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Elektrohydraulische Steuereinrichtung Gegenstand der Erfindung ist
eine elektrohydraulische Steuereinrichtung mit einem elektromagnetisch betätigbaren
Hilfsschieber mit einer doppelseitig wirkenden Schraubenfeder, der in einem von
ihm beeinflußbaren Steuerschieber axial verschieblich geführt ist.
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Bei einer derartigen bekannten Steuereinrichtung ist die bei fehlender
elektromechanischer Betätigung die Mittelstellung bewirkende Schraubenfeder in der
verlängerten Hilfsschieberlängsachse angebracht. Dadurch ist eine Vergrößerung der
Bauhöhe der Steuereinrichtung bedingt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, diese Einrichtung in der Weise zu verbessern,
daß eine raumsparendere Unterbringung der dem Hilfsschieber zugeordneten Schraubenfeder
ermöglicht wird. Die Lösung der Erfindungsaufgabe besteht darin, daß der Hilfsschieber
in an sich bekannter Weise hohlzylindrisch ist und die Schraubenfeder umfaßt, die
sich gegen ihn und ein in ihm angeordnetes verstellbares Widerlager ab-, stützt,
das an einem im Gehäuse geführten Schraubbolzen verstellbar gehalten ist.
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Bei einem bekannten hydraulischen Kolbenschieber ist der Hilfsschieber
hohlzylindrisch ausgeführt, und in seinem Inneren bewegt sich der Steuerschieber.
Auch hierbei muß deshalb die Mittelstellungsfeder außerhalb des Hilfsschiebers angebracht
werden.
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Neben der Raumersparnis ergibt sich mit der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung
der Vorteil einer vernachlässigbaren kleinen Masse des Hilfsschiebers, die sich
günstig auf schnelle Stellungswechsel beim Erregen des elektromagnetischen Betätigungsorgans
auswirkt. Ferner wird nur eine im Verhältnis zur Arbeitsflüssigkeitsmenge kleine
Steuerflüssigkeitsmenge benötigt, und die Steuerkanten des Hilfsschiebers sind leicht
justierbar.
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Es kann weiterhin von Vorteil sein, nicht nur bei den Steuerkanten
des Hilfsschiebers, sondern auch bei den Steuerkanten des Steuerschiebers eine einfache
Justiermöglichkeit vorzusehen. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung
wird dies dadurch erreicht, daß sich der Steuerschieber mit seinem freien Ende an
einer Schraubenfeder abstützt, die beidseitig in einem im Gehäuse schraubbaren Federkäfig
abgestützt ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Steuerorgans nach
der Erfindung im Schnitt dargestellt.
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Der Steuerschieber 1 besteht aus einem zylindrischen Gehäuse 37 mit
radial angeordneten Zu- und Rückleitungen 15 bis 19, die in eine axiale Längsbohrung
36 münden. Das Gehäuse 37 ist unten durch eine Platte 38 abgeschlossen, die eine
Mittelbohrung 20 hat. Am anderen Ende des Gehäuses 37 ist ein ringförmiger Raum
9 ausgespart, in den die Längsbohrung 36 mündet. Dieser Raum ist nach außen durch
eine Magnetanordnung flüssigkeitsdicht abgeschlossen, die zur Betätigung einer in
ihrem Luftspalt 6 befindlichen ringförmigen Tauchspule 7 dient. Die Magnetanordnung
kann aus einem Permanentmagneten bestehen oder - wie im vorstehenden Beispiel -
aus einem Elektromagneten, dessen Erregerwicklung 4 in die Aussparung eines ringförmigen
ferromagnetischen Magnetgehäuses 2 eingefügt ist. Der über den Luftspalt 6 zwischen
dem Magnetgehäuse 2 und einem den Innenraum der Erregerwicklung 4 ausfüllenden ferromagnetischen
Zylinder 5 führende Magnet wird über ein das Magnetgehäuse 2 abdeckendes scheibenförmiges
Joch 3 geschlossen. Mit der ringförmigen Tauchspule 7 ist durch eine mechanisch
starre Kupplung 8 ein hohlzylindrischer Hilfsschieber 10 gekuppelt, der in den oberen
Teil eines hohlzylindrischen Kolbens 11 b eingepaßt ist. Mit diesem Kolben ist starr
ein Steuerschieber 11a verbunden, der Ringnuten 12 bis 14 zur Steuerung der Zu-
und Rückleitungen 15 bis 19 enthält. In Normalstellung des Steuerschiebers mündet
die Zuleitung 15 in die mittlere Ringnut 13 und belastet daher den Steuerschieber
nicht. Der Kolben 11 b weist einen größeren Außendurchmesser als der Steuerschieber
auf und ist in einem mit entsprechendem Durchmesser ausgestatteten Teil der Längsbohrung
36 gelagert. Der Kolben 11 b trägt eine ringförmige Mittelnut 22, die über eine
Steuerleitung 21 mit der Druckmittelzuleitung 15 verbunden ist. Die Ringnut 22 ist
über Durchlässe 11 d, 11 e mit den Druckräumen 23 und 24 beidseits des Kolbens 11
b
verbunden, die ihrerseits durch abschließbare Ver-bindungsöffnungen
25 und 26 mit der Längsbohrung 36 in Verbindung stehen. Wenn der Hilfsschieber
10 in Ruhestellung ist, sind die Verbindungsöffnungen abgesperrt. Wenn aber durch
Betätigen der Tauchspule 7 infolge Erregung ihrer Windungen eine Verschiebung in
der einen oder anderen Richtung, je nach der Stromrichtung durch die Tauchspule,
erfolgt, so wird durch Steueröffnungen 29 und 30 des Hilfsschiebers 10 eine
der Verbindungsöffnungen des Kolbens freigegeben, so daß auf der einen oder anderen
Seite des Kolbens 11 b ein Druckabfall auftritt, der den Kolben gegen die
Kraft einer Feder 34 in die eine oder andere Richtung verschiebt, wobei die Ringnuten
des Steuerschiebers 11 c den Druckmittelzufluß zum Arbeitsgerät in zier einen
oder anderen Richtung mehr oder minder beeinflussen. Die Anordnung Kolben-Steuerschieber
folgt also der Bewegung des Hilfsschiebers stets im gleichen Sinne und so weit,
bis die Verbindungsöffnungen 25 und 26 durch den Hilfsschieber 10 wieder
abgedeckt sind.
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Die Federlagerung des Steuerschiebers 11 a ist in Form eines Federkäfigs
35 ausgebildet, in dem um das untere Ende des Steuerkolbens angeordnet die Schraubenfeder
34 gelagert ist und sich zu beiden Seiten gegen Scheiben abstützt, die in
diesen Federkäfig eingefügt sind. Durch diese Anordnung wird also eine Wirkung der
Feder in beiden Richtungen erzielt. Durch Verschieben des Federkäfigs 35 im Gehäuse
37 kann eine Justierung des Steuerschiebers bezüglich seiner Lage zu den Zu- und
Rückleitungen 15 bis 19 auf einfache Weise erfolgen. Hierzu wird zweckmäßig der
Federkäfig in einen entsprechenden breiteren Teil der axialen Längsbohrung eingeschraubt.
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Eine entsprechende Anordnung ist auch für den Hilfsschieber
10 vorgesehen. Hierzu ragt ein Bolzen 32 durch den Zylinder 5; er ist in
diesem schraubbar angeordnet. Am unteren Teil des Schraubbolzens 32, der in den
Hilfsschieber 10 hineinragt, ist gegen eine Scheibe eine Schraubenfeder 33 abgestützt,
die an ihrem oberen Ende gegen einen entsprechenden Vorsprung des Hilfsschiebers
drückt. Auch hier erfolgt eine Wirkung der Schraubenfeder 33 bei Verschieben des
Hilfsschiebers 10 durch die Tauchspule 7 in beiden Richtungen, und es ist
ebenso eine leichte Justierung der Lage des Hilfsschiebers 10 gegenüber dem Kolben
11 b möglich, indem der Schraubbolzen 32 in der einen oder anderen Richtung
geschraubt wird.
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Um Lecköl aus der Längsbohrung in den Zwischenraum 9 austreten
lassen zu können, ist die Längsbohrung mit diesem durch eine Öffnung 28 im Hilfsschieber
verbunden. Ein Stift 27 am Folgekolben ragt in einen Längsschlitz 31 im Hilfsschieber
und sichert diesen und somit auch die Tauchspule gegen Ver-drehen.
Die Wirkungsweise
der Anordnung nach der Erfindung ist nun folgende: Sobald durch eine Erregung der
Tauchspule 7 diese beispielsweise nach unten verschoben wird, verbindet die
Steueröffnung 30 im Hilfsschieber 10 den unteren Raum 24 über
die Verbindungsöffnung 26 mit der Längsbohrung 36. Der Druck des von
der Zuführungsleitung 21 über die Mittelringnut 22 fließenden Druckmittels
wirkt sich demnach nur im oberen Teil 23 aus und bewegt den Kolben 11
b mitsamt dem Steuerschieber 11 a nach unten, so lange, bis der Kolben
11b dem Hilfsschieber 10 so weit gefolgt ist, daß die Verbindung
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wieder durch den Hilfsschieber abgesperrt wird. In dieser Stellung kommt
dann der Steuerschieber 11a
zum Stillstand und hat nun durch seine Ringnuten
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bis 14 die Zu- und Rückleitungen so gesteuert, daß die Druckflüssigkeit
von der Zuleitung 15 über die Ringnut 13 durch die Leitung
18 dem nicht dargestellten Arbeitsgerät zugeführt und von diesem über die
Leitung 19 und die Ringnut 12 der Rückleitung 16 zugeleitet
wird. Bei einer Erregung der Tauchspule 7 im anderen Sinne erfolgt eine Verschiebung
des Hilfsschiebers 10 nach oben und somit ein entsprechendes Nachfolgen des
Kolbens 11 b in der gleichen Richtung, so daß in diesem Falle die Druckflüssigkeit
von der Zuleitung 15 über die Ringnut 13
der Leitung 19 zugeführt
und nach Durchfließen des Arbeitsgerätes über die Leitung 18 und die Ringnut
14 der Rückleitung 17 zugeleitet wird.