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Die Erfindung betrifft einen elektrohydraulischen Verstärker mit einem elektromechanischen
Wandler, bei dem an den Ankern von Elektromagneten Kappen angebracht sind, mit zu den Kappen koaxial angeordneten Düsen, mit einem Grundschieber, dessen Stirnflächen zusammen mit seinem
Gehäuse Hohlräume bilden, die mit den Zuströmkanälen der Düsen in Verbindung stehen, und mit einem Zusatzschieber, der Rillen aufweist, denen das Hydraulikfluid zugeführt wird.
Die Erfindung kann bei der Herstellung von hydraulischen Geräten und Hydraulikantrieben mit elektrischer Proportionalsteuerung, darunter auch von NC-Werkzeugmaschinen, angewendet werden.
Die Entwicklung moderner elektrohydraulischer Verstärker mit elektrischer Proportional- steuerung erfordert technische Lösungen, die es gestatten, unproduktive volumetrische Verluste des Hydraulikfluids für die Steuerung zu senken und dadurch den Wirkungsgrad und die Geschwin- digkeit des Verstärkers zu erhöhen.
Es ist ein elektrohydraulischer Verstärker bekannt (SU-Erfinderschein 260340), der einen elektromechanischen Wandler, an dem Kappen angebracht sind, koaxial zu den Kappen angeordnete Düsen, einen Grundschieber, dessen Stirnflächen zusammen mit seinem Gehäuse Hohlräume bilden, die mit den Zuströmkanälen der Düsen in Verbindung stehen, und einen Zusatzschieber mit Rillen aufweist, denen das Hydraulikfluid zugeführt wird. Bei diesem elektrohydraulischen Verstärker ist der Zusatzschieber als Zweikantenschieber ausgebildet, der mit dem Gehäuse des Verstärkers elastisch verbunden und in einer parallel zu den Düsen verlaufenden Ausbohrung angeordnet ist. Dabei verschiebt sich jedoch der Zusatzschieber während der Regelung, was zu einer Senkung seines Wirkungsgrades und seiner Geschwindigkeit sowie zu einer Komplizierung der Konstruktion führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrohydraulischen Verstärker der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem die Konstruktion des Zusatzschiebers derart ausgeführt ist, dass sie eine Erhöhung des Wirkungsgrades und der Geschwindigkeit des Verstärkers ermöglicht.
Diese Aufgabe wird beim elektrohydraulischen Verstärker der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Zusatzschieber als Dreistellungs-Schieber ausgeführt ist, der koaxial zu den Düsen um eine Grösse verschiebbar ist, die die Breite seiner Rillen übersteigt, und dass im Zusatzschieber zusätzliche Kanäle mit Drosselwiderständen in einer Anzahl entsprechend der Anzahl der Düsen vorgesehen sind, die die Rillen und die Zuströmkanäle der Düsen miteinander verbinden.
Zufolge dieser Ausbildung ist es möglich, die Verluste des Hydraulikfluids zu reduzieren, wodurch der Wirkungsgrad und die Geschwindigkeit des elektrohydraulischen Verstärkers erhöht werden.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung noch weiter erläutert, die eine Gesamtansicht eines elektrohydraulischen Verstärkers im Längsschnitt darstellt.
Der dargestellte elektrohydraulische Verstärker enthält einen in einem Gehäuse-l- angeordneten und mit Federen --3-- zentrierten Grundschieber --2--, dessen Stirnflächen --5 bzw. 6-- zusammen mit der Innenfläche des Gehäuses --1-- Hohlräume --7 bzw. 8-- bilden.
Die Hohlräume-7, 8- sind durch im Gehäuse --1-- vorgesehene Kanäle --9 bzw. 10-- mit Zuströmkanälen --11 bzw. 12-- von Düsen --13 bzw. 14-- verbunden, welche in einer Ausboh-
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zu den Düsen-13, 14- ein Zusatzschieber --16-- angeordnet, der um eine Grösse bewegbar ist, die die Breite seiner Rillen --17, 18-- übersteigt. Koaxial zu den Düsen-13, 14- ist ein elektromechanischer Wandler --19-- angeordnet.
Der Wandler --19-- enthält zwei Elektromagnete --20, 21--, die jeweils an einer der Stirnflächen --22,23-- des Gehäuses-l-befestigt sind. An den Ankern --24, 25-- der Elektromagnete-20, 21- sind jeweils gegenüber den Düsen-11, 12-, Kappen-26, 27- angeordnet.
Der Zusatzschieber --16-- ist als Dreistellungs-Schieber ausgeführt und wird mittels einer Feder --28--, die an der Düse --13-- abgestützt ist, einer Scheibe --29--, die mit dem Zusatzschieber --16-- und einer an der Düse --14-- abgestützten Feder --30-- verbunden ist, und
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verbunden, der das Hydraulikfluid zugeführt wird.
Der elektrohydraulische Verstärker hat folgende Wirkungsweise.
Bei der Zuführung eines elektrischen Eingangssteuersignals wird die Düse --13-- durch den Anker --24-- des elektromechanischen Wandlers --19-- mit der Kappe --26-- zugedeckt. Am Zuströmkanal --11-- der Düse --13-- erhöht sich der Druck. Dadurch wird der Zusatzschieber - 16-- gemäss der Darstellung in der Zeichnung nach rechts bewegt, wobei er über die Scheibe --31-- die Feder-30-- zusammendrückt. Dabei wird der zwischen der Rille --17-- und der Nut --36-- bestehende Verbindungsspalt vergrössert, wogegen der Spalt zwischen der Rille --18-und der Nut --36-- ganz überdeckt wird.
Auf diese Weise wird die gesamte Steuerströmung des Hydraulikfluids aus der Nut --36-- über den Kanal --32-- des Zusatzschiebers --16-und den Drosselwiderstand --34-- sowie über den Kanal --9-- in den Hohlraum --7-- und
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dagegen nur das Hydraulikfluid ab, dass durch die andere Stirnfläche --6-- des Grundschie- bers --2-- aus dem Hohlraum --8-- über den Kanal --10-- des Gehäuses --1-- verdrängt wird. Unter der Wirkung des Druckes im Hohlraum --7-- wird der Grundschieber --2-- um eine bestimmte Grösse bewegt, wobei er die Feder --4-- zusammendrückt und eine entsprechende
Regelung der Hydraulikfluidströmung gewährleistet.
Bei Wegfall des elektrischen Steuersignals am Elektromagneten --20-- wird die Düse --13-- durch den mit Kappen --26-- versehenen Anker --24-- geöffnet, der Druck am Zuströmkanal --11-- der Düse-13-- nimmt ab, und die Feder --30-- führt den Zusatzschieber --16-- über die Scheibe --31-- in die Ausgangsstellung zurück. Gleichzeitig fällt der Druck im Hohlraum - ab, so dass der Grundschieber --2-- ebenfalls in die Ausgangsstellung, u. zw. mittels der Feder --4--, zurückgebracht wird. Eine ähnliche Arbeitsweise hat der elektrohydraulische Verstärker bei der Zuführung des elektrischen Eingangssteuersignals zum Elektromagnet --21-des elektromechanischen Wandlers --19--.
Beim vorliegenden elektrohydraulischen Verstärker ist es möglich, die volumetrischen Verluste des Hydraulikfluids bedeutend zu vermindern, die Geschwindigkeit des elektrohydraulischen Verstärkers zu erhöhen und seine statische Kennlinie zu verbessern. Gleichzeitig werden der Arbeitsaufwand für die Herstellung des elektrohydraulischen Verstärkers, seine Abmessungen und sein Gewicht vermindert.