DE102004028054A1

DE102004028054A1 - Electromagnetically actuated control valve

Info

Publication number: DE102004028054A1
Application number: DE200410028054
Authority: DE
Inventors: Thomas Bischof
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde Hydraulics GmbH and Co KG
Priority date: 2004-06-09
Filing date: 2004-06-09
Publication date: 2005-12-29
Anticipated expiration: 2024-06-10
Also published as: FR2871544B1; DE102004028054B4; FR2871544A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektro-magnetisch betätigtes Steuerventil (1) mit einem in einer Gehäusebohrung (2) längsverschiebbar angeordneten Steuerschieber (3), der mittels einer als Elektromagnet (17) ausgebildeten Betätigungseinrichtung betätigbar ist, wobei der Elektromagnet (17) einen Betätigungsstößel (18) aufweist, der mit dem Steuerschieber (3) in Wirkverbindung steht, und anhand der Stromkennlinie des Elektromagneten die Endlage des Betätigungsstößels (18) erfassbar ist. Die Aufgabe, anhand der Erfassung der Stromkennlinie des Elektromagneten (17) eine sichere Erfassung einer Fehlfunktion des Steuerventils (1) zu ermöglichen, wird dadurch gelöst, dass eine Beaufschlagungseinrichtung (29) vorgesehen ist, mittels der der Betätigungsstößel (18) in Richtung des Steuerschiebers (3) beaufschlagbar ist. Die Beaufschlagungseinrichtung (29) ist vorteilhafterweise als Feder ausgebildet.The The invention relates to an electro-magnetically actuated control valve (1) one in a housing bore (2) longitudinally displaceable arranged spool (3), by means of a solenoid (17) trained actuator actuated is, wherein the electromagnet (17) comprises an actuating tappet (18), which with the control slide (3) is in operative connection, and based on the current characteristic the electromagnet, the end position of the actuating plunger (18) can be detected. The Task, based on the detection of the current characteristic of the electromagnet (17) a safe detection of a malfunction of the control valve (1) to allow is solved by a loading device (29) is provided by means of that of the actuating tappets (18) in the direction of the spool (3) can be acted upon. The admission device (29) is advantageously designed as a spring.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektro-magnetisch betätigtes Steuerventil mit einem in einer Gehäusebohrung längsverschiebbar angeordneten Steuerschieber, der mittels einer als Elektromagnet ausgebildeten Betätigungseinrichtung betätigbar ist, wobei der Elektromagnet einen Betätigungsstößel aufweist, der mit dem Steuerschieber in Wirkverbindung steht, und anhand der Stromkennlinie des Elektromagneten die Endlage des Betätigungsstößels erfassbar ist.The The invention relates to an electro-magnetically actuated control valve with a in a housing bore longitudinally slidably arranged spool, by means of a solenoid trained actuator actuated is, wherein the electromagnet has an actuating tappet, which with the spool is in operative connection, and based on the current characteristic of the electromagnet the end position of the actuating plunger detected is.

Elektro-magnetisch betätigte Steuerventile werden als Sicherheitsventile in hydrostatischen Antriebssystemen eingesetzt. Eine derartige Anwendung ist beispielsweise in der DE 102 24 731 A1 offenbart. Das Sicherheitsventil weist hierbei eine Funktionsstellung auf, in der das Antriebssystem normal betreibbar ist, und eine die Neutralstellung bildende Sicherheitsstellung auf, in der bei einer Störung, einer Fehlfunktion oder einem Defekt des Antriebssystems die Antriebe des Antriebssystems stillgesetzt werden. Das Steuerventil ist hierbei von einer Feder in Richtung der Sicherheitsschaltung und von einem Elektromagneten in Richtung der Funktionsstellung beaufschlagbar.Electro-magnetically actuated control valves are used as safety valves in hydrostatic drive systems. Such an application is for example in the DE 102 24 731 A1 disclosed. In this case, the safety valve has a functional position in which the drive system can be operated normally, and a safety position forming the neutral position, in which the drives of the drive system are shut down in the event of a malfunction, malfunction or malfunction of the drive system. The control valve is acted upon by a spring in the direction of the safety circuit and by an electromagnet in the direction of the functional position.

Diese Sicherheitsschaltung für das Antriebssystem kann mit dem Steuerventil jedoch nur erzielt werden, wenn sichergestellt ist, dass das Steuerventil im nicht angesteuerten Zustand mittels der Feder in die Sicherheitsschaltung beaufschlagt wird. Insbesondere mittels Elektromagneten betätigbare Steuerventile weisen jedoch eine relativ geringe Federrückstellkraft auf, da die von einem Elektromagnet erzeugte Schaltkraft begrenzt ist und die Verwendung eines leistungsstärkeren Elektromagneten zur Überwindung stärkerer Rückstellfedern mit einem erhöhten Bauraumbedarf sowie erhöhten Kosten verbunden ist. Aufgrund dieser geringen Federrückstellkraft kann bei gattungsgemäßen Steuerventilen nicht sichergestellt werden, dass diese bei einer Fehlfunktion des Steuerventils, beispielsweise einem Klemmen des Steuerschiebers des Steuerventils durch Verschmutzung, im nicht angesteuerten Zustand des Elektromagneten in die Sicherheitsschaltung beaufschlagt werden.These Safety circuit for however, the drive system can only be achieved with the control valve if it is ensured that the control valve in the non-controlled Condition applied by the spring in the safety circuit becomes. In particular, by means of solenoid actuated control valves have However, a relatively low spring restoring force, since the of a solenoid generated switching force is limited and the use of a more powerful Electromagnets to overcome stronger Return springs with an elevated Required space as well as increased Costs associated. Due to this low spring restoring force can in generic control valves it can not be guaranteed that this will be the result of a malfunction of the Control valve, for example, a terminals of the spool of the control valve due to contamination, in the non-activated state of the electromagnet are loaded in the safety circuit.

Es sind bereits Verfahren bekannt, bei denen anhand der Stromkennlinie des Elektromagneten, d.h. des Stromverlaufs über die Zeit bei einer Ansteuerung des Elektromagneten, die Endlage des Betätigungsstößels erkannt werden kann. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise in der DE 101 50 199 A1 beschrieben. Zur Erfassung der Endlage des Betätigungsstößels des Elektromagneten wird hierbei ein charakteristischer Stromeinbruch und somit ein Einbruch der Kennliniensteigung in der Stromkennlinie bei angesteuertem Elektromagneten erfasst, der im normalen Betrieb auftritt, wenn der Betätigungsstößel seine Endlage erreicht. Sofern der Betätigungsstößel blockiert ist, ergibt sich eine stetig ansteigende Stromkennlinie ohne Stromeinbruch. Anhand dieses Unterschieds in den Stromkennlinien kann somit ein blockierter Betätigungsstößel und somit eine Fehlfunktion des Elektromagneten erkannt werden.Methods are already known in which the end position of the actuating tappet can be detected on the basis of the current characteristic of the electromagnet, that is to say of the current profile over time when the electromagnet is actuated. Such a method is for example in the DE 101 50 199 A1 described. To detect the end position of the actuating plunger of the electromagnet here is a characteristic current collapse and thus a collapse of the characteristic slope in the current characteristic is detected at driven electromagnet, which occurs in normal operation, when the actuating plunger reaches its end position. If the actuation tappet is blocked, the result is a steadily increasing current characteristic without current collapse. Based on this difference in the current characteristics can thus be detected a blocked actuating tappet and thus a malfunction of the electromagnet.

Mit diesem Verfahren kann jedoch nicht sicher ein Klemmen des Steuerschiebers und somit eine Fehlfunktion des Steuerventils erkannt werden. Sofern das Steuerventil ausgehend von der Funktionsstellung in die Sicherheitsstellung bei Beenden der Ansteuerung des Elektromagneten beaufschlagt wird und hierbei das Steuerventil in einer Zwischenstellung verklemmt, geht der Betätigungsstößel des Elektromagneten in seine Ausgangslage. Bei einer erneuten Ansteuerung des Elektromagneten zur Beaufschlagung des Steuerventils in die Funktionsstellung wird hierbei anhand der Stromkennlinie ein normaler Betrieb des Elektromagneten erfasst, da ein Stromeinbruch in der Stromkennlinie auftritt, wenn der Betätigungsstößel in Anlage an den verklemmten Steuerschieber gelangt. Mit der Erfassung der Stromkennlinie des Elektromagneten wird somit ein normaler Betrieb des Elektromagneten und somit des Steuerventils erkannt, obwohl am Steuerventil eine Fehlfunktion vorliegt.With However, this method can not safely clamp the spool and thus a malfunction of the control valve can be detected. Provided the control valve, starting from the functional position in the safety position is acted upon termination of the control of the electromagnet and thereby jamming the control valve in an intermediate position, goes the actuating plunger of the electromagnet into his starting position. In a renewed activation of the electromagnet to act on the control valve in the functional position in this case a normal operation of the electromagnet based on the current characteristic detected, since a current collapse in the current characteristic occurs when the Actuator in plant gets to the jammed control slide. With the acquisition of the current characteristic of the electromagnet thus becomes a normal operation of the electromagnet and thus the control valve detected, although at the control valve malfunction is present.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Steuerventil zur Verfügung zu stellen, das anhand der Erfassung der Stromkennlinie des Elektromagneten eine sichere Erfassung einer Fehlfunktion des Steuerventils ermöglicht.Of the present invention is based on the object, a generic control valve to disposal to make that by detecting the current characteristic of the electromagnet enables reliable detection of a malfunction of the control valve.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Beaufschlagungseinrichtung vorgesehen ist, mittels der der Betätigungsstößel in Richtung des Steuerschiebers beaufschlagbar ist. Durch die Beaufschlagungseinrichtung wird sichergestellt, dass der Betätigungsstößel bei nicht angesteuertem Elektromagneten in Anlage an den Steuerschieber des Steuerventils gehalten wird. Sofern das Steuerventil ausgehend von der Funktionsstellung in die Sicherheitsstellung bei Beenden der Ansteuerung des Elektromagneten beaufschlagt wird und hierbei das Steuerventil in einer Zwischenstellung verklemmt, wird durch die Beaufschlagungseinrichtung sichergestellt, dass der Betätigungsstößel des Elektromagneten in Anlage an den Steuerschieber gehalten wird. Bei einer erneuten Ansteuerung des Elektromagneten erfolgt somit keine Bewegung des Betätigungsstößels, wodurch der Strom des Elektromagneten über die Zeit stetig ansteigt und der charakteristische Stromabfall in der Stromkennlinie nicht auftritt. Aus dem Fehlen des Stromabfalls in der Stromkennlinie des Elektromagneten kann somit sicher die Fehlfunktion des Steuerventils erkannt werden.This object is achieved in that a loading device is provided, by means of which the actuating plunger in the direction of the spool can be acted upon. By the loading device ensures that the actuating plunger is held in non-energized solenoid in abutment with the spool of the control valve. If the control valve is acted upon starting from the functional position in the safety position at the end of the control of the electromagnet and in this case jammed the control valve in an intermediate position, is ensured by the loading means that the actuating plunger of the electromagnet is held in contact with the spool. In a renewed control of the electromagnet thus no movement of the actuating plunger, whereby the current of the electromagnet steadily increases over time and the characteristic current drop does not occur in the current characteristic. From the absence of the current drop in the stream characteristic of the electromagnet can thus be reliably detected the malfunction of the control valve.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Beaufschlagungseinrichtung als Feder ausgebildet. Mit einer den Betätigungsstößel beaufschlagenden Feder kann auf einfache Weise erzielt werden, dass der Betätigungsstößel in Anlage an den Steuerschieber des Steuerventils gehalten wird.According to one preferred embodiment of Invention, the loading device is designed as a spring. With an acting on the actuating plunger Spring can be achieved in a simple manner that the actuating plunger in abutment the spool of the control valve is held.

Zweckmäßigerweise ist der Steuerschieber mittels einer Rückstelleinrichtung bei nicht angesteuertem Elektromagneten in Richtung einer Neutralsstellung beaufschlagbar. Mit einer den Steuerschieber des Steuerventils beaufschlagenden Rückstelleinrichtung kann auf einfache Weise erzielt werden, dass bei nicht angesteuertem Elektromagneten der Steuerschieber und der Betätigungsstößel in die Neutralsstellung beaufschlagt werden.Conveniently, the spool by means of a return device is not driven electromagnet in the direction of a neutral position acted upon. With an acting on the spool of the control valve Reset device can be achieved in a simple manner that when not driven Solenoid of the spool and the actuating plunger in the neutral position be charged.

Sofern die Rückstelleinrichtung als Feder ausgebildet ist, ergibt sich ein geringer Bauaufwand.Provided the reset device is designed as a spring, results in a low construction cost.

Zweckmäßigerweise wirkt die Beaufschlagungseinrichtung der Rückstelleinrichtung entgegen. Hierdurch wird auf einfache Weise erzielt, dass mittels der Rückstelleinrichtung der Steuerschieber und der Betätigungsstößel bei nicht angesteuertem Elektromagneten in die Neutralsstellung beaufschlagt wird und der Betätigungsstößel über die Beaufschlagungseinrichtung in Anlage an den Steuerschieber des Steuerventils gehalten wird.Conveniently, the loading device counteracts the return device. hereby is achieved in a simple manner that by means of the return device the spool and the actuating plunger at non-energized electromagnet is charged in the neutral position and the actuating tappet over the Applying device in contact with the spool of the control valve is held.

Mit besonderem Vorteil ist anhand der Stromkennlinie des Elektromagneten eine Fehlermeldung erzeugbar und mittels einer Anzeigeeinrichtung anzeigbar. Eine Fehlfunktion des Steuerventils, beispielsweise ein Klemmen des Steuerschiebers, kann anhand der Stromkennlinie des Elektromagneten durch die erfinderische Beaufschlagungseinrichtung sicher erkannt werden, wobei der Bedienperson diese Fehlfunktion des Steuerventils auf einfache Weise durch eine Anzeigeeinrichtung, beispielsweise eine akustische oder optische Anzeigeeinrichtung, angezeigt werden kann.With particular advantage is based on the current characteristic of the electromagnet an error message generated and by means of a display device displayable. A malfunction of the control valve, for example a Clamps of the spool, can be determined by the current characteristic of the Electromagnet through the inventive loading device be reliably detected, the operator this malfunction the control valve in a simple manner by a display device, For example, an audible or visual display device displayed can be.

Besondere Vorteile ergeben sich bei der Ausbildung des Steuerventils als Sicherheitsventil eines hydrostatischen Antriebssystems. Eine Fehlfunktion des Sicherheitsventils kann durch die erfindungsgemäße Beaufschlagungseinrichtung sicher mittels der Stromkennlinie des Elektromagneten erfasst werden und der Bedienperson angezeigt werden, wodurch ein sicherer Betrieb des Antriebssystems möglich ist.Special Benefits arise in the design of the control valve as a safety valve a hydrostatic drive system. A malfunction of the safety valve can by the loading device according to the invention safely detected by means of the current characteristic of the electromagnet and the operator will be displayed, ensuring safe operation of the drive system possible is.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in der schematischen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.Further Advantages and details of the invention will be apparent from the in the Schematic figure illustrated embodiment explained in more detail.

In der Figur ist ein Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes als Sicherheitsventil eines hydrostatischen Antriebssystems ausgebildetes Steuerventil 1 dargestellt. Das Steuerventil 1 weist einen in einer Gehäusebohrung 2 eines Gehäuses längsverschiebbar angeordneten Steuerschieber 3 auf. An die Gehäusebohrung 2 ist ein mit einer Druckmittelquelle verbundener Abschnitt 4 einer Druckleitung 13 angeschlossen. Benachbart zum Anschluss des Abschnitts 4 ist ein Abschnitt 5 der Druckleitung 13 an die Gehäusebohrung 2 angeschlossen, der zu einem oder mehreren Verbrauchern, beispielsweise den Vorsteuerventilen der Steuerventile des Antriebssystems, geführt ist. An die Gehäusebohrung 2 ist weiterhin eine Leitung 6 angeschlossen, die als Lastdruckmeldezweigleitung ausgebildet sein kann. Das in der Figur linke stirnseitige Ende der Längsbohrung 2 ist mittels eines Kanals 7 zu einem Behälter entlastet. Das in der Figur rechte Ende der Längsbohrung 2 ist mit einem Gehäuseabsatz 9 mit vergrößertem Durchmesser versehen. Der von dem Gehäuseabsatz 9 gebildete Steuerdruckraum 10 ist mittels eines Kanals 8 ebenfalls zum Behälter entlastet. An dem Gehäuseabsatz 9 ist eine als Feder ausgebildete Rückstelleinrichtung 11 abgestützt, die mit einem Bund 12 des Steuerschiebers 3 in Wirkverbindung steht.In the figure is a longitudinal section through an inventive designed as a safety valve of a hydrostatic drive system control valve 1 shown. The control valve 1 has one in a housing bore 2 a housing longitudinally displaceable control slide 3 on. To the housing bore 2 is a connected to a pressure medium source section 4 a pressure line 13 connected. Adjacent to the connection of the section 4 is a section 5 the pressure line 13 to the housing bore 2 connected, which is led to one or more consumers, such as the pilot valves of the control valves of the drive system. To the housing bore 2 is still a leader 6 connected, which may be formed as a load pressure alarm branch line. The left frontal end of the longitudinal bore in the figure 2 is by means of a channel 7 relieved to a container. The right in the figure, the right end of the longitudinal bore 2 is with a housing paragraph 9 provided with enlarged diameter. The from the housing paragraph 9 formed control pressure chamber 10 is by means of a channel 8th also relieved to the container. On the housing shoulder 9 is a resetting device designed as a spring 11 supported with a covenant 12 of the spool 3 is in active connection.

Der Steuerschieber 3 ist mit einer als Ringnut ausgebildeten Steuerausnehmung 15 zur Steuerung der Verbindung des Abschnitts 4 mit dem Abschnitt 5 der Druckleitung 13 versehen. Mittels einer weiteren am Steuerschieber 3 ausgebildeten ringnutförmigen Steuerausnehmung 16 ist die Verbindung der Leitung 6 zum Steuerdruckraum 10 und somit zum Behälter steuerbar.The spool 3 is with a trained as an annular groove control recess 15 for controlling the connection of the section 4 with the section 5 the pressure line 13 Mistake. By means of another on the spool valve 3 trained annular groove-shaped control recess 16 is the connection of the line 6 to the control pressure chamber 10 and thus controllable to the container.

Zur Betätigung des Steuerventils 1 ist ein Elektromagnet 17, beispielsweise ein Schaltmagnet, vorgesehen. Der Elektromagnet 17 ist in der Gehäusebohrung 2 im Bereich des Steuerdruckraums 10 befestigt und weist eine Betätigungsstößel 18 auf, das mit der in der Figur rechten Stirnseite des Steuerschiebers 3 in Wirkverbindung steht.To operate the control valve 1 is an electromagnet 17 , For example, a solenoid, provided. The electromagnet 17 is in the housing bore 2 in the area of the control pressure chamber 10 attached and has an actuating tappet 18 on, with the right in the figure end face of the spool 3 is in active connection.

Die Rückstelleinrichtung 11 beaufschlagt den Steuerschieber 3 in die in der Figur dargestellte Neutralsstellung, in der die Steuerausnehmung 15 im Bereich des Anschlusses des ersten Abschnittes 4 der Druckleitung 13 angeordnet ist. In der Neutralsstellung ist mittels der Steuerausnehmung 15 die Verbindung des Abschnittes 4 mit dem Abschnitt 5 der Druckleitung 13 unterbrochen und somit die Druckleitung 13 gesperrt. Der Kanal 6 ist über die Steuerausnehmung 16 zum Steuerdruckraum 10 und somit zum Behälter entlastet. Die Neutralsstellung bildet somit eine Sicherheitsschaltung, in der die Lastdruckmeldezweigleitung zum Behälter entlastet ist und die Verbindung der Druckleitung 13 zu den Vorsteuerventilen der Steuerventile des Antriebssystems gesperrt ist.The reset device 11 acts on the spool valve 3 in the neutral position shown in the figure, in which the control recess 15 in the area of the connection of the first section 4 the pressure line 13 is arranged. In the neutral position is by means of Steuerausnehmung 15 the connection of the section 4 with the section 5 the pressure line 13 interrupted and thus the pressure line 13 blocked. The channel 6 is about the tax recess 16 to the control pressure chamber 10 and thus relieved to the container. The neutral position thus forms a safety circuit in which the load pressure alarm branch line is relieved to the container and the connection of the pressure line 13 is blocked to the pilot valves of the control valves of the drive system.

Bei einer Ansteuerung des Elektromagneten 17 ist der Steuerschieber 3 mittels des Betätigungsstößels 18 entgegen der Kraft der Rückstelleinrichtung 11 nach in der Figur links in eine Funktionsstellung beaufschlagbar, in der der Abschnitt 4 mit dem Abschnitt 5 der Druckleitung 13 über die Steuerausnehmung 15 verbunden ist. Die Druckleitung 13 ist somit in der Funktionsstellung geöffnet. Mittels der Steuerausnehmung 16 ist in der ersten Stellung die Verbindung des Kanals 6 zum Steuerdruckraum 10 und die somit die Verbindung der Lastdruckmeldeleitung zum Behälter gesperrt, wodurch das Antriebssystem normal betreibbar ist.At a control of the electromagnet 17 is the spool 3 by means of the actuating tappet 18 against the force of the return device 11 acted upon in the figure on the left in a functional position, in which the section 4 with the section 5 the pressure line 13 over the control recess 15 connected is. The pressure line 13 is thus open in the functional position. By means of the control recess 16 is in the first position the connection of the channel 6 to the control pressure chamber 10 and thus blocking the connection of the load pressure signaling line to the container, whereby the drive system is normally operable.

Das Steuerventil 1 ist zusätzlich mit einer Sicherheitsfunktion versehen, mittels der unabhängig von der Stellung des Steuerventils 1 die Druckmittelleitung 13 zum Behälter entlastbar ist. Die Sicherheitsfunktion ist von einer Ventilfunktion 20 gebildet, die in den Steuerschieber 3 integriert ist. Hierzu ist ein Entlastungskanal 25 vorgesehen, der von einer im Steuerschieber 3 ausgebildeten Längsbohrung 27 sowie einer von der Längsbohrung 27 abzweigenden Querbohrung 26 gebildet ist. Die Querbohrung 26 ist hierbei derart im Steuerschieber 3 ausgebildet, dass diese in der ersten Stellung und der zweiten Stellung des Steuerschiebers 3 mit dem zum Verbraucher geführten Abschnitt 5 der Druckleitung in Verbindung steht. Die Längsbohrung 27 erstreckt sich zu der in der Figur rechten Stirnseite des Steuerschiebers 3 und bildet an dieser Stirnseite eine Steueröffnung 28, die von dem Betätigungselement 18 der Betätigungseinrichtung 17 ansteuerbar ist.The control valve 1 is additionally provided with a safety function, by means of which regardless of the position of the control valve 1 the pressure medium line 13 relieved to the container. The safety function is of a valve function 20 formed in the spool 3 is integrated. This is a discharge channel 25 provided by one in the spool valve 3 trained longitudinal bore 27 and one of the longitudinal bore 27 branching transverse bore 26 is formed. The transverse bore 26 is here in the spool 3 formed in that these in the first position and the second position of the spool 3 with the section led to the consumer 5 the pressure line is in communication. The longitudinal bore 27 extends to the right in the figure, the end face of the spool 3 and forms a control opening at this end face 28 that of the actuator 18 the actuator 17 is controllable.

In dem Abschnitt 4 der Druckleitung 13 ist eine als Drossel oder Düse ausgebildete Mengenbegrenzungseinrichtung 30 angeordnet.In the section 4 the pressure line 13 is designed as a throttle or nozzle quantity limiting device 30 arranged.

Erfindungsgemäß ist der Betätigungsstößel 18 mittels einer als Feder ausgebildeten Beaufschlagungseinrichtung 29 in Richtung des Steuerschiebers 3 beaufschlagt.According to the invention, the actuating tappet 18 by means of a loading device designed as a spring 29 in the direction of the spool 3 applied.

Mittels einer Einrichtung 31 ist bei einer Ansteuerung des Elektromagneten 17 die Stromkennlinie des Elektromagneten 17 erfassbar. In der Einrichtung 31 kann anhand der Stromkennlinie bei einer Ansteuerung des Elektromagneten 17 ein Klemmen des Betätigungsstößels 18 und somit des Steuerschiebers 3 des Steuerventils 1 erfasst werden und an einer Anzeigeeinrichtung 32, beispielsweise einer Warnlampe oder einer Warnhupe, eine optische bzw. akustische Fehlermeldung angezeigt werden.By means of a device 31 is at a control of the electromagnet 17 the current characteristic of the electromagnet 17 detectable. In the facility 31 can be based on the current characteristic with a control of the electromagnet 17 a clamping of the actuating plunger 18 and thus the spool valve 3 of the control valve 1 be detected and on a display device 32 For example, a warning lamp or a warning horn, a visual or audible error message are displayed.

Das erfindungsgemäße als Sicherheitsventil ausgebildete Steuerventil 1 arbeitet wie folgt:
Im normalen Betrieb des von dem Steuerventil 1 abgesicherten Antriebssystems ist der Elektromagnet 17 angesteuert und der Steuerschieber 3 durch den Betätigungsstößel 18 nach in der Figur links in Funktionsstellung beaufschlagt, in der die Verbindung des Kanals 6 mit dem Steuerdruckraum 10 über die Steuerausnehmung 16 abgesperrt ist und die Verbindung der Druckleitung 13 vom Abschnitt 4 zum Abschnitt 5 über die Steuerausnehmung 15 geöffnet ist. Der Betätigungsstößel 18 verschließt die Steueröffnung 28, wodurch die Ventilfunktion 20 gesperrt ist. In dem Abschnitt 5 der Druckleitung 13 kann somit ein Druck zur Betätigung der Verbraucher, beispielsweise der Vorsteuerventile der Wegeventile des Antriebssystems, erzeugt werden. Die Einrichtung 31 erfasst hierbei anhand der Stromkennlinie einen normalen Betrieb des Elektromagneten, da der charakteristische Stromabfall in der Stromkennlinie auftritt, wenn der Betätigungsstößel 18 und somit der Steuerschieber 3 die Endlage erreicht.The inventive designed as a safety valve control valve 1 works as follows:
In normal operation of the control valve 1 Safe drive system is the electromagnet 17 controlled and the spool 3 through the actuating tappet 18 acted upon in the figure on the left in the functional position in which the connection of the channel 6 with the control pressure chamber 10 over the control recess 16 is shut off and the connection of the pressure line 13 from the section 4 to the section 5 over the control recess 15 is open. The actuating tappet 18 closes the control opening 28 , causing the valve function 20 Is blocked. In the section 5 the pressure line 13 Thus, a pressure for actuating the consumer, for example, the pilot valves of the directional control valves of the drive system can be generated. The device 31 recorded here on the basis of the current characteristic normal operation of the electromagnet, since the characteristic current drop in the current characteristic occurs when the actuating plunger 18 and thus the spool 3 reached the final position.

Bei einer Funktionsstörung des Antriebssystems wird die Ansteuerung des Elektromagneten 17 beendet, wodurch der Steuerschieber 3 durch die Rückstelleinrichtung 11 in die dargestellte als Neutralsstellung ausgebildete Sicherheitsstellung beaufschlagt wird, in der der Kanal 6 über die Steuerausnehmung 16 mit dem Steuerdruckraum 10 verbunden ist und somit zum Behälter entlastet ist. In der zweiten Stellung des Steuerventils 1 ist die Verbindung des Abschnittes 4 mit dem Abschnitt 5 der Druckleitung 13 über die Steuerausnehmung 15 gesperrt.In the event of a malfunction of the drive system, the control of the electromagnet 17 stopped, causing the spool valve 3 by the return device 11 is acted upon in the illustrated formed as a neutral position safety position in which the channel 6 over the control recess 16 with the control pressure chamber 10 is connected and thus relieved to the container. In the second position of the control valve 1 is the connection of the section 4 with the section 5 the pressure line 13 over the control recess 15 blocked.

Tritt hierbei eine Funktionsstörung des Steuerventils 1 auf, beispielsweise ein Klemmen des Steuerschiebers 3 zwischen der Funktionsstellung und der Sicherheitsstellung – beispielsweise aufgrund einer Verschmutzung – ist der Entlastungskanal 25 über die Querbohrung 26 an den Abschnitt 5 der Druckleitung 13 angeschlossen. Der im Abschnitt 5 der Druckleitung 13 und somit über die Querbohrung 26 in der Längsbohrung 27 anstehende Druck beaufschlagt an der Steueröffnung 28 den Betätigungsstößel 18 des nicht angesteuerten Elektromagneten 17 nach in der Figur rechts in Richtung einer Öffnungsstellung der Ventilfunktion 20, wodurch der Entlastungskanal 25 über die Steueröffnung 28 zum Steuerdruckraum 10 und somit zum Behälter entlastet ist. Der im Abschnitt 5 der Druckleitung 13 anstehende Druck wird somit entlastet, wodurch erzielt wird, dass die Vorsteuerventile der Wegeventile des Antriebssystems entlastet und die Wegeventile in die Neutralstellung beaufschlagt werden und somit die Antriebe des Antriebssystem stillgesetzt werden. Der Abschnitt 5 der Druckleitung 13 wird hierbei ebenfalls zum Behälter entlastet, falls bei einer Funktionsstörung des Steuerventils 1 die Steuerausnehmung 15 die Verbindung des Abschnitts 4 mit dem Abschnitt 5 der Druckleitung 13 herstellt, da mittels der Mengenbegrenzungseinrichtung 30 der Zulauf in den Abschnitt 5 begrenzt wird.Occurs in this case a malfunction of the control valve 1 on, for example, a clamping of the spool 3 between the functional position and the safety position - for example due to contamination - is the discharge channel 25 over the cross hole 26 to the section 5 the pressure line 13 connected. The in the section 5 the pressure line 13 and thus over the cross hole 26 in the longitudinal bore 27 Pending pressure applied to the control port 28 the actuating tappet 18 of the non-driven electromagnet 17 to the right in the figure in the direction of an open position of the valve function 20 , whereby the discharge channel 25 over the control opening 28 to the control pressure chamber 10 and thus relieved to the container. The in the section 5 the pressure line 13 thus, the pressure which is released is relieved, which means that the pilot valves of the directional control valves of the drive system are relieved and the directional control valves are acted upon in the neutral position, thus stopping the drives of the drive system. The section 5 the pressure line 13 This is also relieved to the container, if a malfunction of the control valve 1 the control recess 15 the connection of the section 4 with the section 5 the pressure line 13 produces, there by means of the quantities limiting device 30 the inlet in the section 5 is limited.

Durch die Beaufschlagungseinrichtung 29 wird der Betätigungsstößel 18 des Elektromagneten 17 bei einer Funktionsstörung des Steuerventils 1 in Anlage an den Steuerschieber 3 des Steuerventils 1 gehalten. Sofern der Steuerschieber 3 zwischen der Funktionsstellung und der Sicherheitsstellung verklemmt ist und der Elektromagnet 17 erneut angesteuert wird, stellt sich hierbei eine Stromkennlinie mit einem stetig zunehmenden Stromverlauf ohne den für den normalen Betrieb des Elektromagneten 17 charakteristischen Stromabfall in der Stellung der Endlage des Betätigungsstößels 18 ein. Mittels der Einrichtung 31 kann aus diesem Unterschied der Stromkennlinien bei angesteuertem Elektromagneten 17 eine Fehlfunktion des Steuerventils 1 ermittelt und eine Fehlermeldung generiert und an der Anzeigeeinrichtung 32 ausgegeben werden. Hierdurch kann die Funktionsstörung des Steuerventils 1 sicher ermittelt und angezeigt werden.By the admission device 29 becomes the actuating tappet 18 of the electromagnet 17 in the event of a malfunction of the control valve 1 in contact with the spool 3 of the control valve 1 held. If the spool 3 between the functional position and the safety position is jammed and the electromagnet 17 is driven again, this turns a current characteristic with a steadily increasing current flow without the normal operation of the electromagnet 17 characteristic current drop in the position of the end position of the actuating plunger 18 one. By means of the device 31 can from this difference of the current characteristics with driven electromagnet 17 a malfunction of the control valve 1 determined and generates an error message and on the display device 32 be issued. As a result, the malfunction of the control valve 1 safely determined and displayed.

Anstelle der Stromkennlinie kann die Endlage des Betätigungsstößels 18 ebenfalls anhand der Spannungskennlinie des Elektromagneten 17 bei dessen Ansteuerung erfasst werden.Instead of the current characteristic, the end position of the actuating plunger 18 also on the basis of the voltage characteristic of the electromagnet 17 be detected during its activation.

Claims

Electro-magnetically actuated control valve with a longitudinally displaceably arranged in a housing bore spool, which is actuated by means of an electromagnet formed actuator, wherein the electromagnet has an actuating plunger, which is in operative connection with the spool, and based on the current characteristic of the electromagnet, the end position of the actuating plunger detectable characterized in that an impingement device ( 29 ) is provided, by means of the actuating plunger ( 18 ) in the direction of the spool ( 3 ) can be acted upon.

Electromagnetically actuated control valve according to claim 1, characterized in that the loading device ( 29 ) is designed as a spring.

Electromagnetically actuated control valve according to claim 1 or 2, characterized in that the spool ( 3 ) by means of a restoring device ( 11 ) with not activated electromagnet ( 17 ) can be acted upon in the direction of a neutral position.

Electromagnetically actuated control valve according to claim 3, characterized in that the restoring device ( 11 ) is designed as a spring.

Electromagnetically actuated control valve according to one of claims 2 to 4, characterized in that the loading device ( 29 ) of the reset device ( 11 ) counteracts.

Electromagnetically actuated control valve according to one of claims 1 to 5, characterized in that on the basis of the current characteristic of the electromagnet ( 17 ) generates an error message and by means of a display device ( 32 ) can be displayed.

Electromagnetically actuated control valve according to one of the preceding claims, characterized in that the control valve ( 1 ) is designed as a safety valve of a hydrostatic drive system.