CH444604A - Elektrohydraulisches Regelventil - Google Patents

Description

  Elektrohydraulisches Regelventil    Die     Erfindung    betrifft ein     elektrohydraulisches    Re  gelventil zur Durchführung hydraulischer Steuerungen  mit Hilfe derer     hydromechanische    Verstellungen in Ab  hängigkeit elektrischer Ströme erfolgen, wobei der Kern  des     elektromagnetischen    Stellgliedes mit dem Steuer  organ gekuppelt ist und dabei der Steuerkolben mit  dem Tauchkern sowie der Steuerzylinder mit dem       Spulenkörper    je ein einheitliches Bauelement bilden.  



  Derartige     Regelventile    eignen sich beispielsweise  zur,     Fernsteuerung    hydraulischer Pumpen und Getriebe.  Es sind     elektrohydraulische    Regelventile bekannt,  bei denen eine Tauchspule mit dem     Vorsteuerschieber     eines     Folgesteuerschiebers    gekuppelt ist. Das Tauch  spulstellglied besteht dabei aus einer :axial beweglich  angeordneten Spule, welche in ein elektromagnetisches  Feld eintaucht. Bei     Stromfluss    durch die Spule ent  steht eine Kraft, welche die     Verstellkraft,    des     Systems     darstellt.

   Die Gegenkraft hierzu     wird    beispielsweise  durch eine     mechanische        Feder        erzeugt.     



  Bekannt sind auch solche     elektrisch    gesteuerten       Ventilen,    .bei     denen    ein permanent magnetischer, quer  zur     Magnetachse        drehbar    gelagerter Anker     durch        zwei     gegenüberliegende     Elektromagnete        ausgelenkt    wird. Der  Steuerschieber oder der     Vorsteuerschieber    ist     dabei     mit ,dem Anker des Stellgliedes gekuppelt. Eine mecha  nische Feder übt je nach     Auslenkung    eine     bestimmte     Kraft auf den Anker aus und bewirkt somit sein  Gleichgewicht.

    



  Eine Umkehrung     dieses        Prinzips    stellen Systeme  dar, die mit zwei permanenten     Magneten    arbeiten,       zwischen        denen.    ein elektromagnetischer Anker quer  zur     Magnetachse    drehbar gelagert und mit dem Schie  ber verbunden     ist.    Auch bewirkt hier eine mechanische  Feder die Gleichgewichtslage des Ankers.     Bekannt        sind     ferner zur Betätigung von Steuerschiebern bestimmte  Systeme, bei denen .ein     Weichrnagnetkern    in eine Spule  oder in eine     Spulengruppe    eintaucht.

   Bei bestimmten  Anordnungen mehrerer Spulen kann die Wirkung me-         chanischer    Federn oft durch die     Kraftwirkung    der  Spulen ersetzt werden. Es handelt sich dabei um soge  nannte elektrische Federn.  



  Bei     @denbekanntenelektrohydraulischen    Regelven  tilen ist der Steuerschieber, bestehend aus einem festen  und einem beweglichen Steuerorgan, als zusätzliches  Element     ausgebildet    und am     Spulenkörper,    welcher die       Spulenwicklungen    trägt und den Tauchkern aufnimmt,  angebracht. Dabei bilden !der     Spulenkern    und das be  wegliche Steuerorgan sowie das feste Steuerorgan und  der     Spulenkörper    je ein einheitliches Bauelement.

   Da  die genannten Elemente hintereinander angeordnet sind,  wird die Baugrösse des elektrohydraulischen Regelven  tils die Abmessung des     elektromagnetischen    Stellglie  des bei     weitem    überschritten.  



  Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, ein  elektrohydraulisches     Regelventil    zur Durchführung hy  draulischer Steuerungen zu schaffen, bei welchen die  genannten Nachteile beseitigt sind und bei welchem  der Steuerschieber so angeordnet .ist,     ,dass    sehr kleine       Abmessungen    erreicht werden und die Gesamtgrösse  des Regelventils die Grösse des elektromagnetischen       Stellgkedes    nicht übersteigt. Das     Regelventil    soll weiter  hin ein gutes .dynamisches und statisches     Verhalten,    zei  gen und einen geringen Leistungsbedarf ;erfordern.  



  Gemäss der     Erfindung    wird diese Aufgabe dadurch  gelöst, dass     ein    als Tauchkern     ausgebildetes,        axial    be  wegliches Steuerorgan und ein dazugehöriges     feststehen-          ,des    Steuerorgan innerhalb     des        @Spulenkörpers    angeordnet  sind und mindestens eines dieser beiden     Steuerorgane     vom     Magnetfluss    der     Spulenwicklungen    des     Spuienkör-          pers    durchsetzt ist.  



  In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des       Erfindungsgegenstandes    dargestellt.  



  Ein     Spulenkörper    1 enthält     Spulenwicklungen    2, 3,  welche durch eine Polplatte 4 voneinander getrennt  sind. In einer zylindrischen     mittigen        Ausnehmung    ,des       Spulenkörpers    1 sind Führungsbuchsen 5, 6 einander  gegenüberliegend fest .angeordnet. In     den        Führungs-          buchsen    5 und 6 ist ein     .als    feststehendes Steuerorgan      dienender     Steuerbolzen    7 gelagert, der in der     Führungs-          buchse    5 axial     justierbar    :ist.

   Auf dem     Steuerbolzen    7  zwischen den inneren einander zugewandten Stirnflä  chen der Führungsbuchsen 5, 6 ist ein Ringraum 8  vorhanden, in dem eine     als    Tauchkern     ausgebildete     Steuerhülse 9 axial     beweglich    gelagert ist. An der Innen  seite des     Spulenkörpers    1 :im Bereich der     Polplatte    4  befindet sich beiderseits :derselben ein     ringförmniger    Luft  spalt 10, 11.

   Im Steuerbolzen 7 ist weiterhin je eine  Längsbohrung 12, 13 vorhanden und eine damit ver  bundene Querbohrung 14, 15, während an der Innen  seite der Steuerhülse 9 eine Ringnut 16 vorhanden  ist, deren Breite dem Abstand der Querbohrungen 14,  15     entspricht.    In der     Führungsbuchse    6 und der Steuer  hülse 9 ist jeweils ;eine durchgehende Längsnut bzw.  Längsbohrung 17, 17' vorhanden.  



  Beim     gezeigten    Ausführungsbeispiel .ist das     elektro-          hydraulische    Regelventil zur Betätigung einer Stehein  richtung     für    hydraulische Pumpen     vorgesehen.    Von  der Längsbohrung 12 führt     :eine        Rohrleitung    18 zu  einer hydraulischen Pumpe 19 und von dort eine wei  tere Rohrleitung 20 zu einem ;als     Stelleinrichtung    aus  gebildeten Zylinder 21 mit     Zylinderräumen    21', 21".  Der Zylinderraum 21" ist über eine weitere Rohrlei  tung 22 mit der Längsbohrung 13 des     -Steuerbolzens    7  verbunden.

   Von der Längsbohrung 17 und der Pumpe  19 führt eine weitere Rohrleitung 23 zu einem     Ölbe-          hältar    24.  



  Die Wirkungsweise des     elektrohydraulischen    Regel  ventils ist folgende:  In     der    gezeigten     Darstellung    nimmt die Steuer  hülse 9 ihre Nullstellung ein. Die beiden     Spulenwick-          lun:gen    2, 3     werden    dabei von     einem        gleich        grossen     Gleichstrom durchflossen, so     :dass    sich die Steuerhülse 9  in einem stabilen     Gleichgewicht    befindet.

   Ein Gleich  spannungs-Gegentakt-Verstärker     ermöglicht    es, ein ana  loges     GleichspannungssIgnal    so zu verstärken,     dass    :sich  abhängig von diesem     Signal    verschieden grosse Spulen  ströme ergeben. Das     bewirkt    eine Verschiebung der  stabilen     Lagepunkte    der Steuerhülse 9.  



       Wird    :die     Steuerhülse    9 in     Richtung    der Spulen  wicklung 2 zur Führungsbuchse 5 hin verschoben, dann  gelangt das Druckmedium der Pumpe 19 über die       Rohrleitung    20 zum Zylinderraum 21' :des     Zylinders    21.  Die Rohrleitung 18 ist hierbei durch die Stellung der       Steuerhülse    9 abgeschlossen. Das aus dem     Zylinderraum     21" ausgestossene Medium     gelangt    über die Rohrleitung  22, Längsbohrung 13, Querbohrung 15,     Rin@b        aum    28,  Längsbohrung 17, Rohrleitung 23     zurück    zum Ölbehäl  ter 24.

   Soll eine Umsteuerung der     nicht    dargestellten  Pumpe und durch :eine Umkehr des als     Stell@einrnchtung     dienenden Zylinders 21 in die     andere        Richtung    erfol  gen, so wird durch den grösseren Strom     in    der Spuren  wicklung 3 ein Verschieben der Steuerhülse 9 in Rich  tung der     Spulenwicklung    3 gegen die Führungsbuchse 6  erreicht. Dadurch     gelangt    das Medium über die. frei  gegebene Rohrleitung 18,     Längsbohrung    12, Querboh  rung 14, Ringnut 16, Querbohrung 15, Längsbohrung  13 und Rohrleitung 22 zum Zylinderraum 21" des  Zylinders 21.

      Da der     Durchmesser        bzw.        die        wirksame    Kolben  fläche des     Zylinderraumes    21" grösser     als    die     wirksame     Kolbenfläche des Zylinderraumes 21' ist, erfolgt bei       letztgenannter        Bzaufschlagung        eine        Verschiebung    des  Zylinders 21 in Richtung des Zylinderraumes 21' mit  der kleineren Kolbenfläche.

   Das     ,ausgestossene    Medium       gelangt    dadurch über die Rohrleitung 20 zurück in den       Kreislauf,    wobei die überschüssige Menge     in    den Ölbe  hälter 24 zurückgeleitet     wirrt.     



       Ein    genaues     Justieren    des     Steuerbolzens    7 erfolgt  mittels des Gewindes in der Führungsbuchse 5.  



  Die     Vorteile    der beschriebenen     Ausführungsform     und der damit erreichten     konstruktiven    Zusammenle  gung von     Tauchkern    und Steuerorgan liegen in einer       sehr    kleinen     gedrängten    Bauweise, wodurch einmal     ein     geringes Bauvolumen und zudem eine geschlossene     glatte     Bauform     erreicht    werden. Durch eine minimale     Anzahl     von Bauteilen wird eine .maximale Betriebssicherheit  und Robustheit erzielt.

   Die     geringe    bewegte Masse  des elektrohydraulischen     Regelventils    gibt die Gewähr  für ein optimales     dynamisches    Verhalten desselben.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Elektrohydraulisches Regelventil zur Durchführung hydraulischer Steuerungen mit Hilfe derer hydromecha- nische Verstellungen in Abhängigkeit elektrischer Ströme ,erfolgen, wobei der Kern des elektromagneti schen Stellgliedes mit dem Steuerorgan gekuppelt ist und dabei der Steuerkolben mit dem Tauchkern sowie der Steuerzylinder mit ,dem Spulenkörper je Bein einheit- liches Bauelement bilden, dadurch gekennzeichnet,

   dass ein :als Tauchkern ausgebildetes, axial bewegliches Steuerorgan und ein dazugehöriges feststehendes Steuer- organ innerhalb ,des Spulenkörpers angeordnet sind rund mindestens eines dieser :beiden ,Steuerorgane vom Ma gnetfluss der Spulenwicklungendes Spulenkörpers durch setzt ist.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Elektrohydraulisches Regelventil nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein als Steuer- hüls;. (9) wirkendes, axial bewegliches Steuerorgan auf einem zentralen, als feststehendes Steuerorgan dienen den Steuerbolzen (7) angeordnet ist. 2.

   Elektrohydraulisches Regelventil nach Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerbol zen (7) :in innerhalb des Spulenkörpers (1) fest ange ordneten Führungsbuchsen (5, 6) angebracht ist, deren innere einander zugewandte Stirnflächen als Anschlag der Steuerhülse (9) dienen.

   3. Elektrohydraulisches Regelventil nach Unteran spruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerbolzen (7) Längsbohrungen (12, 13) mit jeweils mindestens einer Querbohrung (14, 15) aufweist und der Abstand der Querbohrungen (14, 15) der Breite einer Ringnut (16) in der Steuerhülse (9) entspricht.

   4. Elektrohydraulisches Regelventil nach Unteran spruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerbolzen (7) mittels eines Gewindes in der Führungsbuchse (5) angeordnet und damit justierbar ist.