Hydraulisch-elektrische Steuerungsvorrichtung für Verstellorgane Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulisch elektrische Steuerungsvorrichtung für die Verstellung von beweglichen Teilen, insbesondere an Krankenbetten oder klinischen Geräten, bei der zur Mehrfachsteuerung mehrerer Verbraucher mit Hilfe von Längsventilen eine das Druckmedium fördernde Pumpe wechselseitig ange trieben wird.
Bei einer bekannten Ausführung der Vorrichtung für die Mehrfachsteuerung der Verstellorgane besteht der Nachteil, dass die verwendeten Schiebekolbenventile masslich zu gross ausfallen und bei grösserem Rückstau druck nicht immer absolut dicht sind. Die Verwendung von Sitzventilen hilft zwar diesem übelstand ab, jedoch sind Sitzventile üblicher Bauart nicht ohne weiteres ver wendbar, weil bei vorgegebener Schaltung das durch- fliessende Druckmedium, vorzugsweise Öl, abgeriegelt und gleichzeitig zu einem anderen Verbraucher umgelei tet werden muss.
Die bestehenden Mängel werden erfindungsgemäss dadurch behoben, dass einem vom Druckmedium betä tigten Wahlschalter in der der Verbraucherstellen um eins geringeren Anzahl Magnet-Längssitzventile nachge schaltet sind, bei denen die Durchflussbohrungen gegen einander versetzt sind und die vom Druckmedium zwecks Speisung eines der Verbraucher direkt durch flossen werden, bei Betätigung eines Magneten dieser Durchfluss unterbrochen und das Druckmedium den dem betätigten Magnetventil zugeordneten Verbrau chern zugeleitet wird.
Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausfüh rungsbeispiele wird die Erfindung wie folgt näher erläu tert und gleichzeitig die Wirkungsweise der Vorrichtung beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 die Schaltung für den Anschluss von vier Ver brauchern, wobei alle magnetisch betätigten Längs-Sitz- ventile geschlossen sind, Fig. 2 die Schaltung nach Fig. 1 mit einem geöffne ten Sitzventil, Fig. 3 den Wahlschalter, im Querschnitt, Fig.4 ein kombiniertes Längs-Sitzventil im Quer schnitt,
Fig. 5 den Querschnitt von drei zu einem Block zu sammengebauten Längs-Sitzventilen.
In dem Schaltbild nach Fig. 1 ist gezeigt, wie durch einen Elektromotor 1 eine Pumpe 2 wechselseitig ange trieben wird, so dass jeder Pumpenanschluss 16, 17 ein mal als Druck- und einmal als Rückleitung dient. Im Pumpenkörper sind weiter ein Drossel-Rückschlagventil 3, ein Nachsaugeventil 4, zwei überdruckventile 5 und der Wahlschalter 6 untergebracht. Letzterer kann auch in Verbindung mit den Steuerventilen geblockt sein.
Vom Wahlschalter 6 wird das Druckmedium über die Leitung a durch ein oder mehrere Ventile, im vor liegenden Falle drei Ventile 7, 8, 9, zu einem Verbrau cher 10 geführt. Die anderen Verbraucher 11, 12, 13 sind an die kombinierten Längs-Sitzventile angeschlos sen.
Wenn nur ein Verbraucher vorhanden ist, dann ent fallen die durch Magnet betätigten Ventile.
Wird der Elektromotor 1 mit der Pumpe 2 allein eingeschaltet, dann durchläuft das Druckmedium die Ventile 7, 8, 9 und fliesst zu dem Verbraucher 10 zu dessen Betätigung. Das aus dem Verbraucher 10 zurück- fliessende Druckmedium erreicht über die Anschluss- leitung b und den Wahlschalter 6 wieder die Pumpe. Wird die Drehrichtung des Motors umgekehrt, dann ändert der Verbraucher analog seine Bewegungsrich tung. In diesem Falle wird das vom Verbraucher zurück strömende Druckmedium die Ventile 7, 8, 9 in umge kehrter Richtung durchfliessen.
Soll beispielsweise der Verbraucher 12 in Tätigkeit gesetzt werden (Fig. 2), so wird der Pumpenmotor 1 und mit ihm der Magnet den Ventiles 8 eingeschaltet. Das Druckmedium fliesst nun vom Wahlschalter 6 über die Leitung a zum Ventil 7, von hier zum Ventil 8, wo es durch den Steuerkolben 14 (Fig. 4) im Durchfluss abge riegelt wird und über das Sitzventil 15 (Fig. 4) zum Ver braucher 12 geleitet wird. Soll der Verbraucher in umge kehrter Richtung betätigt werden, dann wird der Pum- penmotor 1 in seiner Drehrichtung gewechselt und gleichzeitig das Magnetventil 8 mit eingeschaltet, wobei der Vorgang in umgekehrter Folge verläuft.
Vom Pumpenantrieb 2, der ein Zahnradtrieb sein kann, gehen zwei Druckkanäle 16 und 17 ab. Zwischen diesen liegt das Nachsaugeventil4. Dieses ist erforderlich, um bei den einzelnen Bewegungsrichtungen die Diffe renz der Ölvolumina der Zylinder auszugleichen. Unmit telbar an die Druckkanäle sind die Überdruckventile 5 angeschlossen. Den beiden Kanälen 16 und 17 ist der Wahlschalter 6 nachgeschaltet. Der Kolben 18 des Wahlschalters 6 wird von zwei Federn 19 in seiner Mit tellage gehalten. Ein Drossel-Rückschlagventil 3 ist dem Wahlschalter 6 vorgeschaltet. In den Ausgangskanälen des Wahlschalters 6 sind Rückschlagkugeln 10 und 21 angeordnet.
Wird die Pumpe 1 eineschaltet und es ent steht beispielsweise ein Druck in- der Leitung 16, so wird der Steuerkolben 18 des Wahlschalters 6 nach links gedrückt und somit die Rückschlagkugel 21 angehoben und gleichzeitig die Rücklaufleitung b zur Pumpe 1 frei gegeben. Die Rückschlagkugel 20 wird durch den Öl druck angehoben und die Offenstellung bewirkt. Wird die Drehrichtung des Motors 1 gewechselt, dann ent steht Druck in dem Kanal 17, und der Umsteuerkolben 18 des Wahlschalters 6 wird nach rechts gestossen. Da durch wird die Kugel 20 angehoben und die Kugel 21 durch den Druck in die Offenstellung gebracht.
Wird kein Magnetventil betätigt, dann wird bei eingeschalteter Pumpe 1 der Wahlschalter 6 ansprechen und der Ver braucher 10 in Betrieb gesetzt. Wird mit dem Motor 1 eines der Magnetventile 7, 8, 9 gleichzeitig eingeschaltet, dann wird der dem Ventil zugeordnete Verbraucher an sprechen.
Bei der vorbeschriebenen Schaltung dient der vom Druckmedium betätigte Wahlschalter 6 als Grundele ment. Wenn mehr als ein Verbraucher vorhanden sind, dann werden dem Wahlschalter n-1 magnetisch betä tigte Ventile nachgeschaltet, wobei unter n die Anzahl aller Verbraucher verstanden wird.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten kombinierten Längs- Sitzventil dient als Schaltelement ein Ventilkolben, der so ausgebildet ist, dass auf einer Seite sich ein Schiebe kolben 14 und auf der anderen Seite ein Sitzventil 15 befindet. Zwischen dem Schiebekolben 14 und dem Sitzventil 15 weist der Ventilkolben eine Verjüngung 23 auf, so dass sich zwischen Ventilgehäuse und Schaft ein Hohlraum 24 bildet. Über die Anschlussbohrung 25 fliesst das Druckmedium in den Raum 24 und von dort durch die Abflussbohrung 26 einem Verbraucher zu. Die Abflussbohrung 26 ist in ihrer Achse zur Achse der Anschlussbohrung 25 um einen bestimmten Umfang versetzt.
Durch diese Versetzung ist es erst möglich, den Durchfluss durch das Ventil abzuriegeln und das Druck medium über das Sitzventil 15 einem anderen Verbrau cher zuzuleiten. Wird der Magnet eingeschaltet, so wird der Ventilkolben durchgestossen und die Ablaufbohrung verriegelt. Das Sitzventil 15 wird geöffnet und die An- schlussbohrung 28 zum Verbraucher mit dem Druck medium beaufschlagt. Bei Abschaltung des Magnet- ventiles wird durch die Feder 27 der Ventilkolben in seine ursprüngliche Lage gebracht.
Fig. 5 zeigt den Zusammenbau von drei kombinier ten Magnetventilen 7, 8, 9, wie sie in Verbindung mit dem Wahlschalter 6 für die Betätigung von vier Ver brauchern erforderlich ist. In der Mitte jedes Magnet- ventiles befindet sich der Ventilkolben mit dem Längs- Schiebekolben 14 und dem Sitzventil 15. Die Anschluss- bohrungen zu den den Magnetventilen zugeordneten Verbrauchern sind mit 28, 29, 30 bezeichnet. Die Ven tile sind in Ruhestellung dargestellt, so dass das Druck medium durch die drei Ventile zum Verbraucher 10 fliessen kann.
Soll, wie vorhin beispielhaft angegeben, der Verbraucher 12 betätigt werden, dann wird das Ma gnetventil 8 gleichzeitig mit dem Motor 1 eingeschaltet. Der Magnet drückt den Ventilkolben nach unten und gibt über das Sitzventil 15 den Durchfluss des Druck mediums über die Ausgangsbohrung 29 zum Verbrau cher 12 frei.
Die Erfindung kann ausser bei Verstellorganen an Krankenbetten und klinischen Geräten vorteilhaft bei maschinellen Einrichtungen und industriellen Gerät schaften Anwendung finden.
Der durch das Ventil fliessende Ölstrom, der einem Verbraucher zugeführt wird, kann bei der Betätigung des Magneten unterbrochen und einem anderen Ver braucher unmittelbar zugeleitet werden. Hierbei wird in vorteilhafter Weise nach Abschalten des Magneten der Ventilkolben des Längssitzventiles durch Federkraft in seine ursprüngliche Lage gebracht.
Hydraulic-electrical control device for adjusting elements The invention relates to a hydraulic-electrical control device for the adjustment of moving parts, especially on hospital beds or clinical equipment, in which a pump conveying the pressure medium is alternately driven for multiple control of several consumers with the help of longitudinal valves.
In a known embodiment of the device for the multiple control of the adjustment elements, there is the disadvantage that the slide piston valves used are too large and are not always absolutely tight when the back pressure is greater. The use of poppet valves helps to alleviate this problem, but poppet valves of the usual design are not readily usable because, with a given circuit, the pressure medium flowing through, preferably oil, has to be sealed off and at the same time diverted to another consumer.
The existing shortcomings are remedied according to the invention in that a selector switch actuated by the pressure medium in which the consumer points are followed by a smaller number of solenoid longitudinal seated valves in which the flow bores are offset from one another and which flowed directly through the pressure medium to feed one of the consumers are interrupted when a magnet is actuated, this flow and the pressure medium is fed to the consumers associated with the actuated solenoid valve.
Based on the Ausfüh approximately examples shown in the drawing, the invention is tert erläu as follows and at the same time the operation of the device is described. They show: FIG. 1 the circuit for connecting four consumers, with all magnetically actuated longitudinal seat valves being closed, FIG. 2 the circuit according to FIG. 1 with an opened seat valve, FIG. 3 the selector switch in Cross section, Fig. 4 a combined longitudinal seat valve in cross section,
Fig. 5 shows the cross section of three longitudinal seat valves assembled into a block.
The circuit diagram according to FIG. 1 shows how a pump 2 is alternately driven by an electric motor 1, so that each pump connection 16, 17 serves once as a pressure line and once as a return line. A one-way flow control valve 3, a suction valve 4, two pressure relief valves 5 and the selector switch 6 are also housed in the pump body. The latter can also be blocked in connection with the control valves.
From the selector switch 6, the pressure medium is passed through line a through one or more valves, in the present case three valves 7, 8, 9, to a consumer 10. The other consumers 11, 12, 13 are ruled out to the combined longitudinal seat valves.
If there is only one consumer, the solenoid-operated valves are eliminated.
If the electric motor 1 is switched on with the pump 2 alone, the pressure medium then passes through the valves 7, 8, 9 and flows to the consumer 10 for actuation. The pressure medium flowing back from the consumer 10 reaches the pump again via the connection line b and the selector switch 6. If the direction of rotation of the motor is reversed, the consumer analogously changes its direction of movement. In this case, the pressure medium flowing back from the consumer will flow through the valves 7, 8, 9 in the opposite direction.
If, for example, the consumer 12 is to be put into action (FIG. 2), the pump motor 1 and with it the magnet of the valve 8 are switched on. The pressure medium now flows from the selector switch 6 via line a to valve 7, from here to valve 8, where it is locked in the flow by the control piston 14 (Fig. 4) and via the seat valve 15 (Fig. 4) to the consumer 12 is directed. If the consumer is to be actuated in the opposite direction, then the direction of rotation of the pump motor 1 is changed and at the same time the solenoid valve 8 is switched on, the process proceeding in reverse order.
Two pressure channels 16 and 17 extend from the pump drive 2, which can be a gear drive. The suction valve4 is located between these. This is necessary to compensate for the difference in the oil volumes of the cylinders in the individual directions of movement. The pressure relief valves 5 are connected directly to the pressure channels. The selector switch 6 is connected downstream of the two channels 16 and 17. The piston 18 of the selector switch 6 is held by two springs 19 in its tellage with. A one-way flow control valve 3 is connected upstream of the selector switch 6. In the output channels of the selector switch 6 check balls 10 and 21 are arranged.
If the pump 1 is switched on and there is, for example, pressure in the line 16, the control piston 18 of the selector switch 6 is pushed to the left and the non-return ball 21 is raised and the return line b to the pump 1 is released at the same time. The check ball 20 is raised by the oil pressure and causes the open position. If the direction of rotation of the motor 1 is changed, then there is pressure in the channel 17, and the reversing piston 18 of the selector switch 6 is pushed to the right. Since the ball 20 is raised and the ball 21 is brought into the open position by the pressure.
If no solenoid valve is actuated, the selector switch 6 will respond when the pump 1 is switched on and the consumer 10 will be put into operation. If one of the solenoid valves 7, 8, 9 is switched on simultaneously with the motor 1, the consumer assigned to the valve will speak to.
In the circuit described above, the selector switch 6 actuated by the pressure medium serves as a basic element. If there is more than one consumer, then the selector switch n-1 magnetically actuated valves are connected downstream, where n is the number of all consumers.
In the combined longitudinal seat valve shown in FIG. 4, a valve piston is used as the switching element, which is designed such that a sliding piston 14 is located on one side and a seat valve 15 is located on the other side. Between the sliding piston 14 and the seat valve 15, the valve piston has a taper 23, so that a cavity 24 is formed between the valve housing and the shaft. The pressure medium flows through the connection hole 25 into the space 24 and from there through the drain hole 26 to a consumer. The axis of the outflow bore 26 is offset from the axis of the connection bore 25 by a certain amount.
This offset makes it possible to block the flow through the valve and to pass the pressure medium to another consumer via the seat valve 15. If the magnet is switched on, the valve piston is pushed through and the drain hole is locked. The seat valve 15 is opened and the connection bore 28 to the consumer is subjected to the pressure medium. When the solenoid valve is switched off, the spring 27 returns the valve piston to its original position.
Fig. 5 shows the assembly of three combined solenoid valves 7, 8, 9, as required in conjunction with the selector switch 6 for the actuation of four Ver consumers. The valve piston with the longitudinal sliding piston 14 and the seat valve 15 are located in the middle of each solenoid valve. The connection bores to the consumers assigned to the solenoid valves are labeled 28, 29, 30. The valves are shown in the rest position so that the pressure medium can flow through the three valves to the consumer 10.
If, as previously indicated by way of example, the consumer 12 is to be actuated, then the magnetic valve 8 is switched on simultaneously with the motor 1. The magnet pushes the valve piston downwards and releases the flow of the pressure medium via the seat valve 15 via the outlet bore 29 to the consumer 12.
In addition to adjusting devices on hospital beds and clinical equipment, the invention can advantageously be used in mechanical equipment and industrial equipment.
The oil flow flowing through the valve, which is fed to a consumer, can be interrupted when the magnet is actuated and passed directly to another consumer. Here, after switching off the magnet, the valve piston of the longitudinal seat valve is advantageously brought into its original position by spring force.