DE4209668A1 - Steuergerät, insbesondere zur Fernbedienung von hydraulischen Komponenten - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Steuergerät, das insbesondere zur Fern­ bedienung von hydraulischen Komponenten wie Ventilen, Pumpen oder Motoren vorgesehen ist und das eine Basis, ein Steuerorgan, das an der Basis bewegbar gelagert ist, und einen Umformer zur Umwandlung der Auslenkung des Steuerorgans aus einer Nullage in eine elektrische Größe aufweist.

Ein solches Steuergerät ist z. B. aus der DE 32 13 034 A 1 bekannt.

Zu diesem Steuergerät gehört ein Steuerhebel, der so gelagert ist, daß er nach allen Richtungen ausgelenkt werden kann, wobei die Komponente der Auslenkung in einer ersten Ebene von einem ersten Drehpotentiometer und die Komponente der Auslenkung in einer zweiten, senkrecht auf der ersten Ebene stehenden Ebene von einem zweiten Drehpotentiometer in eine elektrische Größe umgewandelt wird. Dazu ist ein komplizierter und damit teurer mechanischer Aufbau notwendig. Zudem sind die Potentiometer einem mechanischen Verschleiß unterworfen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuergerät mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruches 1 so weiterzuentwickeln, daß ein einfacher mechanischer Aufbau möglich und der mechanische Verschleiß verringert ist.

Diese Aufgabe wird für ein Steuergerät mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gelöst, daß der Umformer durch mindestens einen Dehnmeßstreifen und ein elastisches Element, auf das der Dehnmeßstreifen aufgebracht ist, gebildet wird und daß ein erstes Ende des elastischen Elements an der Basis gehalten und ein zweites Ende vom Steuerorgan aus­ lenkbar ist. Die Auslenkung des Steuerorgans aus der Nullage läßt sich leicht in eine Auslenkung des elastischen Elements umwandeln. Durch die Verwendung eines Dehnmeßstreifens ist keine Schleifkontaktgabe in einem Potentiometer mehr notwendig, so daß das Steuergerät eine lange Lebensdauer besitzt. Das elastische Element kann dabei in Querrichtung und/oder in Längsrichtung, also in Richtung vom einen zum anderen Ende ausgelenkt werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen Steuergeräts kann man den Unteransprüchen entnehmen.

So wird eine Ausführung bevorzugt, bei der das zweite Ende des elastischen Elements aus einer Nullage heraus, die es in der Nullage des Steuerorgans einnimmt, senkrecht zur Längsrichtung des elastischen Elements auslenkbar ist. Vorzugsweise ist es dabei in zwei entgegengesetzte Richtungen auslenkbar. Ist das Steuerorgan schwenkbar gelagert, so ist das elastische Element bei einer Verschwenkung des Steuerorgans in einem bestimmten Richtungssinne vorteilhafterweise im selben Richtungssinne auslenkbar. Wird also z. B. das Steuerorgan im Uhrzeigersinn ausgelenkt, so soll auch das elastische Element im Uhrzeigersinn ausgelenkt werden. Eine solche Anordnung hat den Vorteil, daß sich bei einer Verschwenkung des Steuerorgans die relative Lage des elastischen Elements zum Steuerorgan nicht allzusehr ändert.

Soll das elastische Element rein auf Biegung ohne eine Längenänderung bean­ sprucht werden, so ist es vorteilhaft, daß das elastische Element an seinem einen Ende an der Basis bzw. am Steuerorgan in Längsrichtung ortsfest gehalten und an seinem anderen Ende bezüglich des Steuerorgans bzw. der Basis in Längs­ richtung verschiebbar ist. Grundsätzlich ist es möglich, beide Enden des elastischen Elements verschiebbar anzuordnen. Durch das ortsfeste Halten ist jedoch gewährleistet, daß das elastische Element immer dieselbe Position relativ zum Steuerorgan einnimmt.

Auf dem Markt werden schon Dehnmeßstreifen angeboten, die auf einer Flach­ seite einer Blattfeder aufgeklebt sind. Vorteilhafterweise wird deshalb eine solche zur Seite auslenkbare Blattfeder als elastisches Element verwendet. Gemäß Anspruch 6 ist ein Ende der Blattfeder kippbar an der Basis bzw. am Steuerorgan gehalten. Dadurch kann erreicht werden, daß bei einer Auslenkung der Blattfeder deren Krümmung über die Länge der Blattfeder nicht ihr Vorzeichen wechselt. Zum Kippen wird die Blattfeder vorteilhafter­ weise an einem Schneidenlager an der Basis bzw. am Steuerorgan gehalten. Wird eine hohe Genauigkeit für die Verschwenkbarkeit der Blattfeder gefordert, so wird gemäß Anspruch 10 zweckmäßigerweise ein Ende der Blattfeder an einem Halter eingespannt, der an der Basis bzw. am Steuerorgan drehbar gelagert ist.

Durch eine Ausbildung gemäß Anspruch 11 ist es möglich, den Winkel der Aus­ lenkung der Blattfeder unabhängig vom Schwenkwinkel des Steuerorgans zu wählen. Dabei kann der Auslenkungswinkel der Blattfeder sowohl größer als auch kleiner als der Schwenkwinkel des Steuerorgans sein. Im ersten Fall macht man den ersten Abstand zwischen den beiden Enden der Blattfeder kleiner als den zweiten Abstand zwischen dem Schwenkpunkt bzw. der Schwenkachse des Steuer­ organs und dem zweiten Ende der Blattfeder am Steuerorgan. Im zweiten Fall macht man den ersten Abstand größer als den zweiten Abstand.

Vorteilhafterweise ist gemäß Anspruch 14 ein Ende des elastischen Elements in Auslenkungsrichtung justierbar. Wird die Nullage des Steuerorgans durch das elastische Element bestimmt, so kann durch diese Möglichkeit der Justage die Nullage genau eingestellt werden. Wird dagegen die Nullage des Steuerorgans durch separate, federnde Rückstellelemente bestimmt, so läßt sich durch die Justage die genaue Lage des elastischen Elements zum Steuerorgan einstellen.

Üblicherweise wird für Steuergeräte der betrachteten Art als Steuerorgan ein in mindestens einer Ebene verschwenkbarer Steuerhebel verwendet. Grundsätzlich kann das Steuerorgan jedoch auch ein Schieber sein. Im Unterschied zu einem Kipphebel, den man zum Verschwenken in entgegenge­ setzte Richtungen auf sich bezüglich der Schwenkachse gegenüberliegenden Seiten betätigt, soll im folgenden unter Steuerhebel in erster Linie ein Hebel verstanden werden, bei dem man zum Verschwenken in unterschiedliche Richtungen am gleichen Hebelarm angreift. Es ist dann von Vorteil, wenn in der Nullage des Steuerhebels die Längsrichtung des elastischen Elements mit der Längsrichtung des Steuerhebels wenigstens annähernd übereinstimmt. Insbesondere soll das elastische Element in der Nullage des Steuerhebels, in Längsrichtung des Steuerhebels betrachtet, wenigstens annähernd mittig des Steuerhebels angeordnet sein. Das Steuergerät kann dann besonders schmal bauen.

In Längsrichtung des Steuerhebels erhält man eine gedrungene Bauweise, wenn das elastische Element gemäß Anspruch 20 wenigstens teilweise innerhalb der Längserstreckung des Steuerhebels, insbesondere innerhalb des Steuerhebels angeordnet ist. Da das eine Ende des elastischen Elements vom Steuerhebel ausgelenkt wird, ist es, insbesondere wenn sich das elastische Element in Längsrichtung des Steuerhebels erstreckt, notwendig, daß sich der Steuer­ hebel und das elastische Element in Längsrichtung des Steuerhebels wenigstens soweit überdecken, daß der Steuerhebel am elastischen Element angreifen kann. Gemäß Anspruch 20 soll jedoch die Strecke, innerhalb derer das elastische Element innerhalb der Längserstreckung des Steuerhebels angeordnet ist, über das Maß hinausgehen, das dadurch bedingt ist, daß der Steuerhebel das elastische Element auslenken kann. Eine besonders gedrungene und kompakte Bauweise erhält man, wenn sich das elastische Element gemäß Anspruch 21 ganz innerhalb der Längserstreckung des Steuerhebels bzw. innerhalb des Steuerhebels befindet. Eine Anordnung des elastischen Elements innerhalb des Steuerhebels ist z. B. insbesondere dann gegeben, wenn das elastische Element an zwei gegenüberliegenden Seiten vom Steuerhebel eingerahmt ist. Der weitere Begriff einer Anordnung innerhalb der Längserstreckung des Steuer­ hebels schließt dagegen auch eine Anordnung des elastischen Elements seitlich des Steuerhebels mit ein. In der günstigen Anordnung gemäß Anspruch 22 befinden sich die beiden Enden des elastischen Elements bezüglich des Schwenkpunktes bzw. der Schwenkachse des Steuerhebels auf derselben Steuerhebelseite und das erste Ende des elastischen Elements befindet sich näher an dem Schwenkpunkt bzw. der Schwenkachse des Steuerhebels als das zweite Ende.

Gemäß Anspruch 23 liegen sich die beiden Enden des elastischen Elements bezüglich des Schwenkpunkts bzw. der Schwenkachse des Steuerhebels gegenüber. Bei einer solchen Ausführung ist es nicht notwendig, daß das elastische Element, also insbesondere die Blattfeder gemäß Anspruch 5, an einem Ende kippbar gelagert ist, um keine Vorzeichenänderung der Krümmung der Blattfeder zu haben. Besonders günstig erscheint es dabei, wenn die beiden Enden des elastischen Elements gleich weit vom Schwenkpunkt bzw. von der Schwenkachse des Steuerhebels entfernt sind. Dann wird die Blattfeder bezüglich ihrer Mitte symmetrisch gekrümmt.

Ein besonders kompakt bauendes Steuergerät ist gemäß Anspruch 25 dadurch gekennzeichnet, daß die Basis längs des Steuerhebels in diesen hineinragt und das elastische Element innerhalb des Steuerhebels an der Basis gehalten ist.

Die Basis kann aber auch ein den Steuerhebel umgebendes Gehäuse sein, in dem sich auch das elastische Element befindet.

Zum Feststellen der Auslenkung des Steuerorgans in zwei entgegengesetzte Bewegungsrichtungen genügt grundsätzlich ein einziger Dehnmeßstreifen, der bei der Auslenkung in die eine Richtung gedehnt und bei der Auslenkung in die andere Richtung gestaucht wird. Man kann jedoch für zwei entgegengesetzte Bewegungsrichtungen des Steuerorgans auch jeweils einen anderen Dehnmeß­ streifen verwenden, von denen bei einer Auslenkung des Steuerorgans in eine Richtung einer gestaucht und einer gedehnt wird. Auch kann sich einer der beiden Dehnmeßstreifen auf einem ersten elastischen Element und der andere der beiden Dehnmeßstreifen auf einem zweiten elastischen Element befinden. Die beiden elastischen Elemente sind dann vorteilhafterweise gemeinsam an der Basis gehalten.

Eine besonders einfache Ausführung enthält der Anspruch 30. Nach diesem ist das elastische Element unmittelbarer Teil des Steuerhebels. Auf dem elastischen Element ist ein Handgriff befestigt.

Das Steuergerät kann so aufgebaut sein, daß der Steuerhebel eine oder mehrere Schwenkachsen besitzt und in zu diesen Schwenkachsen senkrecht verlaufende Ebenen verschwenkbar ist. Es ist jedoch auch denkbar, daß der Steuerhebel z. B. mit Hilfe eines Kardangelenks gelagert ist und allseits frei verschwenkbar ist. An einen solchen Fall ist gedacht, wenn im vorhergehenden von einem Schwenk­ punkt des Steuerhebels die Rede ist, wobei natürlich bei einem Kardangelenk exakterweise nur dann von einem Schwenkpunkt geredet werden könnte, wenn sich die beiden Schwenkachsen des Gelenks schneiden.

Mehrere Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Steuergeräts sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel, bei dem die Basis in einen Steuerhebel hineinragt und sich das elastische Element mit einem Dehnmeßstreifen innerhalb des Steuerhebels befindet,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II aus Fig. 1,

Fig. 3 eine zweite Ausführung, bei der die Basis in Form eines Gehäuses den Steuerhebel teilweise umgibt und das elastische Element mit dem Dehnmeßstreifen enthält,

Fig. 4 eine dritte Ausführung ähnlich der aus Fig. 3, wobei sich jedoch das elastische Element mit dem Dehnmeßstreifen ganz innerhalb des Steuer­ hebels befindet,

Fig. 5 ein viertes Ausführungsbeispiel ebenfalls mit einer Basis in Form eines Gehäuses, wobei jedoch das elastische Element einschließlich des Dehnmeßstreifens außerhalb des Steuerhebels angeordnet ist,

Fig. 6 eine fünfte Ausführung, bei der Steuerhebel und elastisches Element seitlich nebeneinander angeordnet sind,

Fig. 7 eine sechste Ausführung, bei der sich das eine Ende des elastischen Elements in einem Halter befindet, der drehbar an der Basis gelagert ist,

Fig. 8 eine siebte Ausführung mit zwei elastischen Elementen und zwei Dehn­ meßstreifen,

Fig. 9 eine achte Ausführung, mit zwei auf Zug beanspruchten elastischen Elementen und Dehnmeßstreifen,

Fig. 10 eine neunte Ausführung mit vier elastischen Elementen, die in einer senkrecht zum Steuerhebel verlaufenden Ebene in einem Abstand von 90° zueinander angeordnet sind, und

Fig. 11 eine zehnte Ausführung, bei der das elastische Element Teil des Steuerhebels ist.

Bei den Ausführungen nach den Fig. 1 bis 6 ist als elastisches Element eine Blattfeder 20 verwendet, die ein erstes Ende 21, ein zweites Ende 22 und einen Mittelabschnitt 23 aufweist, in dem sie nur halb so dick ist wie an ihren Enden. Dabei gehen die dickeren Enden 21 und 22 in einem Absatz nur auf der einen flachen Seite 24 der Blattfeder 20 in den dünneren Mittelabschnitt 23 über.

Auf die andere Flachseite 25 ist im Bereich des Mittelabschnitts 23 ein Dehnmeßstreifen 26 auf die Blattfeder 20 aufgeklebt. Genauer gesagt handelt es sich nicht um einen einzelnen Dehnmeßstreifen, sondern um vier Dehnmeß­ streifen, die mit einer Brückenschaltung miteinander verbunden sind, um Temperaturänderungen kompensieren zu können. Wenn im vorhergehenden und im folgenden von einem Dehnmeßstreifen die Rede ist, so sollen damit auch solche Zusammenschaltungen von mehreren Dehnmeßstreifen umfaßt werden.

Die verschiedenen Steuergeräte nach den Fig. 1 bis 6 umfassen einen Steuer­ hebel 30, der aus einer in den Figuren gezeigten Nullage heraus in einer Ebene in entgegengesetzte Richtungen verschwenkt werden kann. Der Steuer­ hebel 30 besitzt demnach eine Schwenkachse 31, die auf der Schwenkebene senk­ recht steht. Gelagert ist der Steuerhebel 30 an einer Basis 32, die ortsfest z. B. in einem Baufahrzeug montiert ist. Aus den Figuren ist ersichtlich, daß man eine Längsachse 33 definieren kann, längs der sich der jeweilige Steuer­ hebel 30 erstreckt. Man ersieht weiterhin aus den Fig. 1 bis 6, daß in der Nullage des Steuerhebels 30 die Längsrichtung der Blattfeder 20 mit der Längs­ richtung des Steuerhebels 30 übereinstimmt und daß insbesondere die Blattfeder 20 mittig des Steuerhebels 30 angeordnet ist. Die Flachseiten 24 und 25 der Blattfeder 20 stehen senkrecht auf der Schwenkebene des Steuerhebels 30, so daß also die Blattfeder 20 bei einer Auslenkung des Steuerhebels 30 aus der Nullage senkrecht zu ihren Flachseiten gebogen wird.

Die Blattfeder 20 ist bei allen Ausführungen nach Fig. 1 bis 6 mit ihrem ersten Ende 21 an der Basis 32 gehalten, während ihr zweites Ende 22 vom Steuerhebel 30 auslenkbar ist.

Bei den Ausführungen nach den Fig. 1 und 2 ist die Basis 32 als mit einem Befestigungsflansch 34 versehene Stange ausgebildet, in die eine Längsbohrung 35 eingebracht ist, die im Abstand zu dem sich im Steuerhebel 30 befindlichen Ende der Stange 32 endet. Ein Schlitz 36, dessen Breite der Dicke des Endes 21 der Blattfeder 20 entspricht, durchtrennt das Material der Stange 32 vor der Bohrung 35, wobei er um eine gewisse Strecke auch in den Bereich der Bohrung 35 hineingeht, so daß diese von zwei gegenüberliegenden Seiten zugänglich ist und die Anschlußdrähte 37 vom Dehnmeßstreifen durch den Schlitz in die Bohrung 35 gelangen können, wie dies insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist. Das Ende 21 der Blattfeder 20 ist in den Schlitz 36 gesteckt und darin mit Hilfe zweier Schrauben 38 festgeklemmt, von denen jede eine Querbohrung in der Stange 32 und eine Bohrung in der Blattfeder 20 durchsetzt. Von der Stange 32 erstreckt sich die Blattfeder 20 in gerader Verlängerung weg.

Der Steuerhebel 30 ist zwischen dem Flansch 34 und der Klemmstelle der Blatt­ feder 20 an der Stange 32 an letzterer schwenkbar gelagert. Er umgibt die Blatt­ feder 20 und die Stange 32 bis zum Befestigungsflansch 34. An seinem dem Befesti­ gungsflansch 34 abgewandten Ende ist er durch einen Boden 39 verschlossen, der innen eine Aussparung 40 besitzt, in die das Ende 22 der Blattfeder 20 hineinragt. Beidseits der Blattfeder 20 mündet je eine Bohrung 41, die geneigt zur Ebene der Blattfeder 20 verläuft und in die ein Gewindestift 42 eingedreht ist. Der eine Gewindestift liegt auf der einen Seite und der andere Gewinde­ stift auf der anderen Seite der Blattfeder 20 punktförmig an dieser an, wobei sich die Berührungsstellen mehr oder weniger genau gegenüberliegen. Die beiden Gewindestifte 42 bilden ein Schneidenlager für das Ende 22 der Blattfeder 20 und lassen ein Kippen der Blattfeder 20 zu. Mit ihnen kann außerdem die Position des Steuerhebels 30, dessen Nullage allein durch die Blattfeder 20 bestimmt wird, relativ zur Blattfeder justiert werden. Ist nach der Justage der eine Gewindestift mehr als der andere in die Bohrung 41 eingeschraubt, so liegen sich die beiden Berührungsstellen zwischen den Gewindestiften und der Blattfeder nur noch angenähert gegenüber. Jedes Schneidenlager der Blatt­ feder 20 ist also in Längsrichtung der Blattfeder verstellbar. In Fig. 1 sind die Blattfeder 20 und der Steuerhebel 30 in der Nullage gezeichnet.

Aus dieser Nullage heraus kann der Steuerhebel 30 in der Zeichenebene der Fig. 1 nach entgegengesetzten Richtungen verschwenkt werden. Er nimmt dabei das Ende 22 der Blattfeder 20 mit, die somit ebenfalls in zwei entgegengesetzte Richtungen auslenkbar ist. Da der Abstand zwischen dem Ende 21 der Blattfeder 20 (genauer zwischen der Stelle am Ende 21, an der dieses aus dem Schlitz 36 heraustritt) und dem zweiten Ende 22 (genauer: und dem Schneidenlager am Steuerhebel 30) kleiner ist als der Abstand zwischen der Schwenkachse 31 des Steuerhebels 30 und dem Schneidenlager, wird die Blattfeder 20 jeweils um einen größeren Winkel als der Steuerhebel 30 ausgelenkt. Steuerhebel 30 und Blattfeder 20 werden außerdem beide im gleichen Richtungssinne ausgelenkt, da die beiden Richtungen von der Schwenkachse 31 des Steuerhebels 30 zum Schneidenlager der Blattfeder 20 am Steuerhebel 30 mit der Richtung vom ersten Ende 21 zum Schneiden­ lager übereinstimmt.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß das Ende 21 der Blattfeder 20 ortsfest an der Stange 32 eingespannt ist, daß jedoch das Ende 22 zwischen den beiden Schrauben 42 relativ zu diesen eine Bewegung in Längsrichtung der Blatt­ feder 20 ausführen kann.

Bei der Ausführung nach Fig. 3 befinden sich die beiden Enden 21 und 22 der Blattfeder 20 nicht wie bei der Ausführung nach den Fig. 1 und 2 bezüglich der Schwenkachse 31 auf derselben Steuerhebelseite, sondern liegen sich bezüglich der Schwenkachse 31 gegenüber. Auch befindet sich die Blattfeder 20 in einem die Basis 32 bildenden Gehäuse, in das auch der Steuerhebel 30 hineinragt und in dem er schwenkbar gelagert ist. Die Blattfeder 20 ist mit ihrem Ende 21 wieder an der Basis 32 festgeschraubt und ragt in einen den Steuerhebel 30 bis zu einer gewissen Tiefe gabelförmig trennenden Schlitz 43 hinein. Damit dies möglich ist, besitzt die Achse 44, die fest an dem Gehäuse 32 angeordnet ist und auf der der Steuerhebel 30 schwenkbar gelagert ist, einen Durchgang 45.

In zwei sich einander gegenüberliegenden Querbohrungen 41 des Steuerhebels 30, die in den Schlitz 43 münden, sind zwei Gewindestifte 42 eingedreht, die die Blattfeder 20 auf gegenüberliegenden Seiten ähnlich wie bei der Ausführung nach Fig. 1 schneidenartig lagern. Auch hier ist eine Justage zwischen Blatt­ feder 20 und Steuerhebel 30 möglich, wobei sich jedoch die Schneidenlager nicht längs der Blattfeder 20 verschieben.

Wie bei den Ausführungen nach den Fig. 1 bis 3 werden auch bei der nach Fig. 4 der Steuerhebel 30 und die Blattfeder 20 jeweils im selben Richtungssinne ausgelenkt. Die Blattfeder 20 befindet sich wie bei der Ausführung nach Fig. 3 in einem Gehäuse 32, in dem auch der Steuerhebel 30 mit der Schwenkachse 31 schwenkbar gelagert ist. Anders als bei der Ausführung nach Fig. 3 ist nun jedoch der Steuerhebel 30 als zweiarmiger Hebel ausgebildet, dessen einer Hebel­ arm aus dem Gehäuse 32 herausragt und mit einer Hand ergriffen werden kann. Der andere Hebelarm 49 erstreckt sich von der Schwenkachse 31, die sich knapp unterhalb des Befestigungsflansches 34 befindet, tiefer in das Gehäuse 32 hinein. Dieser Hebelarm besitzt in Richtung der Achse 31 einen Durchgang 50 ähnlich dem Schlitz 43 des Steuerhebels nach Fig. 3. Zum freien Ende des besagten Hebelarms 49 hin öffnet sich der Durchgang 50 nach außen in einem Schlitz 51, dessen Breite der Dicke des Endes 22 der Blattfeder 20 entspricht. In diesem Schlitz 51 ist die Blattfeder 20 mit einer Schraube 38, die den Hebelarm 49 durchquert, festgeklemmt. Die Blattfeder erstreckt sich in den Durchgang 50 hinein zwischen zwei Schrauben 42 die einander gegenüberliegend in das Gehäuse 32 eingeschraubt sind, durch zwei Langlöcher 52 im Hebelarm 49 in den Durchgang 50 hineinragen und dort zwischen sich das Ende 21 der Blattfeder 20 schneidenartig lagern. Die Ausführung nach Fig. 4 ähnelt also derjenigen nach den Fig. 1 und 2 insofern, als sich die beiden Enden 21, 22 der Blattfeder 20 bezüglich der Schwenkachse 31 auf derselben Steuerhebelseite befinden und insofern, als der Abstand des ersten Endes 21 der Blattfeder 20 von der Schwenkachse 31 kleiner ist als derjenige des zweiten Endes 22. Anders als bei der Ausführung nach den Fig. 1 und 2 ist nun das Ende 22 festgeklemmt und das Ende 21 schwenkbar.

Die Ausführung nach Fig. 5 ähnelt derjenigen nach Fig. 3. Die Blattfeder 20 ist mit ihrem einen Ende 21 am Gehäuse 32 festgeklemmt und erstreckt sich von dort in Richtung auf die Schwenkachse 31 des Steuerhebels 30 zu, die sich in dem Beispiel nach Fig. 5 in dem Befestigungsflansch 34 befindet. Anders als bei der Ausführung nach Fig. 3 ist der Steuerhebel 30 ein zweiarmiger Hebel mit einem von der Schwenkachse 31 in das Gehäuse 32 hineinragenden Hebelarm 49. Das Ende 22 der Blattfeder 20 befindet sich, vom Ende 21 aus gesehen, dieseits der Schwenkachse 31 und ragt in einen Schlitz am freien Ende des Hebelarms 49 hinein, in dem es wiederum durch zwei Gewindestifte 42 schneidenartig gelagert ist. Die beschriebene Anordnung bringt es mit sich, daß bei einer Auslenkung des Steuerhebels in einem bestimmten Richtungssinne die Blattfeder 20 im entgegengesetzten Richtungssinne ausgelenkt wird.

Die Ausführung nach Fig. 6 entspricht im grundsatzlichen Aufbau derjenigen nach Fig. 4. Die Blattfeder 20 ist am freien Ende eines Hebelarms 49 des Steuerhebels 30 mit dem Ende 22 festgeklemmt und mit dem Ende 21 näher an der Schwenkachse 31 zwischen zwei Schrauben 42 schneidenartig gelagert. Die Blatt­ feder 20 befindet sich zwar auch bei der Ausführung nach Fig. 6 in einer durch die Schwenkachse 31 und eine Längsachse 33 des Steuerhebels 30 aufgespannten Ebene, der Hebelarm 49 ist jedoch asymmetrisch bezüglich dieser Ebene ausgebildet und nur auf der einen Seite der Blattfeder 20 angeordnet. Das Ende 22 der Blatt­ feder 20 ist dementsprechend zwischen dem Hebelarm 49 und dem Kopf der Schraube 38 festgeklemmt.

Bei der der Ausführung nach Fig. 5 ähnelnden Ausführung nach Fig. 7 ist die Blatt­ feder 20 mit ihrem zweiten Ende 22 in einen Schlitz des Steuerhebels 30 und mit ihrem ersten Ende 21 in einen Schlitz eines Halters 61 eingesetzt.

Wäre der Halter 61 basisfest angeordnet, so müßte sich bei einer Auslenkung des Steuerhebels 30 die Blattfeder 20 so verbiegen, daß sich längs ihr das Vorzeichen der Krümmung änderte. Bei der Ausführung nach Fig. 7 soll eine solche Vorzeichenänderung nicht auftreten. Deshalb ist der Halter 61 mit den Lagerzapfen 62 schwenkbar in der nicht näher dargestellten Basis gelagert. Bei einer Auslenkung des Steuerhebels 30 in einem bestimmten Richtungssinne wird der Halter 61 im entgegengesetzten Richtungssinne verschwenkt.

Auch bei den Ausführungen nach den Fig. 8 und 9 ist wie bei den bisher beschriebenen Ausführungen der Steuerhebel 30 aus einer Nullage heraus in entgegengesetzte Richtungen nur in einer Ebene verschwenkbar. Für die zwei entgegengesetzten Bewegungsrichtungen des Steuerhebels 30 sind zwei Blattfedern 20 vorhanden, von denen jede einen Dehnmeßstreifen 26 trägt, die am ersten Ende 21 gemeinsam in einem Halter 61 eingespannt sind und sich, einen spitzen Winkel miteinander bildend, zur Schwenkachse 31 des Steuerhebels 30 hin erstrecken. Bei der Ausführung nach Fig. 8 liegen die Enden 22 der Blattfedern 20 auf gegenüberliegenden Seiten außen an einem Steuernocken 63 an, der sich im Bereich der Schwenkachse 31 des Steuerhebels 30 befindet. Der Steuernocken 63 läßt sich so gestalten, daß bei jeder Auslenkung des Steuerhebels 30 beide Blatt­ federn in einem für die beiden Dehnmeßstreifen 26 entgegengesetzten Sinn ausgelenkt werden. Man kann die Anordnung jedoch auch so treffen, daß bei einer Auslenkung des Steuerhebels 30 in die eine Richtung nur die eine Blattfeder und bei einer Auslenkung in die andere Richtung nur die andere Blattfeder ausgelenkt werden.

Bei der Ausführung nach Fig. 9 sind die beiden Blattfedern 20 auf gegenüber­ liegenden Seiten an dem Nocken 63 so aufgehängt, daß bei einer Verschwenkung des Steuerhebels 30 aus der Nullage in die eine Richtung die eine Blattfeder und bei einer Verschwenkung des Steuerhebels 30 in die andere Richtung die andere Blattfeder in Längsrichtung gedehnt werden.

Bei der Ausführung nach Fig. 10 ist der Steuerhebel 30 aus einer Nullage heraus allseits verschwenkbar. Zur Abtastung des Schwenkwinkels und der Schwenkrichtung sind vier Blattfedern 20 mit jeweils einem Dehnmeßstreifen 26 vorgesehen. Die Blattfedern 20 sind in einer zur Längsachse des Steuerhebels - soweit man dessen Nullage betrachtet - senkrechten Ebene in Abständen von 90° angeordnet. Mit ihrem einen Ende 21 sind sie in einem Halter 61 eingeklemmt und mit ihrem anderen Ende 22 ragen sie unter einen Betätigungsteller 64 des Steuerhebels 30.

Eine Ausführung mit besonders wenigen Bauteilen ist in Fig. 11 gezeigt. Dort ist ein als elastisches Element verwendeter Biegestab 65 am einen Ende in einer Basis 32 fest eingeklemmt und am anderen Ende mit einem Griff 66 versehen. Das elastische Element 65 ist also Teil des Steuerhebels 30, der am Griff 66 ausgelenkt werden kann. Im vorliegenden Beispiel ist eine Auslenkung in zwei zueinander senkrechten Ebenen vorgesehen. Es befinden sich deshalb zwei Dehnmeßstreifen 66 auf benachbarten Seitenflächen des Biege­ stabes 65. Der Querschnitt des Biegestabes 65 ist quadratisch, so daß die Betätigungskräfte in den zwei zueinander senkrechten Schwenkebenen gleich sind. Wird der Steuerhebel 30 nur in einer Richtung verschwenkt, so verwendet man anstelle des Biegestabes 65 vorteilhafterweise eine Blattfeder. Ist eine allseitige Verschwenkbarkeit des Steuerhebels 30 vorgesehen, so wird vorteilhafterweise ein Biegestab mit einem Kreisquerschnitt verwendet.

Es sei nochmal ausdrücklich darauf hingewiesen, daß bei allen gezeigten Aus­ führungen die Nullage des Steuerhebels 30 von dem den Dehnmeßstreifen tragenden elastischen Element bzw. von den Dehnmeßstreifen tragenden elastischen Elementen bestimmt ist. Weitere Bauteile zur Zurückstellung des Steuerhebels nach einer Auslenkung bzw. zum Stabilisieren der Nullage des Steuerhebels 30 sind nicht vorhanden, können jedoch insbesondere bei den Ausführungen mit nur einem einzigen elastischen Element, das in der Nullage des Steuerhebels 30 völlig entspannt ist, zusätzlich vorgesehen werden.

Claims (30)

1. Steuergerät, insbesondere zur Fernbedienung von hydraulischen Komponenten wie Ventilen, Pumpen oder Motoren, mit einer Basis (32), mit einem Steuerorgan (30), das in der Basis (32) bewegbar gehalten ist, und mit einem Umformer (20, 26; 69) zur Umwandlung der Auslenkung des Steuerorgans (30) aus einer Nullage in eine elektrische Größe, dadurch gekennzeichnet, daß der Umformer (20, 26) durch mindestens einen Dehnmeßstreifen (26) und ein elastisches Element (20, 65), auf das der Dehnmeßstreifen (26) aufgebracht ist, gebildet wird, und daß ein erstes Ende (21) des elastischen Elements (20, 65) an der Basis (32) gehalten und ein zweites Ende (22) vom Steuerorgan (30) auslenkbar ist.

2. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ende (22) des elastischen Elements (20, 65) aus einer Nullage heraus, die es in der Nullage des Steuerorgans (30) einnimmt, senkrecht zur Längsrichtung des elastischen Elements (20, 65) vorzugsweise in zwei entgegengesetzte Richtungen auslenkbar ist.

3. Steuergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan (30) schwenkbar gelagert ist und daß bei einer Verschwenkung des Steuerorgans (30) in einem bestimmten Richtungssinne das elastische Element (20, 65) im selben Richtungssinne auslenkbar ist.

4. Steuergerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (20) an seinem einen Ende (21, 22) an der Basis (32) bzw. am Steuerorgan (30) in Längsrichtung ortsfest gehalten und an seinem anderen Ende (22;21) bezüglich des Steuerorgans (30) bzw. der Basis (32) in Längsrichtung verschiebbar ist.

5. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das elastische Element eine zur Seite auslenkbare Blatt­ feder (20) ist.

6. Steuergerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende (21; 22) der Blattfeder (20) kippbar an der Basis (32) bzw. am Steuerorgan (30) gehalten ist.

7. Steuergerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Blatt­ feder (20) an einem Schneidenlager (42) kippbar an der Basis (32) bzw. am Steuerorgan (30) gehalten ist.

8. Steuergerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwei Schneidenlager (42) wenigstens annähernd gegenüberliegend an den beiden Flachseiten (24, 25) der Blattfeder (20) befinden.

9. Steuergerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schneidenlager (42) in Längsrichtung der Blattfeder (20) verstellbar sind.

10. Steuergerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende (21) der Blattfeder (20) fest an einem Halter (61) eingespannt ist, der an der Basis (32) bzw. am Steuerorgan drehbar gelagert ist (Fig. 7).

11. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Steuerorgan (30) an der Basis (32) schwenkbar gelagert ist und daß ein erster Abstand zwischen den beiden Enden (21, 22) der Blatt­ feder (20) verschieden ist von einem zweiten Abstand zwischen dem Schwenk­ punkt bzw. der Schwenkachse (31) des Steuerorgans (30) und dem zweiten Ende (22) der Blattfeder (20) am Steuerorgan (30).

12. Steuergerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abstand kleiner ist als der zweite Abstand.

13. Steuergerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abstand größer ist als der zweite Abstand.

14. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Ende (21, 22) des elastischen Elements (20) in Auslen­ kungsrichtung justierbar ist (Fig. 1 bis 6).

15. Steuergerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das justierbare Ende (21, 22) zwischen zwei Schrauben (42) gehalten ist (Fig. 1 bis 6).

16. Steuergerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Schrauben (42) schräg zur Auslenkungsrichtung vorzugsweise in einer Längsmittelebene des elastischen Elements (20) verlaufen (Fig. 1 und 2).

17. Steuergerät nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Steuerorgan ein in mindestens einer Ebene verschwenkbarer Steuerhebel (30) ist.

18. Steuergerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nullage des Steuerhebels (30) die Längsrichtung des elastischen Elements (20, 65) mit der Längsrichtung des Steuerhebels (30) wenigstens annähernd übereinstimmt.

19. Steuergerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nullage des Steuerhebels (30) das elastische Element (20, 65), in Längs­ richtung des Steuerhebels (30) betrachtet, wenigstens annähernd mittig des Steuerhebels (30) angeordnet ist.

20. Steuergerät nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das elastische Element (20) wenigstens teilweise innerhalb der Längserstreckung des Steuerhebels (30), insbesondere innerhalb des Steuerhebels (30) angeordnet ist (Fig. 1, 2, 3, 4, 6).

21. Steuergerät nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Längserstreckung bzw. innerhalb des Steuerhebels (30) das erste Ende (21) des elastischen Elements (20) an der Basis (32) und das zweite Ende (22) des elastischen Elements (20) am Steuerhebel (30) gehalten ist (Fig. 1, 2, 4, 6).

22. Steuergerät nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß sich die beiden Enden (21, 22) des elastischen Elements (20) bezüglich des Schwenkpunkts bzw. der Schwenkachse (31) des Steuerhebels (30) auf derselben Steuerhebelseite befinden und daß sich das erste Ende (21) des elastischen Elements (20) näher an dem Schwenkpunkt bzw. der Schwenkachse (31) des Steuerhebels (30) befindet als das zweite Ende (22) (Fig. 1, 2, 4, 6).

23. Steuergerät nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß sich die beiden Enden (21, 22) des elastischen Elements (20) bezüglich des Schwenkpunkts bzw. der Schwenkachse (31) des Steuerhebels (30) gegen­ überliegen (Fig. 3).

24. Steuergerät nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Enden des elastischen Elements gleich weit vom Schwenkpunkt bzw. von der Schwenkachse des Steuerhebels entfernt ist.

25. Steuergerät nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Basis (32) längs des Steuerhebels (30) in diesen hinein­ ragt und das elastische Element (20) innerhalb des Steuerhebels (30) an der Basis (32) gehalten ist (Fig. 1 und 2).

26. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Basis ein den Steuerhebel (30) umgebendes Gehäuse (32) ist, in dem sich auch das elastische Element (20) befindet (Fig. 3, 4, 5, 6).

27. Steuergerät nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerhebel (30) quer zu seiner Längsrichtung mindestens ein Loch (52) aufweist, durch das ein Halteelement (42) der Basis (32) für das elastische Element (20) ragt (Fig. 4, 6).

28. Steuergerät nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekenn­ zeichnet, daß für zwei entgegengesetzte Bewegungsrichtungen des Steuer­ organs (30) zwei Dehnmeßstreifen (26) und zwei elastische Elemente (20) vorhanden sind (Fig. 8, 9, 10).

29. Steuergerät nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei elastischen Elemente (20) am ersten Ende (21) gemeinsam an einem Halter (61) gehalten sind und im spitzen Winkel voneinander abstehen und daß das eine elastische Element (20) mit seinem zweiten Ende (22) auf der einen Seite und das andere elastische Element (20) mit seinem zweiten Ende (22) auf der gegenüberliegenden Seite eines Steuernockens (63) des Steuerorgans (30) anliegt (Fig. 8, 9).

30. Steuergerät nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (65) unmittelbarer Teil des Steuerhebels (30) ist und auf ihm ein Handgriff (66) befestigt ist (Fig. 11).