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Dokumentenidentifikation DE3542603C2 17.11.1994
Titel Elektrohydraulische Schaltvorrichtung
Anmelder ITT Automotive Europe GmbH, 60488 Frankfurt, DE
Erfinder Gath, Dietmar, 6331 Schöffengrund, DE
DE-Anmeldedatum 03.12.1985
DE-Aktenzeichen 3542603
Offenlegungstag 04.06.1987
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 17.11.1994
Veröffentlichungstag im Patentblatt 17.11.1994
Addition 36053880
IPC-Hauptklasse H01H 35/38

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine elektrohydraulische Schaltvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige bekannte Schaltvorrichtung besteht aus einem Gehäuse sowie einem im Gehäuse axial verschiebbar geführten Kolben, dessen ein Ende ein Betätigungselement zur Betätigung eines elektrischen Schaltorganes trägt. Der Kolben ist mit einem aus Kunststoff gefertigten Dichtring versehen, der einen Druckmittelfluß von seiner mit hydraulischem Druck beaufschlagten Seite in die Zylinderbohrung im Gehäuse verhindern soll. In der Zylinderbohrung ist eine Druckfeder angeordnet, die sich mit einem Ende an einem Federteller abstützt und in der Ruhestellung der Schaltvorrichtung das Betätigungselement in axialem Abstand vom Schaltorgan hält.

Bei den bekannten Schaltvorrichtungen hat sich jedoch gezeigt, daß die in einem Einbauraum vorgegebener Länge einzubauenden Druckfedern im Betrieb unterschiedliche Federkräfte aufbringen, die durch große Fertigungstoleranzen bedingt sind. Durch diese Tatsache wird vor allem das Schaltverhalten der Schaltvorrichtung negativ beeinflußt, da sich bei jeder Schaltvorrichtung ein anderer Druck ergibt, der den verhältnismäßig dünnen Kolben in Bewegung setzt.

Bei einer aus der DE 24 42 496 bekannten elektrohydraulischen Schaltvorrichtung erfolgt die Einstellung der Vorspannung der Druckfeder mittels einer ins Gehäuse einschraubbaren, einen vorderen Teil (Schaltstößel) des zweiteilig ausgebildeten Kolbens führenden Einstellhülse. Das andere Ende der Druckfeder stützt sich an dem am ersten Kolbenteil ausgebildeten Federteller ab, der an einem den zweiten Teil des Kolbens führenden Kolbeneinsatz anschlägt, der mit dem Gehäuse verschraubt ist und seine Bohrung dicht verschließt. Weniger vorteilhaft anzusehen sind bei der bekannten Schaltvorrichtung die verhältnismäßig hohen Herstellungs- und Montagekosten, die auf deren komplizierten Aufbau zurückzuführen sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine elektrohydraulische Schaltvorrichtung der eingangs genannten Gattung anzugeben, die baulich einfach und kostengünstig herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die den Patentanspruch 1 kennzeichnenden Merkmale gelöst.

Bei einer derartigen Ausgestaltung kann die Vorspannkraft immer auf das gleiche, für einen gleichbleibenden Hub der elektrohydraulischen Schaltvorrichtung erforderliche Maß eingestellt werden. Dadurch ist es möglich, den als Schaltorgan eingesetzten Mikroschalter in einem konstanten Abstand vom Betätigungselement einzubauen, da er nicht mehr über ein an seinem Trägerkörper vorgesehenes Gewinde gegenüber dem Kolben positioniert zu werden braucht.

Dabei ist es sehr wichtig, daß die Vorspannkraft der Druckfeder größer ist als die Kraft, die durch die Baulänge der die Druckfeder aufnehmenden Bohrung im Gehäuse vorgegeben ist. Durch diese Maßnahme wird eine einwandfreie Positionierung der einzelnen Teile zueinander erleichtert.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung sieht vor, daß die Änderung der relativen Lage des Kolbens gegenüber dem Gehäuse mittels einer Verstellhülse bewirkt wird, die mit dem dem Schaltorgan zugewandten Ende des Kolbens zusammenwirkt. Durch diese Maßnahme wird eine besonders günstige Ausführung erreicht, die eine sehr genaue Einstellung der Schaltpunkte des elektrischen Schaltorgans ermöglicht.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes besteht die Verstellhülse aus einem zylinderförmigen, mit einem Innengewinde versehenen Ansatz sowie einem daran anschließenden radialen Flansch, der das Betätigungselement zur Betätigung des Schaltorgans bildet Dadurch wird eine wesentliche Vereinfachung der Schaltvorrichtung als auch eine Verringerung des Fertigungsaufwandes erreicht, da die beim bekannten Stand der Technik erforderliche Anordnung einer am Kolben befestigten Betätigungsplatte zur Betätigung des elektrischen Schaltorgans entfällt.

Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung kann ferner so ausgebildet sein, daß der zylinderförmige Ansatz der Verstellhülse in einer axialen Bohrung der radialen Gehäusewand gleitend geführt ist. Dabei ist an dem dem Schaltorgan abgewandten Ende des Kolbens ein ringförmiges Verschlußstück aufgeschoben, dessen der Druckfeder zugewandte Stirnfläche am Gehäuse axial abgestützt ist.

Um ein Eindringen des hydraulischen Druckmittels in die das elektrische Schaltorgan aufnehmende Bohrung zu vermeiden, weist der Kolben eine zweite Umfangsnut auf, in der ein Abtropfring gelagert ist. Der das Schaltorgan tragende Trägerkörper ist zweckmäßig in einer zylindrischen Bohrung größeren Durchmessers im Gehäuse eingepreßt. Durch diese Maßnahme entfällt sowohl das Innen- als auch Außengewinde in der zylindrischen Bohrung bzw. am Trägerkörper, was eine wesentliche Verbilligung dieser Teile mit sich bringt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, das nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert ist, wobei die einzige Figur einen Längsschnitt durch eine elektrohydraulische Schaltvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt.

In der Zeichnung ist mit 1 ein Gehäuse bezeichnet, daß in einem Teil einer näher nicht gezeigten hydraulischen Anlage eingeschraubt ist. Die Verschraubung mit der hydraulischen Anlage wird durch ein Außengewinde 16 ermöglicht, das am Gehäuse 1 angeformt ist. Das Gehäuse 1 verfügt über zwei koaxiale Bohrungen 5 und 15, wobei die Bohrung 15 einen größeren Durchmesser aufweist. Für hydraulische Abdichtung der Bohrung 5 sorgt ein aus Kunststoff gefertigter Dichtring 3, der in einer Ausnehmung eines ringförmigen Verschlußstückes 4 durch einen Haltering 2 gesichert ist. Das ringförmige Verschlußstück 4 ist auf das in der Zeichnung linke Ende des Kolbens 7 aufgeschoben und stützt sich in axialer Richtung am linken Ende des Gehäuses 1 ab. In der Bohrung des Verschlußstückes 4 ist ein Ende des Kolbens 7 axial verschiebbar gelagert. Das in der Darstellung linke Ende des Kolbens 7 ragt aus dem Gehäuse 1 und wird mit hydraulischem Druck beaufschlagt.

In einen nach außen hin offenen Ringkanal 17 an der Oberfläche des Gehäuses 1 münden mehrere in der Gehäusewand symmetrisch verteilte radial verlaufende Kanäle 14, die die zylindrische Bohrung 5 mit der Atmosphäre verbinden. Die radial verlaufenden Kanäle 14 ermöglichen zusammen mit einem in einer zweiten radialen Umfangsnut 26 des Kolbens 7 angeordneten Abtropfring 27 ein schnelles Auslaufen des in die Bohrung 5 eingedrungenen hydraulischen Druckmittels und verhindert gleichzeitig dessen Eindringen in die ein elektrisches Schaltorgan 30 aufnehmende Bohrung 15. Gegen Verschmutzung bzw. Eindringen von Wasser u. a. sind der Ringkanal 17 sowie die darin mündenden radialen Kanäle 14 mittels eines Schutzringes 18 geschützt, der mit einem Auslaufstutzen 19 versehen ist. In eingebautem Zustand der elektrohydraulischen Schaltvorrichtung wird der auf das Gehäuse aufgeschobene Schutzring 18 so verdreht, daß dessen Auslaufstutzen 19 nach unten gerichtet ist. Dadurch wird ein einwandfreies Auslaufen des in die Bohrung 5 eingedrungenen Druckmittels gewährleistet.

Am linken Ende des Gehäuses 1 ist in der zylindrischen Bohrung 5 ein Federteller 10 angeordnet, dessen Bund 11 eine Druckfeder 6 zentriert. Es ist daher sichergestellt, daß die Druckfeder 6 in der zylindrischen Bohrung 5 fixiert ist, ohne Berührung mit deren Wandung zu haben.

Gegen axiale Verschiebung gegen Betätigungsrichtung des Kolbens 7 wird der Federteller 10 durch einen Sprengring 9 gesichert, der in einer ersten Umfangsnut 8 des Kolbens 7 gelagert ist und als Randdrahtsprengring ausgebildet sein kann. Das andere Ende des Druckfeder 6 stützt sich an einer radialen Gehäusewand 12 ab, die eine mit den Bohrungen 5,15 koaxiale zylindrische Bohrung 23 aufweist.

Das in der Zeichnung rechte Ende des Kolbens 7 ist mit einem Außengewinde versehen, das mit dem Innengewinde einer Verstellhülse 20 zusammenwirkt. Die Verstellhülse 20 besteht aus einem zylinderförmigen Ansatz 21, der in der zylindrischen Bohrung 23 gleitend geführt ist, sowie aus einem radialen Flansch 22, dessen radial außenliegende Fläche das zur Betätigung des elektrischen Schaltorgans 30 dienende Betätigungselement bildet. Die axial innenliegende Fläche des Flansches 22 liegt in der Ruhestellung der Schaltvorrichtung an der axial außenliegenden Stirnfläche der Gehäusewand 12 an.

In die den größeren Durchmesser aufweisende zylindrische Bohrung 15 wird nach der erforderlichen Einstellung der Vorspannung der Druckfeder 6 ein Trägerkörper 31 eingepreßt, dessen radiale Erweiterung 32 sich dabei an der Stirnwand einer am rechten Ende des Gehäuses 1 in der zylindrischen Bohrung 15 ausgebildeten Ausnehmung 33 abstützt. Im Tragerkörper 31 ist das elektrische Schaltorgan 30 gelagert, das zwei an sich bekannte Mikroschalter enthält, deren Betätigungselemente 24, 25 während des Betriebes der elektrohydraulischen Schaltvorrichtung in wirksamer Verbindung mit dem Betätigungselement 22 gebracht werden. Da die Wirkungsweise derartiger Schaltvorrichtungen bekannt ist, braucht sie in diesem Zusammenhang nicht mehr erläutert zu werden.


Anspruch[de]
  1. 1. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung zur Ausgabe elektrischer Steuersignale in Abhängigkeit von zugeführten Drucksignalen, mit einem Gehäuse, in dem ein vom Eingangsdruck beaufschlagbarer Kolben axial verschiebbar angeordnet ist, der gegen den Eingangsdruck durch eine sich an einem am Kolben durch einen Sprengring gesicherten Federteller abstützende Druckfeder federbelastet ist, und mit einem formschlüssig mit dem Kolben in Verbindung stehenden Betätigungselement zur Betätigung eines elektrischen Schaltorgans, wobei die Druckfeder an ihrem dem Schaltorgan zugewandten Ende abgestützt ist und ihre Vorspannung einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (6) an einer radialen Gehäusewand (12) abgestützt ist und die Einstellung ihrer Vorspannung durch Änderung der relativen Lage des Kolbens (7) gegenüber dem Gehäuse (1) erfolgt.
  2. 2. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannkraft der Druckfeder (6) größer ist als die Kraft, die durch die Baulänge einer die Druckfeder (6) aufnehmenden Bohrung (5) im Gehäuse (1) vorgegeben ist.
  3. 3. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der relativen Lage des Kolbens (7) gegenüber dem Gehäuse (1) mittels einer Verstellhülse (20) bewirkt wird, die mit dem dem Schaltorgan (30) zugewandten Ende des Kolbens (7) zusammenwirkt.
  4. 4. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellhülse (20) aus einem zylinderförmigen, mit einem Innengewinde versehenen Ansatz (21) sowie einem daran anschließenden radialen Flansch (22) besteht, der das Betätigungselement zur Betätigung des Schaltorgans (30) bildet.
  5. 5. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zylinderförmige Ansatz der Verstellhülse (20) in einer axialen Bohrung (23) der radialen Gehäusewand (12) gleitend geführt ist.
  6. 6. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem Schaltorgan (30) abgewandten Ende des Kolbens (7) ein ringförmiges Verschlußstück (4) aufgeschoben ist, dessen der Druckfeder (6) zugewandte Stirnfläche am Gehäuse (1) axial abgestützt ist.
  7. 7. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (7) eine zweite Umfangsnut (26) aufweist, in der ein Abtropfring (27) gelagert ist.
  8. 8. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein das Schaltorgan (30) tragender Trägerkörper (31) in einer zylindrischen Bohrung (15) größeren Durchmessers im Gehäuse (1) eingepreßt ist.
  9. 9. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper (31) mit einer radialen Erweiterung (32) versehen ist, die sich in eingebautem Zustand des Trägerkörpers (31) an der Seitenfläche einer in der Bohrung (15) vorgesehenen radialen Ausnehmung (33) abstützt.
  10. 10. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) mit mehreren radial verlaufenden Kanälen (14) versehen ist, die die Bohrung (5) mit der Atmosphäre verbinden und in einen nach außen hin offenen Ringkanal (17) münden.
  11. 11. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Ringkanal (17) mündenden Kanäle (14) durch einen Schutzring (18) abgedeckt sind, der mit einem in eingebautem Zustand nach unten gerichteten Ablaufstutzen (19) versehen ist.






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