DE4209668A1 - Steuergerät, insbesondere zur Fernbedienung von hydraulischen Komponenten - Google Patents
Steuergerät, insbesondere zur Fernbedienung von hydraulischen KomponentenInfo
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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).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924209668 DE4209668A1 (de) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | Steuergerät, insbesondere zur Fernbedienung von hydraulischen Komponenten |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924209668 DE4209668A1 (de) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | Steuergerät, insbesondere zur Fernbedienung von hydraulischen Komponenten |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4209668A1 true DE4209668A1 (de) | 1993-09-30 |
Family
ID=6454968
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924209668 Withdrawn DE4209668A1 (de) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | Steuergerät, insbesondere zur Fernbedienung von hydraulischen Komponenten |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4209668A1 (de) |
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- 1992-03-25 DE DE19924209668 patent/DE4209668A1/de not_active Withdrawn
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