventilerna 11 och 12 styres från en elstyrspak 7 via elledningar 46 och 49. Dessa proportionalventiler 11,12 kan t ex innefatta en trevägsslid och vara försedda med en pumpanslutning, en tankanslutning och en styrtrycksanslutning, varvid slidens läge i huvudsak balanseras av det från proportionalventilen avgivna styrtrycket och en av magnetkraft som .alstras av en viaglstyrspaken 7 reglerad ström. Det inses, såsom diskuterats inledningsvis, att, vid användning av ett på sedvanligt sätt utfört ställdon 6 med en dubbelverkande kolv, de centreringsfjädrar, som är anordnade i huset 10, medbringas i länkstångsrörelsen vid manuell man- övrering medelst spakarna 3,5 om donet är i icke aktiverat tillstånd, vilket medför besvärande höga spakkrafter.

I figur 2 visas närmare hur ett ställdon kan utformas för att dessa höga spakkrafter skall kunna undvikas. Här visas ställdonet 6 mera i detalj.

Ställdonet består i - .ivudsak av ett hus 10 och av de bada elektrohydrauliska proportionalventilerna 11,12. I huset 10 är en cylinder 37 anordnad vilken i båda sina ändar är något vidgad under bildande av perifera avsatser 44, 45. I den centrala, smalare delen av cylindern 37 är kolven 14 anordnad samt är tätad mot cylindern medelst tätningen 15. Cylinderns 37 båda ändar är vardera förslutna medelst en kåpa 19,20 som är fäst vid huset 10 medelst (fö. 'ÄN (Jxl PO J>- 4> 35,36 med en respektive tätning 21,22 genom vardera kåpan, samt löper vidare genom en bultar 23,23',23",23'“. En kolvstång 13 går via bussningar borrning i kolven 14 så att kolvstången 13 är begränsat rörlig i förhållande till kolven 14. Kolvstångens 13 rörelse relativt kolven 14 begränsas i ena riktningen av ett första anslag 17 och i andra riktningen av andra anslag 18 i form av stoppringar fixerade i kolvstången medelst spårringar. En relativt svag första fjäder 29 är anordnad mellan stoppringen 17 och kåpan 19 och en relativt svag andra fjäder 30 anordnad mellan stoppringen 18 och kåpan 20.

Dessa relativt svaga fjädrar 29,30 tjänar till att centrera kolvstången i cylindern 37. De ändar av kolvstången 13 som skjuter ut från ställdonet avslutas vardera av ett länkstångsöra 8,9. Mot vardera avsatsen 44,45 vilar en fläns 42,43 på två hylsor 33,34 som. skjuter in i cylindern 37 från var sitt håll.

Vardera hylsan 33,34 omger härvid en av stoppringarna 17 respektive 18.

Vardera hylsan 33, 34 belastas mot respektive avsats 44,45 medelst varsin förhållandevis kraftig fjäder 27,28, varvid dessa fjädrars andra ändar vilar mot respektive kåpa 19,20. Fjädrarnas 27,28 förspänning kan varieras medelst iläggsbrickor 40,41. Mellan respektive fläns 42,43 och respektive avsats 44, 45 finns en lastfördelande mellanläggsring 38 respektive 39. De vidgade delarna hos cylindern 37 bildar tillsammans med respektive kåpa 19,20 två till vilka hydraulfluid kan tillföras respektive bortledas medelst de elektrohydrauliska proportional- kammare, en på vardera sidan av kolven 14, ventilerna 11,12 genom portarna 31,32. På utsidan av huset 10 kan anslutning- arna 65 och 66 för pump respektive tank även ses.

~Ställçlonet 6 fungerar p_å_ följande sätt. Om riktningsventilen skall distansstyras medelst elstyrspaken 7, och kolvstången exempelvis skall föras till höger i figurerna 1 och 2, tillföras hydraulfluid genom porten 31 från proportionalventilen 11 vilket innebär att kolven 14 kommer att förskjutas på kolvstången 13 utan att denna rör sig åt höger, tills kolven 14 kommer i kontakt med stoppringen 18 och med hylsan 34. Därefter kommer kolven 14, vid fortsatt tillförsel av hydraulfluid via porten 31, att trycka kolvstången 13 åt höger i figuren mot verkan av den via hylsan 34 överförda kraften från fjädern 28. Härvid kan hydraulfluid givetvis passera fritt genom porten 32.

Som framgår av figur l kommer kolvstångens rörelse härvid att överföras till länkstången 4 via kramporna 47,48 vilket i sin tur leder till en vridning av plattan 64 moturs med åtföljande slidrörelse i plusriktning enligt figuren. På motsvarande sätt kommer en aktivering av den elektrohydrauliska ventilen 12 att leda till en kolvstångsrörelse på vänster i bilden med en resulterande 1% slidrörelse i minusriktning enligt figuren. Båda dessa två funktionsmoder är ren BHC-styrning. Vid ren handstyrning, dvs när båda de elektrohydrauliska ventilerna ll respektive 12 är i icke aktivt läge, svänges endera av handspakarna 3 eller 5 kring respektive led 52,56. Som en följd av detta kommer länkstången 4 att förskjutas åt höger eller åt vänster i figuren varvid en förskjutning åt höger ger en slidrörelse i plusriktning mellan en rörelse åt vänster i figuren ger en slidrörelse hos riktningsventilen i minusriktning.

Eftersom kolvstången 13 är fixerad vid länkstången 4 medelst kramporna 47,48 kommer denna likaledes att förskjutas till höger respektive till vänster.

Eftersom kolvstången härvid kan röra sig fritt relativt kolven 14 och de båda hylsorna 33,34 mot verkan från en av de relativt svaga fjädrarna 29,30, kan handspakarna 3,4 svängas för manövrering av riktningsventilen 1 utan att påverkas av krafterna från de förhållandevis starka fjädrarna 27,28, vilket innebär att spakkraften i princip blir av samma storleksordning vid en riktningsventil konstruerad enbart för manövrering medelst handspakar till vilken ej något ställdon anslutits. Det läge, i vilket kolven råkar befinna sig mellan hylsorna 33,34 saknar här betydelse, eftersom hydraulfluiden fritt kan strömma genom båda portarna 31, 32 vid icke aktiverade elektrohydrauliska ventiler.

På detta sätt kan således fyra grundläggande funktionsmoder erhållas nämligen A. - slidrörelse vid ren handstyrning, B. + slidrörelse vid ren handstyrning, f C.~--._. slidrörelse vid rerLEHC-styrning.

D. + slidrörelse vid ren EHC-styrning.

På detta sätt kan man således utan allt för stora spakkrafter manövrera riktningsventilen manuellt valfritt medelst en av handspakarna 3,5 trots att ett ställdon med starka centreringsfjädrar har kopplats till länk- stången 4. Den här beskrivna föredragna utföringsformen lämpar sig synner- ligen väl för komplettering i efterhand av redan befintliga handspakssystem med en tvärgående länkstång, men kan givetvis även användas vid nytill- verkning av och/eller nymontering av riktningsventiler på exempelvis last- bilar.

Tänkbara modifikationer av uppfinningen Uppfinningen kan givetvis modifieras på mångahanda sätt inom ramen för bifogade patentkrav. Så är det till exempel möjligt ersätta de 465 524 6 elektrohydrauliska ventilerna 12,13 medelst en sedvanlig på lämpligt ställe anordnad styrtryoksventil, varvid styrtrycket kan regleras med en sedvanlig kontrollspak. I den föredragna utföringsformen har anordningen beskrivits såsom varande symmetriskt uppbyggd och dubbelverkande. Det är dock helt möjligt att utföra anordningen osymmetriskt med kolv och endast en centre- ringsfjäder, en hylsa och en ansats och endast en elektrohydraulisk propor- tionalventil eller motsvarande osv. Detta är till exempel möjligt vid en tippningsrörelse hos ett flak på en lastbil utförd medelst en enkelverkande hydraulcylinder, speciellt om denna hydrauicylinders rörelse styres av en sedvanlig riktningsventil. Man kan då på liknande sätt som beskrivits ovan anordna två spakar kopplade medelst en länkstång vilka direkt påverkar sliden i riktningsventilen medan man till länkstången kopplar ett osymmetriskt ställdon på liknande sätt som beskrivits ovan. Man erhåller då möjligheten att styra tippningsrörelsen från endera av lastbilens sidor eller också exem- pelvis från hytten. Ställdonet kan styras elektrohydrauliskt, såsom beskrivits ovan, eller med fördel hydrauliskt. Flaket återgår på grund av sin egenvikt då till ursprungsläget vid inaktivering av ställdonet. Ställdonet kan givetvis anslutas på mångahanda sätt till ett manuellt styrsystem. Det är ej nödvän- digt att använda två krampor på det sätt som illustrerats, och ställdonet behöver ej heller anslutas till en länkstång. Kolvstången 13 kan givetvis anslutas direkt till en styrspak. Det är även tänkbart att ansluta kolvstången 13 till en bowdenkabel eller liknande mekaniska överföringsmekanismer i de fall sådana användes. .- ._ I 1 ~ Vi

Claims (10)

45429/SKg/amt/DA37/199D-D1-1Û -ß (y. (N (N FO 4:. PATENTKRAV

1. Ställdon för distansstyrning med möjlighet till manuell direktstyr- ning av hydrauliska riktningsventiler varvid ställdonet omfattar en hydraulisk cylinder (37) med portar (3l,32) för till- respektive bortledning av hydraul- fluid, en kolv (14) anordnad i cylindern (37) samt en kolvstång (13), som kan påverkas av nämnda kolv (14), varvid kolvstången (13) är mekaniskt kopplad till ifrågavarande riktningsventil för styrning av denna, k ä n n e t e c k n a d därav, att kolvstången (13) är förskjutbart lagrad i kolven (14), varigenom en begränsad rörelse hos kolvstången (13) medgives relativt kolven (14) oberoen- de av tryck- och belastningsförhållandena i cylindern (37), varvid kolvens (14) rörelsemöjlighet relativt kolvstången (13) i åtminstone en riktning begränsas av ett på kolvstången anordnat första anslag (17) som kan täta mot kolven (14), varvid cylindern (37) vid distansstyrníng tillföras hydraulfluid under tryck medförande att kolven (14) förskjutes till anliggning mot nämnda första anslag (17) och på så sätt verkar på kolvstången (13) som härigenom i sin tur påverkar riktningsventilen och varvid kolvstången (13) vid manuell direktstyrning av riktningsventilen även kan förskjutas manuellt relativt kolven (14).

2. Ställdon enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d därav, att kolv- stången (13) belastas mot ett utgångsläge under inverkan av åtminstone en relativt svag första fjäder (29) vilken företrädesvis verkar mot nämnda anslag (l7)- ' ~- A,- - - ' _

3. Ställdon enligt något av kraven 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av en i cylindern (37) inskjutande första hylsa (33) med väsentligen samma ytterdiameter som kolven (14) är anordnad vid cylinderns ena ände, vilken medelst en förhållandevis kraftig andra fjäder (27) belastas mot ett utgångs- läge i vilket hylsan (33), exempelvis medelst en fläns (42), vilar mot en avsats (44) anordnad i cylindern (37), varvid hylsan (33) i sitt utgångsläge är anordnad koaxiellt med och i anslutning till anslaget (17) på kolvstången (13) i dennas utgångsläge, varvid hylsans (33) innerdiameter är så vald att anslaget (17), och därmed kolvstången (13), kan röra sig fritt i förhållande till hylsan (33).

4. Ställdon enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att cylinderns (37) ena ände förslutes medelst en första kåpa (19) varvid kåpan är försedd med en öppning för kolvstången (13), och fjädrarna (27,29) stöder mot kåpan (19). 46 5

5. Ställdon enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att tillförsel respektive avledning av hydraulfluid till cylindern (37) regleras medelst åtminstone en elektrohydraulisk proportionalventil (ll) vilken medelst elektriska ledningar (46) är förbunden med en elektrisk styrspak (7) medelst vilken ställdonet således kan styras.

6. Ställdon enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d därav, att donet. symmetriskt uppbyggt genom att kolvstången (13) är försedd med ett andra anslag (18) på andra sidan av kolven, varigenom kolvstångens (13) rörelse- möjlighet i båda riktningarna begränsas av ett anslag, varvid kolvstången (13) belastas och centreras mot utgångsläget under inverkan av ytterligare en relativt svag tredje fjäder (30), verkande mot det andra anslaget (18).

7. Ställdon enligt kravet 6, k ä n n e t e c k n a d därav, att en i cylindern (37) inskjutande andra hylsa (34), vilken likaledes har en ytter- diameter som väsentligen är lika med kolvens (14) diameter, är anordnad vid cylinderns andra ände, vilken medelst en förhållandevis kraftig fjärde fjäder (28) belastas mot ett utgångsläge i vilket hylsan (34), exempelvis medelst en fläns (43), vilar mot en avsats (45) anordnad i cylindern (37), varvid hylsan (34) i sitt utgångsläge är anordnat koaxiellt med och i anslutning till nämnda andra anslag (18) på kolvstången (13) i dennas utgångsläge, varvid hylsans (34) innediameter är så valt att anslaget (18), och därmed kolvstången (13), kan röra sig fritt i förhållande till hylsan (34).

8. Ställdon enligt kravet 7, k ä n n e t e c k n a d därav, att en andra kåpa (20) är anordnad vid cylinderns andra ände mot vilken de tredje och fjärde fjädrarna (28, 30) stöder sig.

9. Ställdon enligt något av kraven 6-8, k ä n n e t e c k n a d därav, att två elektrohydrauliska proportionalventiler (ll,12) är anslutna till cylindern (37) på var sin sida om kolven (14) vilka styr matningen av hydraulfluid till och från cylindern (37).

10. därav, att kolvstången (13) medelst ett eller flera länkstångsöron (8,9) med Ställdon enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d tillhörande krampa (47,48) är kopplade till ett manuellt styrsystem för exempelvis en riktningsventil, och då företrädesvis till en länkstång (4), vilken förbinder två manuella styrspakar (3,5). är