CH644936A5 - Proportionalventil fuer hydraulische anlagen. - Google Patents

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CH644936A5
CH644936A5 CH300780A CH300780A CH644936A5 CH 644936 A5 CH644936 A5 CH 644936A5 CH 300780 A CH300780 A CH 300780A CH 300780 A CH300780 A CH 300780A CH 644936 A5 CH644936 A5 CH 644936A5
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Proportionalventil für ten, dass das hydraulische Antriebs-System einer Spritzgiess-hydraulische Anlagen nach dem Oberbegriff des unabhängi- 6" maschine üblicher Bauart eine Anwendung von Proportionalgen Patentanspruchs 1. Ein derartiges Proportionalventil ist ventilen, 4-8 dieser Ventile aufweist, von welchen allenfalls ei-aus o+p «Ölhydraulik und Pneumatik», 21 (1977) Nr. 10, S. nes oder zwei mit einer Servohydraulik, d.h. einer Regelung 722-24,729-29) bekannt. der Ausgangsgrösse ausgerüstet werden kann, um die Kosten
Auch die DE-OS 25 28 963 beschreibt eine hydraulische in einem noch tragbaren Rahmen zu halten. Dies bedeutet,
Steuervorrichtung, in der Proportionalventile eingesetzt sind, 65 dass das hydraulische System im Bereich der nicht mit Servo-
bei der die Proportionalmagnete in einem Regelkreis liegen, hydraulik ausgestatteten Ventile mit den Disproportionsalitä-
dessen Regelgrösse die axiale Verschiebung des Magnetkerns ten der Proportionalventile behaftet ist. Hier schafft die Erfin-
des Proportionalmagneten ist. dung eine wirksame Abhilfe.
Ausgestaltungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nun anhand eines Proportional-Druckventils mittels zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines Proportional-Druck-ventils,
Fig. 2 die Druck-Steuersignal-Kennlinie eines Druck-Proportionalventils gemäss Fig. 1,
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemässen Proportionalventils angewendet in einem Proportionalventil gemäss Fig. 1 mit einer Kennlinie gemäss Fig. 2,
Fig. 4 eine Detaildarstellung der Korrekturschaltung gemäss Fig. 3,
Fig. 5 ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemässen Proportionalventils.
Das in Fig. 1 dargestellte Proportional-Druckventil besteht im wesentlichen aus einem Ventilblock 10, einem Pro-portional-Magneten 22, einer Wegmesseinheit 32 und einer elektronischen Regeleinheit 37.
Ein Ventilsitz 11 ist mittels einer Mutter 12 axial einstellbar gesichert. Koaxial zur zylindrischen Ventilkammer 20 ist der Ventilkegel 16 zentrierend geführt, der bei geschlossenem Druckventil mit seiner Spitze 15 in den Druckkanal 13 eintaucht. Der erzeugte Druck steht am Druckkanalanschluss 19 zur Verfügung.
Zur Steuerung des Ventilkegels 16 über eine Feder 17 dient der Proportionalmagnet 22, der seinerseits aus einer Spule 31 und einem Magnetkern 30 aufgebaut ist. Der Magnetkern 30 ist mit dem Federteller 18 über einen Magnet-kernstössel 23 verbunden.
Eine elektronische Einheit 37, bestehend aus einem Steuergerät 38 und einem Verstärker 34, ist mit der Spule 31 des Proportionalmagneten 22 über eine Steuerleitung 36 verbunden und erzeugt ein Magnetfeld, das zur Verschiebung des Magnetkerns 30 und damit zur Beaufschlagung des Federtellers 18 über den Magnetkernstössel 23 führt.
Infolge der unvermeidlichen Hysterese (und aus den oben genannten Gründen), d.h. der Abhängigkeit der Kraftwirkung des Magnetkerns 30 von der Stärke des Steuerstroms auf der Steuerleitung 36 bei abnehmendem bzw. zunehmendem Wert dieses Steuerstroms, ist es üblich, eine Wegmesseinheit 32 vorzusehen, die die Verschiebung des Magnetkerns 30 in Abhängigkeit vom Steuerstrom auf der Steuerleitung 36 misst.
Dazu dient eine Wegmessstange 33, die am Magnetkern 30 befestigt ist, und die von einer Spule 41 umschlossen ist. Über verschiedene elektronische Zusatzbestandteile erzeugt die Wegmesseinheit 32 über eine Rückführleitung 35 ein Rückkopplungssignal, das dem Verstärker 34 zugeführt wird, und seinerseits den Betrag des Steuersignals auf der Steuerleitung 36 beeinflusst. Es handelt sich demnach um einen Regelkreis, wobei die Regelgrösse die Verschiebung des Magnetkerns 30 ist.
Diese Regelgrösse hängt ihrerseits ab von einer Steuerspannung U, die vom Steuergerät 38 dem Verstärker 34 zugeführt wird. Abhängig vom Wert der Steuerspannung U ist damit ein bestimmter Sollwert der Verschiebung des Magnetkerns 30, dem der Ist-Wert dieser Verschiebung mittels des Steuersignals auf der Steuerleitung 36 nachgeführt wird, bis der Soll-Wert der Verschiebung und der Ist-Wert der Verschiebung übereinstimmen.
Zur Realisierung der Wegmesseinheit 32 ist es bekannt, zur Erzeugung des Rückkopplungssignals auf der Rückführleitung 35 die Spule 34 als Teil eines Schwingkreises auszulegen, der von einem Oszillator betrieben wird. Das Ein- bzw.
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Ausschieben der Wegmessstange 33 in die Spule 34 bewirkt eine Änderung der Induktivität und damit der Schwingfrequenz dieses Schwingkreises. Über eine geeignete Gleichrichterschaltung lässt sich die Überlagerung der Oszillator-Fre-5 quenz mit dieser Frequenz zur Gewinnung eines Rückkopplungssignals ausnutzen.
Eine derartige Wegmesseinheit 32 wäre nur dann entbehrlich, wenn es gelänge, die Hysterese-Erscheinungen des Proportionalmagneten 22 auf ein vernachlässigbares Mass zu re-io duzieren.
Ein Proportional-Druckventil gemäss Fig. 1 erzeugt demnach in Abhängigkeit einer Steuerspannung U einen Ausgangsdruck p, oder kurz ausgedrückt p=f (U).
Ein derartig funktioneller Zusammenhang kann als i5 Druck-Steuerspannungs-Kennlinie bezeichnet werden. Eine typische Kennlinie für ein Proportional-Druckventil zeigt Fig. 2.
Im Diagramm gemäss Fig. 2 ist als Abszisse die Steuerspannung U des Steuergerätes 38 (Fig. 1) in Spannungsein-20 heiten SE aufgetragen; als Ordinate ist aufgetragen der Ausgangsdruck p am Druckkanalanschluss 19 (Fig. 1) in Druckeinheiten DE. Wie der Name schon sagt, wäre im Idealfall der Ausgangsdruck p proportional zur Steuerspannung U. Die daraus sich ergebende lineare Kennlinie ist in Fig. 2 strich-25 punktiert eingezeichnet und als Soll-Wert-Kurve S bezeichnet.
Infolge von Unregelmässigkeiten und Abweichungen im hydraulischen Teil des Proportional-Druckventils ergibt sich jedoch eine Abhängigkeit, wie sie in Fig. 2 durch die Kurve I 30 für Ist-Wert dargestellt ist. Diese Abweichungen sind ventilspezifisch, d.h. jedes Proportional-Druckventil weist eine leicht unterschiedliche Druck-Steuerspannungs-Charakteri-stik auf.
Grundsätzlich ist es nun möglich, durch einen Regelkreis 35 bei einem bestimmten Wert der Steuerspannung U die Abweichung des Soll-Druckes vom Ist-Druck zu ermitteln und dem Verstärker 34 (Fig. 1) zuzuführen, also den Ausgangsdruck p als Regelgrösse zu benutzen.
Aus den oben genannten Gründen sieht die Erfindung je-40 doch davon ab. Der Erfindungsgedanke besteht vielmehr darin, aus dieser ventil-spezifischen Kennlinie die Differenzen des Ist-Wertes des Ausgangsdruckes p vom Soll-Wert des Ausgangsdruckes p bei einer bestimmten Anzahl von Ein-gangs-Steuerspannungen U zu ermitteln, zu speichern und ein 45 Eingangssignal des Verstärkers 34 damit zu korrigieren.
Dazu ist es erforderlich, für jedes Proportional-Druckventil die Kennlinie gemäss Fig. 2 auf einem Prüfstand 40 (Figuren 3 und 5) aufzunehmen. Anhand der Wertepaare in Fig. 2 soll veranschaulicht werden, wie die Ermittlung eines Korrek-50 tursignals für die Steuerspannung U durchgeführt werden kann:
Die Steuerspannung U habe den Wert U0= 100 Spannungseinheiten. Bei einem linearen Kennlinienverlauf gemäss der Linie S entspräche dies einem Ausgangsdruck p0s von 100 55 Druckeinheiten.
Tatsächlich beträgt der bei dieser Steuerspannung erzielte Ausgangsdruck p0I nur 80 Druckeinheiten, was durch den Pfeil (1) angedeutet ist. Man erkennt aber, dass man auch mit so der tatsächlichen Kennlinie I dieses Druckventils den gewünschten, proportionalen Ausgandsdruck pDs von 100 Druckeinheiten erreichen kann, wenn man gemäss Pfeil (2) den zugehörigen Steuerspannungswert UQk aufsucht, der im dargestellten Zahlenbeispiel 110 Spannungseinheiten beträgt, 65 wie durch Projektion gemäss Pfeil (3) von der Ist-Kurve I auf die Abszisse erhalten werden kann.
Zur Erzeugung des gewünschten Ausgangsdruckes p0s ist daher die Überlegung einer Korrekturspannung AU0 zur ur-
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sprünglichen Steuerspannung U0 erforderlich. Es gilt also, Steuerspannungswerte Uk einzuspeichern und diese auszule-
die Beziehung AU0=U0K - U0. sen, in Analog-Form umzuwandeln und dem Verstärker 34
Beim Durchfahren der Kennlinie jedes Druckventils lässt zuzuführen. Je nach schaltungstechnischer Ausgestaltung des sich daher eine Tabelle aufstellen, die für jede Steuerspannung Verstärkers 34 bzw. des Steuergerätes 38 kann die Analog-Di-U0 die zugehörige Korrekturspannung ÄU0 angibt. Je nach 5 gital-Wandlung bzw. Digital-Analog-Wandlung unter Umerforderlicher Genauigkeit können mehrere Hundert oder ständen entfallen.
mehrere Tausend Wertepaare gemessen werden. Fig. 5 zeigt ein zweites Ausfiihrungsbeispiel der erfin-
Fig. 3 zeigt nun ein Blockschaltbild einer ersten Ausfüh- dungsgemässen Steuerschaltung, bei der die Korrekturschal-rungsform des erfindungsgemässen Proportionalventils, bei tung 39 nicht in der elektronischen Einheit 37, sondern in der dem die auf dem Prüfstand 40 in Form von Wertepaaren er- io Wegmesseinheit 32 angeordnet ist. Das Korrekturglied ge-mittelte Kennlinie in eine Korrekturschaltung 39 eingebracht mäss der Erfindung befindet sich also hier im Regelkreis der ist, was in Figur 3 durch den gestrichelten Pfeil angedeutet ist. Verschiebung des Proportionalmagneten 22, statt der Steuer-Die elektronische Einheit 37 besteht also gemäss der Erfin- Spannung U des Steuergerätes 38 wird hier das Rückkoppdung aus dem Steuergerät 38, der Korrekturschaltung 39 und lungssignal auf der Rückführleitung 35 der Wegmesseinheit dem nachgeschalteten Verstärker 34. Wie schon in Fig. 1 kon- 15 32 entsprechend der Kennlinie korrigiert. Es soll erwähnt struktiv dargestellt, steuert der Verstärker 34 über die Steuer- werden, dass es sich auch hierbei nicht um eine Regelung, leitung 36 den Proportionalmagneten 22, dessen Verschie- sondern um eine Steuerung des Ausgangsdruckes p(U) han-bung von der Wegmesseinheit 32 über die Rückkopelleitung delt, lediglich das Korrekturglied ist im Regelkreis der ohne-35 wieder dem Verstärker 34 zugeführt wird, wodurch dem- hin vorhandenen Verschiebungsweg-Regelung angeordnet, nach ein Regelkreis mit der Verschiebung des Proportional- 20 Entsprechend der konstruktiven Ausgestaltung der Wegmagneten 22 als Regelgrösse gebildet ist. Der Proportional- messeinheit 32 (vgl. Fig. 1) können verschiedene Möglichmagnet 22 erzeugt schliesslich über die mechanisch-hydrauli- keiten in Frage kommen, die Korrekturwerte dem Rück-schen Einrichtungen des Ventilblocks 10 den Ausgangsdruck kopplungssignal auf der Rückführleitung 35 zuzugeben, p (U). Eine Möglichkeit besteht darin, die Wegmessstange 33
Bei diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich demnach 25 (Fig. 1) durch geeignetes Abfräsen in ihrem Querschnitt der-um eine mittels der Wertetabelle À U=f(U) korrigierte Steue- art zu verändern, dass die daraus entstehende Induktivitäts-
rung des Proportionalmagneten 22 zur Erzielung eines line- änderung in der Spule 34 die nicht-lineare Charakteristik ge-
aren Kennlinienverlaufs gemäss der Linie S in Fig. 2. Gemäss mäss Fig. 2 bereits kompensiert, d.h. dass der Verstärker 34
der Erfindung wird der Ausgangsdruck p(U) nicht als Regel- nicht den tatsächlichen Ist-Wert der Verschiebung der Weg-
grösse verwendet. Es hegt vielmehr von vornherein fest, und 30 messstange 33 als Rückkopplungssignal erhält, sondern ein zwar durch die Tabelle innerhalb der Korrekturschaltung 39, bereits korrigiertes Rückkopplungssignal. Anstelle des elek-
welche Korrekturwerte der Steuerspannung U abhängig von tronischen Speichers gemäss Fig. 4 wäre dies ein elektro-me-
derem Wert beigefügt werden. Der Regelkreis mit der Ver- chanischer Speicher, wobei der Verlauf der Querschnittsände-schiebung des Proportionalmagneten 22 als Regelgrösse dient rungen der Wegmessstange 33 sozusagen ein räumliches Ab-
lediglich der Umsetzung des Ausgangssignals des Verstärkers 35 bild der Kennlinie gemäss Fig. 2 darstellt.
auf der Steuerleitung 36 in eine festgelegte Verschiebung des Es ist auch denkbar, bei einer Wegmesseinheit 32, die ei-Proportionalmagneten 22. nen Oszillator benutzt, die Frequenz dieses Oszillators derart Fig. 4 zeigt eine konstruktive Realisierung der Korrektur- variieren zu lassen, dass nach Überlagerung dieser Frequenz Schaltung 39 der Fig. 3. Bei der Erläuterung soll ein Zahlen- mit der von der Verschiebung der Wegmessstange 33 und dabeispiel verwendet werden, das mit dem Zahlenbeispiel der 40 mit der Induktivität der Spule 34 abhängigen Frequenz ein Kennlinie gemäss Fig. 2 übereinstimmt. Die Steuerspannung Rückkopplungssignal auf der Rückführleitung 35 erzeugt U0, die von der Steuerschaltung 38 die Korrekturschaltung wird, das die Linearität der Kennlinie sicherstellt. In diesem 39 erreicht, beträgt 100 Spannungseinheiten. Ein Analog-Di- Falle ist es dann erforderlich, die Frequenz des Oszillators ab-gitalwandler 390 setzt diesen Wert in den zugehörigen Binär- hängig von der Steuerspannung U zu regeln.
Wert 1 100 100 um, der dann einer Adressierschaltung 391 ei- 45 Die Erfindung ermöglicht es demnach, kostspielige und nes Fest-Wert-Speichers (ROM) 392 zugeführt wird. Der technisch nachteilige Regelungsvorrichtungen zu vermeiden
Fest-Wert-Speicher 392 enthält die auf dem Prüfstand 40 und stattdessen eine korrigierte Steuerung einzuführen, mit
(Figi 3) ermittelte Wertetabelle A U = f(U). Im Adressenteil der mit geringerem Aufwand und mit vielfaltigen technischen des Fest-Wert-Speichers sind diejenigen Steuerspannungen U Realisierungsmöglichkeiten eine hohe Proportionalität der gespeichert, für die die zugehörigen Korrekturwerte A U er- so Druck-Steuerspannungskennlinie erreicht wird.
mittelt wurden. Die Adressierschaltung 391 steuert diejenige Es soll noch erwähnt werden, dass die Prinzipien der erfin-
Zeile des Festwertspeichers 392 an, deren Adresse gleich dem dungsgemässen Steuervorrichtung natürlich auch Anwen-
Wert der Steuerspannung U ist, im dargestellten Beispiel also dung bei anderen Proportional-Ventilen, z.B. einem Mengen-
die Adresse 1100100 besitzt. Der zugehörige Differenzwert Proportionalventil finden können. In diesem Falle ist ledig-
A U beträgt 10 Spannungseinheiten (Fig. 2) demnach in binä- ss lidi statt dem Ausdruck p die abgegebene Menge auf einem rer Darstellung 1010. Dieser Korrekturwert AU wird ausgele- Prüfstand tabellarisch zu erfassen und in eine erfindungsge-
sen und zusammen mit dem Wert der Steuerspannung U ei- mässe Korrekturschaltung einzugeben.
nem Binäraddierer 393 zugeführt, der gemäss einer besonde- Derartige Proportional-Druckventile und/oder Proporren Vorzeichen-Information im Fest-Wertspeicher (+/ — tional-Mengenventile finden insbesondere Anwendung in -Spalte) diesen Korrekturwert zum Wert der Steuerspannung 60 Spritzgiessmaschinen. Es sind jedoch auch viele andere An-U addiert und dadurch einen Binärwert 1101110 entspre- Wendungsmöglichkeiten bekannt, bei denen ohne Regelung chend dem Dezimalwert 110 erzeugt. Dieser Wert wird einem eine fast lineare Kennlinie von Bedeutung ist. Digital-Analogwandler 394 zugeführt, der schliesslich als Zweckmässigerweise bilden der hydraulische Teil 10 bis Ausgangssignal den Wert 110 für 110 Spannungseinheiten 21, die als Nasseinheit mit Drucköl gefüllte, den Proportio-zum Verstärker 34 weitergibt. 65 nalmagneten 22 und die Wegmesseinheit 32 umfassende Bau-
Es ist natürlich auch möglich, anstelle der Differenzwerte einheit und die elektronische Einheit 37 eine konstruktive
A U im Fest-Wert-Speicher 392 unmittelbar die korrigierten Einheit.
C
1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

  1. 644936 2
    PATENTANSPRÜCHE Dieser bekannte Ventil-Lage-Regelkreis dient zur Anpas-
    1. Proportionalventil für hydraulische Anlagen zur Steue- sung des Magnetstroms an Schwankungen der Last und kom-rung eines hydraulischen Parameters des Hydraulikmediums, pensiert die Erwärmung der Spule. Welchen Ausgangswert wozu eine Steuerspannung einem Steuergerät zuführbar ist (z.B. Druck oder Menge) das Proportionalventil letztlich er-und wobei ein Proportionalmagnet, bestehend aus einem Ma- 5 zeugt, hängt allerdings von der konstruktiven Ausgestaltung gnetkern und einer diesen umschliessenden Spule, vorhanden der übrigen, mechanisch-hydraulischen Bauteile ab. Die Vorist, dessen axiale Verschiebung über eine Wegmesseinheit als teile der Anwendung von Proportional-Ventilen in hydrauli-Regelgrösse einem Verstärker rückgeführt wird, dessen Aus- sehen Antriebssystemen der in Frage stehenden Art bestehen gangssignal diese Verschiebung durch Ansteuerung des Pro- im wesentlichen in der Energieersparnis durch verlustlose An-portionalmagneten bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass 10 passung von Druck- und Förderstrom an den tatsächlichen eine Korrekturschaltung (39) dem Verstärker (34) vorgeschal- Bedarf, ferner in der fernsteuerbaren Druckregelung analog tet ist, die die Abweichung (Ap) der individuellen Kennlinie zu den elektrischen Sollwertsignalen, ferner in der lastunab-des Proportionalventils vom linearen Verlauf (s. Fig. 2) durch hängigen Förderstromregelung, schliesslich in verhältnismäs-eine Korrektur des dem Verstärker (34) zugeführten Signals sig kurzen Regelzeiten bei hoher Genauigkeit. Es wäre also kompensiert. 15 durchaus wünschenswert, dass auch bei relativ hohen An-
  2. 2. Proportionalventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn- sprächen auf eine extrem kostenlastige Servohydraulik im gezeichnet, dass die Korrekturschaltung (39) zwischen den Ver- schlossenen Regelkreis mit elektronischem Soll-Ist-Wert-Ver-stärker (34) und das Steuergerät (38) geschaltet ist, und dass gleich und -Abgleich mit dem Ausgangswert als Regelgrösse sie einen Speicher (392) enthält, in dem die Korrekturwerte zugunsten von Proportional-Ventilen verzichtet werden (ÀU) bei diskreten Werten der Steuerspannung (U) gespei- 20 kann, da letztere in beiden Fahrrichtungen eine eingangssichert und abrufbar sind (Fig. 3). gnalabhängige Proportional-Steuerung sicherstellen, ohne ei-
  3. 3. Proportional nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- nen geschlossenen Regelkreis mit elektronischer Rückfüh-net, dass die Korrekturschaltung (39) zwischen den Verstär- rung des Ist-Wertes zu benötigen. Erfahrungen haben aller-ker (34) und die Wegmesseinheit (32) geschaltet ist und einen dings gezeigt, dass der Einsatz von Proportional-Ventilen, in Speicher enthält, in dem die Korrekturwerte für die Wege- 25 deren hydraulischem Teil Disproportionalitäten hinsichtlich rückmeldung an den Verstärker (34) gespeichert sind (Fig. 5). Druck und Menge auftreten, bei hohen Ansprüchen, z.B. bei
  4. 4. Proportionalventil nach Anspruch 2, dadurch gekenn- der Herstellung von Qualitätsspritzlingen nicht mehr vertretzeichnet, dass der Speicher (392) ein Fest-Wert-Speicher ist, bar ist. So kommt es, dass in den hydraulischen Antriebssy-dessen Adresse diskrete Werte der Steuerspannung (U) und stemen von Spritzgiessmaschinen nach wie vor die Servohy-dessen Speicherpläte die Korrekturwerte (A U) oder die korri- 30 draulik Anwendung findet und die Fertigungskosten ausser-gierten Steuerspannungen (Uk) enthalten. ordentlich belastet. Zu den Besonderheiten der Regelung vgl.
  5. 5. Proportionalventil nach Anspruch 2, dadurch gekenn- auch den Artikel «Ist Prozessregelung notwendig» in PLAST-zeichnet, dass die Korrekturschaltung (39) mit den individuel- VERARBEITER, Heft 9/78, Seiten 475 ff.
    len Abweichungen (A p) als steckbare Baueinheit ausgebildet ist. 35 Ein besonderer Nachteil des Einsatzes eines Regelkreises
  6. 6. Proportionalventil nach Anspruch 3, wobei die Weg- zur Rückführung des Ausgangswertes von einem Ist-Wert auf messeinheit aus einer am Magnetkern angebrachten Weg- den vorgegebenen Soll-Wert besteht auch darin, dass die Re-messstange besteht, die in eine Spule hineinragt, deren Induk- gelkonstante sehr hoch ist, d.h., die Ansprechzeit für die tivität entsprechend der axialen Verschiebung des Magnet- Rückführung auf den Soll-Wert relativ lang ist, so dass der kerns geändert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Kor- 40 Regelkreis zu Regelschwingungen neigt, die den Regelkreis rekturschaltung (39) einen elektro-mechanischen Speicher instabil machen.
    derart beinhaltet, dass die Wegmessstange (33) der Wegmess- Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu-
    einheit (32) derartige Querschnittseigenschaften aufgeprägt gründe, ein Proportionalventil der eingangs genannten Gat-
    sind, dass die Kennlinie des rückgeführten Signals der Weg- tung derart weiterzubilden, dass eine verbesserte Proportio-
    messeinheit (32) bezogen auf die tatsächliche Verschiebung 45 nal-Steuerung der hydraulischen Parameter wie Druck und des Magnetkerns (30) nicht linear ist. Geschwindigkeit mit einer der Servohydraulik vergleichbaren
  7. 7. Proportionalventil nach Anspruch 3, wobei das Rück- hohen Proportionalität zur Steuergrösse erreicht wird, kopplungssignal aus der Überlegung der Frequenzen eines Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im Oszillators und einer Spule der Wegmesseinheit gewonnen Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gewird, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturschaltung so löst.
    (39) die Oszillatorfrequenz derart verstimmt, dass die Kennli- Bei einer solchen Ausgestaltung kann z.B. zur Bedienung nie des rückgeführten Signals der Wegemesseinheit (32) bezo- der Spritzgiessmaschine auch weniger geschultes Personal ein-
    gen auf die tatsächliche Verschiebung des Magnetkerns (30) gesetzt werden, weil die bei Servohydraulik bei Wechsel eines nicht linear ist. Servoventils erforderliche neue Einjustierung des Regelkreises
    55 entfallt. Ferner kann die bei Ausfall von wesentlichen hydrau-
    lischen Funktionen bei Anwendung einer Servohydraulik im geschlossenen Regelkreis bestehende Gefahr von Schäden im hydraulischen System vermieden werden. Dabei ist zu beach-
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NL (1) NL8001785A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3700898A1 (de) * 1987-01-14 1988-07-28 Herion Werke Kg Mengenregelventil

Families Citing this family (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3034865A1 (de) * 1980-09-16 1982-04-29 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Druckregelventil
DE3135855A1 (de) * 1981-09-10 1983-03-24 Backé, Wolfgang, Prof.Dr.-Ing., 5100 Aachen Vorrichtung zur lastunabhaengigen, einem eingangssignal proportionalen hub- und winkelregelung
US4715396A (en) * 1981-10-16 1987-12-29 Borg-Warner Corporation Proportional solenoid valve
US4875499A (en) * 1981-10-16 1989-10-24 Borg-Warner Corporation Proportional solenoid valve
DE3220293A1 (de) * 1982-05-28 1983-12-01 Heilmeier & Weinlein Fabrik für Oel-Hydraulik GmbH & Co KG, 8000 München Stromregelventil
EP0124242A3 (de) * 1983-03-31 1987-04-01 Moog Controls Limited Stellungsgeber
JPS59194106A (ja) * 1983-04-19 1984-11-02 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 直動型電気・流体圧サ−ボ弁
DE3315222A1 (de) * 1983-04-27 1984-10-31 Mannesmann Rexroth GmbH, 8770 Lohr Elektrisch ansteuerbares druckbegrenzungsventil mit hydraulischer federvorspannung
JPS59218505A (ja) * 1983-05-26 1984-12-08 Toshiba Mach Co Ltd 閉ル−プによる油圧制御装置
DE3319268C1 (de) * 1983-05-27 1984-09-13 Klöckner-Werke AG, 4100 Duisburg Regelvorrichtung fuer die Bewegung einer hydraulisch verschiebbaren Formaufspannplatte einer Spritzgiessmaschine
DE3410909A1 (de) * 1984-03-24 1985-10-03 Vdo Adolf Schindling Ag, 6000 Frankfurt Stromventil
DE3434877A1 (de) * 1984-09-22 1986-04-17 Boge Gmbh, 5208 Eitorf Hydraulischer, regelbarer stossdaempfer
EP0202413A1 (de) * 1985-04-03 1986-11-26 Nordson Corporation Klebepistole mit ferngesteuerter Durchflussregelung
US4711379A (en) * 1985-04-03 1987-12-08 Nordson Corporation Proportional flow control dispensing gun
JPS61294520A (ja) * 1985-06-24 1986-12-25 Tokyo Keiki Co Ltd 流体制御弁
US4690371A (en) * 1985-10-22 1987-09-01 Innovus Electromagnetic valve with permanent magnet armature
CA1255186A (en) * 1985-11-14 1989-06-06 Patrick Tolley Digital servo-valve
GB8610205D0 (en) * 1986-04-25 1986-05-29 Dowty Hydraulic Units Ltd Induction coil
JPS6320603A (ja) * 1986-07-15 1988-01-28 Tlv Co Ltd 自動設定減圧弁
JPS6345614A (ja) * 1986-08-12 1988-02-26 Tlv Co Ltd 減圧弁
US5054650A (en) * 1986-10-30 1991-10-08 Nordson Corporation Method of compensating for changes in the flow characteristics of a dispensed fluid to maintain the volume of dispensed fluid at a setpoint
US4988015A (en) * 1986-10-30 1991-01-29 Nordson Corporation Method for dispensing fluid materials
US4922852A (en) * 1986-10-30 1990-05-08 Nordson Corporation Apparatus for dispensing fluid materials
GB8626678D0 (en) * 1986-11-07 1986-12-10 Dowty Hydraulic Units Ltd Electrohydraulic proportional control valves
AT399910B (de) * 1988-02-18 1995-08-25 Atlas Ideal Tueren Und Tore Ge Hubgliedertor
DE3811670A1 (de) * 1988-04-07 1989-10-19 Rexroth Mannesmann Gmbh Verfahren zur kompensation der durch temperaturbedingte widerstandsaenderungen verursachten aenderung der stellkraft eines elektromagnetischen antriebs fuer ein proportionalventil
DE8813817U1 (de) * 1988-11-04 1990-03-01 Hydac Technology GmbH, 6603 Sulzbach Überwachtes Sitzventil
US5027846A (en) * 1989-04-05 1991-07-02 Borg-Warner Automotive Electronic & Mechanical Proportional solenoid valve
DE3911259C2 (de) * 1989-04-07 1994-03-17 Rexroth Mannesmann Gmbh Ansteuerelektronik für ein elektrisch verstellbares Regelventil
DE3931962A1 (de) * 1989-09-25 1991-04-04 Rexroth Mannesmann Gmbh Ansteuerelektronik fuer ein elektrisch verstellbares stellglied
DE4017696A1 (de) * 1990-06-01 1991-12-05 Bosch Gmbh Robert Steuergeber
US5110087A (en) * 1990-06-25 1992-05-05 Borg-Warner Automotive Electronic & Mechanical Systems Corporation Variable force solenoid hydraulic control valve
US5143118A (en) * 1991-02-14 1992-09-01 Akos Sule Solenoid control valve
US5285715A (en) * 1992-08-06 1994-02-15 Hr Textron, Inc. Electrohydraulic servovalve with flow gain compensation
MX9306169A (es) * 1992-10-05 1995-01-31 Fisher Controls Int Calibracion de convertidor electro-neumatico.
US5458406A (en) * 1994-01-14 1995-10-17 Itt Corporation Electronic pressure relief system for traction control
FR2721413B1 (fr) * 1994-06-21 1996-08-30 Thomson Csf Dispositif de commande d'un tiroir hydraulique.
DE29507587U1 (de) * 1995-05-06 1995-07-13 Leybold AG, 50968 Köln Ventil, vorzugsweise Vakuumventil
US5692537A (en) * 1995-09-22 1997-12-02 Western Atlas International, Inc. Adjustable hydraulic control valve module
DE19540441A1 (de) * 1995-10-27 1997-04-30 Schubert & Salzer Control Syst Mikroprozessorgesteuerter Stellungsregler
US6279374B1 (en) * 1998-04-13 2001-08-28 Smc Kabushiki Kaisha Compensating method and compensating apparatus for positioner
US6019126A (en) * 1998-09-04 2000-02-01 Kelada; Maher I. Remote function verification of low pressure and vacuum relief devices
US6170506B1 (en) * 1999-02-08 2001-01-09 Ford Global Technologies, Inc. Method and circuit for actively cleaning electrohydraulic valves in a hydraulic control valve circuit
US6568416B2 (en) 2001-02-28 2003-05-27 Brian L. Andersen Fluid flow control system, fluid delivery and control system for a fluid delivery line, and method for controlling pressure oscillations within fluid of a fluid delivery line
JP4063117B2 (ja) * 2003-03-26 2008-03-19 株式会社アドヴィックス 車両用液圧ブレーキ装置
DE102006026630A1 (de) * 2006-06-08 2007-12-13 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Ansteuerung eines Proportionalmagneten eines Elektromagnetventils
DE202007002760U1 (de) * 2007-02-26 2007-04-26 Barabas-Lammert, Kurt, Dr. Stellantrieb für Regelventile und/oder Absperrarmaturen
EP2790072A1 (de) * 2013-04-11 2014-10-15 Siemens Aktiengesellschaft Hydraulikanordnung mit entkoppeltem Betrieb zweier Ventileinrichtungen
CN114326846B (zh) * 2022-01-04 2023-12-22 浙江三一装备有限公司 一种比例阀滞环补偿方法、装置及电子设备
CN114370521B (zh) * 2022-01-13 2024-02-02 中国铁建重工集团股份有限公司 一种电比例溢流阀滞环补偿控制方法及其系统

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5435507B2 (de) * 1973-05-31 1979-11-02
IT1003293B (it) * 1974-01-02 1976-06-10 Atos Oleodinamica Srl Costruzione di valvole idrauliche a comando elettromagnetico diretto a corrente continua e a corrente al ternata
US3922587A (en) * 1974-10-25 1975-11-25 Rca Corp Digital feedback relay controller
US3938778A (en) * 1974-12-19 1976-02-17 United Technologies Corporation Method and apparatus for protecting an immersed torque motor against contamination
JPS5285713A (en) * 1976-01-09 1977-07-16 Yuken Kogyo Co Ltd Proportional electromagnetic typed control valve
US4017056A (en) * 1976-02-23 1977-04-12 Westinghouse Electric Corporation Servo control system for electro-hydraulic inlet valves
DE2640900C2 (de) * 1976-09-10 1978-05-03 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Schaltungsanordnung zur Bestimmung des Ansprechstromes von Magnetventilen
JPS5413891A (en) * 1977-07-01 1979-02-01 Hitachi Ltd Flow quantity control system
JPS5434852A (en) * 1977-08-24 1979-03-14 Hitachi Ltd Measurement apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3700898A1 (de) * 1987-01-14 1988-07-28 Herion Werke Kg Mengenregelventil

Also Published As

Publication number Publication date
IT8021485A0 (it) 1980-04-18
US4386626A (en) 1983-06-07
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DE2916172C2 (de) 1983-08-18
IT1141474B (it) 1986-10-01
AT382432B (de) 1987-02-25
CA1142411A (en) 1983-03-08
FR2454549A1 (fr) 1980-11-14
ATA210380A (de) 1986-07-15
FR2454549B1 (de) 1984-12-14
JPS55140911A (en) 1980-11-04
GB2049228A (en) 1980-12-17
GB2049228B (en) 1984-03-14
DE2916172A1 (de) 1980-10-23

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