DE102014013925A1

DE102014013925A1 - Electrohydraulic linear amplifier

Info

Publication number: DE102014013925A1
Application number: DE102014013925.5A
Authority: DE
Inventors: Lars Armbruster; Frank Sulz; Klaus Schneider
Original assignee: Alpha Fluid Hydrauliksysteme Mueller GmbH
Current assignee: Alpha Fluid Hydrauliksysteme Mueller GmbH
Priority date: 2014-09-18
Filing date: 2014-09-18
Publication date: 2016-03-24

Abstract

Elektrohydraulische Linearverstärker nach der Bauart AlphAktor sind vergleichbar zu den davor allgemein eingesetzten elektrohydraulischen Proportionalzylindern, jedoch mit dem Vorteil damit Wegpositionen, ohne dem Zylinder zugeordneter Regelelektronik aufgrund einer internen mechanisch-hydraulischen Positionsregelung mittels Kraftabgleich, ebenfalls proportional anfahren und ausregeln zu können. In der internen Funktionskette 'Messfeder – Regelventil – Linear-Stellmotor' ist bisher im AlphAktor ein Regelventil im Regelkreis für die Signal- und die Stellfunktion vorgesehen, was den Leistungsbereich des gesamten AlphAktors begrenzt da mit zunehmendem hydraulischem Leistungsbereich Strömungskräfte am Regelventil den Regelabgleich verfälschen können. Es ist Aufgabe der Erfindung den Einsatzbereich der Bauart AlphAktor, bei vergleichbaren Kräften zu bisher eingesetzten Linear-Stellmotoren, auf höheres hydraulisches Leistungsvermögen auszuweiten. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Regelkreis zur Regelung des Kraftabgleichs und damit der Wegposition, in einen mechanisch-hydraulischen Signalkreis und einen hydraulischen Leistungskreis getrennt ist. Dieser Erfindungsgedanke ist auf alle bisher bekannt gewordenen Varianten des AlphAktors anwendbar, so dass durch diese Erfindung das Leistungsvermögen und somit die Anwendungsmöglichkeiten von elektrohydraulischen Leistungsverstärker nach der Bauart AlphAktor wesentlich ausgeweitet sind.Electrohydraulic linear amplifiers of the type AlphAktor are comparable to the previously used electrohydraulic proportional cylinders, but with the advantage so that way positions, without the cylinder associated control electronics due to an internal mechanical-hydraulic position control by means of force balance, also proportional to approach and compensate. In the internal function chain 'measuring spring - control valve - linear actuator' so far in the AlphAktor a control valve in the control loop for the signal and the control function is provided, which limits the power range of the entire AlphAktors as with increasing hydraulic power range flow forces on the control valve can distort the control balance. It is an object of the invention to extend the field of application of the type AlphAktor, with comparable forces to previously used linear actuators, to higher hydraulic performance. This object is achieved in that the control circuit for controlling the force balance and thus the path position, is separated into a mechanical-hydraulic signal circuit and a hydraulic power circuit. This concept of the invention is applicable to all previously known variants of the AlphActor, so that the performance and thus the application possibilities of electro-hydraulic power amplifiers of the type AlphActor are substantially expanded by this invention.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrohydraulisch, proportional ansteuerbaren Linearverstärker mit internem Kraftabgleich, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an electrohydraulic, proportionally controllable linear amplifier with internal force balance, according to the preamble of patent claim 1.

Mit DE 10 2004 014 293 , 'Verstelleinheit', wird erstmalig vorgeschlagen mittels einer, in der hohlen Kolbenstange angeordneten, Zugfeder und einem, direkt an der Zylinderbaugruppe angeordneten, Proportionalmagneten, wobei einerseits ein Zugfederende und andererseits der Proportionalmagnetanker kraftschlüssig direkt über den Regelschieber eines hydraulischen Regelventils gekoppelt sind und eine geschlossene Regelanordnung über Kraftvergleich so bilden, dass mittels einem, dem Proportionalmagneten eingespeisten Stromsollwert und dadurch bewirkter Magnetkrafterhöhung, in der Folge die Hublageveränderung der Kolbenstange bewirkt und dabei durch Mitnahme des zweiten Zugfederendes durch die Kolbenstange die Zugkraft der Zugfederkraft kontinuierlich erhöht, so lange bis der Kraftabgleich: Magnetkraft = Zugfederkraft erreicht ist und das Regelventil wieder schließt und damit die Kolbenstangenbewegung bei der, entsprechend dem Stromsollwert, gewählten Wegposition beendet. Diese Anordnung ermöglicht somit einen proportionalen Zylinderhub in Abhängigkeit eines elektrischen Stromsignals, ohne aufwendige elektrische Wegmessmittel und Regelelektronik.With DE 10 2004 014 293 'Adjustment unit' is proposed for the first time by means of a, arranged in the hollow piston rod, tension spring and arranged directly on the cylinder assembly, proportional solenoids, on the one hand a Zugfederende and on the other hand the proportional solenoids are positively coupled directly via the control slide of a hydraulic control valve and a closed Forming control arrangement on force comparison so that means of a, the proportional solenoid fed current setpoint and thus effected Magnetkrafterhöhung, causing the Hublageveränderung the piston rod and thereby continuously increased by entrainment of the second Zugfederendes by the piston rod, the tensile force of Zugfederkraft, until the force balance: Magnetic force = tension spring force is reached and the control valve closes again and thus ends the piston rod movement in the, according to the current setpoint, selected position. This arrangement thus enables a proportional cylinder stroke as a function of an electrical current signal, without expensive electrical displacement measuring means and control electronics.

Eine wesentliche Weiterentwicklung, beruhend auf demselben Grundprinzip des mechanischen Kraftvergleichs, aber mit voll integriertem Proportionalmagneten und direkter Justierbarkeit der Messfeder stellt die Offenbarung nach DE 10 2007 048 907 dar. Dieser Vorschlag zeigt eine kompakte und umweltunempfindliche Ausführung einer, im allgemeinen Sprachgebrauch als Proportionalzylinder bezeichneten, elektrohydraulischen proportionalen Betätigungseinheit für Arbeitsmaschinen aller Art.A significant further development, based on the same basic principle of mechanical force comparison, but with fully integrated proportional magnet and direct adjustability of the measuring spring, the disclosure after DE 10 2007 048 907 This proposal shows a compact and environmentally sound execution of a, commonly used as a proportional cylinder, electro-hydraulic proportional actuator unit for working machines of all kinds.

Der Vielfalt der möglichen und gewünschten Einsatzfälle geschuldet ist der Vorschlag in DE 10 2008 012 143 einer neuen, von den Vorgängerversionen abweichender Anordnung der Funktionskette:
'Messfeder – Regelventil – Linear-Stellmotor' in der Zylinderachse. Durch die Ausweitung der Funktionskette um ein zusätzliches Übertragungsmittel des Kraft-IST-Wertes, z. B. in der Form eines Umlenkhebels, wird erreicht den Zylinderaußendurchmesser des Arbeitszylinders mit der Funktionskette so zu durchgreifen, dass deren Anteil 'Regelventil – Linear-Stellmotor', achsparallel aber außerhalb der Projektionsfläche des Zylinderinnendurchmessers angeordnet werden kann und die Messwertfeder in der Zylinderachse verbleibt. Das Grundprinzip: Mechanischer Kraftvergleich zwischen IST-Wert-Feder und SOLL-Wertvorgabe durch Proportionalmagnet bleibt erhalten. Allen drei beschriebenen Ausführungen gleich ist der Einsatz des Linear-Stellmotors als einfachwirkenden Proportionalmagneten wodurch zwei Grundstellungen der Proportionalzylinder vorgegeben sind: Stromlos eingefahren, voll bestromt ausgefahren. Ein weiterführender Vorschlag nach DE 10 2012 010 726 mit doppeltwirkendem Proportionalmagneten, als Linear-Stellmotor, zeigt eine Lösung für eine stromlose Zwischenstellung der teilweise ausgefahrenen Kolbenstange bei weiterhin gleichem Prinzip des mechanischen Kraftvergleichs im bestromten Betriebszustand. In der, gegenüber der bisher bekannten, nun um ein Element erweiterten Funktionskette, ist eine Zusatzfeder in einem Koppelpunkt mit der Zug-Messfeder zusammengeführt, durch deren Kraftbilanz im stromlosen Zustand eine Wegposition-Zwischenstellung bestimmt wird.Due to the variety of possible and desired applications, the proposal is in DE 10 2008 012 143 a new arrangement of the function chain deviating from the previous versions:
'Measuring spring - regulating valve - linear actuator' in the cylinder axis. Due to the expansion of the functional chain by an additional transmission means of the force-actual value, z. B. in the form of a reversing lever, is achieved reaches through the cylinder outer diameter of the working cylinder with the function chain so that their share 'control valve - linear actuator', axially parallel but outside the projection of the inner cylinder diameter can be arranged and the spring remains in the cylinder axis. The basic principle: Mechanical force comparison between actual value spring and setpoint value preset by proportional solenoid is retained. Equal to all three described embodiments is the use of the linear servomotor as a single-acting proportional solenoid whereby two basic positions of the proportional cylinder are given: de-energized retracted fully energized extended. A further proposal after DE 10 2012 010 726 with double-acting proportional solenoid, as a linear actuator, shows a solution for an electroless intermediate position of the partially extended piston rod while continuing the same principle of mechanical force comparison in the energized operating state. In the, compared to the previously known, now extended by one element function chain, an additional spring is brought together in a cross-point with the tension measuring spring, by the force balance in the de-energized state, a position intermediate position is determined.

Alle vier beschriebenen Vorschläge stellen autarke-lineare-proportionalhydraulische-Aktoren dar woraus sich die Kurzbezeichnung AlphAktor ableitet und inzwischen als eine eigenständige, kurze Bezeichnung dieser neuen Bauart zum dadurch erweiterten Stand der Technik geworden ist. Der darüber hinaus gehende, allgemein bekannte Stand der Technik ist in den zitierten Schriften jeweils ausführlich dokumentiert und muss deshalb hier nicht weiter ausgeführt werden.All four proposals described represent autarkic-linear-proportional-hydraulic actuators from which the abbreviation AlphAktor derived and has now become as an independent, short name of this new design for the extended state of the art. The beyond, well-known prior art is in each case extensively documented in the cited documents and therefore need not be further elaborated here.

Allen bisher bekannt gewordenen AlphAktoren ist gemeinsam, dass in der beschriebenen Funktionskette zwischen SOLL-Wert (Kraft des Linear-Stellmotors) und IST-Wert (Federkraft) ein 3/2- bzw. 4/3-Regelventil durch entsprechende Öffnungs- bzw. Schließbewegungen an zugeordneten Steuerkanten die Regelabweichungen solange ausregelt bis Kraftgleichgewicht zwischen SOLL-Wert-Kraft = Federkraft erreicht ist und damit die gewählte Wegposition der Kolbenstange. Die dazu erforderlichen Fluid-Durchflussmengen ergeben sich aus den Zylinder-Abmessungen der AlphAktoren und den geforderten Stellgschwindigkeiten, wobei das Druckgefälle über die Regelkanten aus den Betriebszuständen des AlphAktors sehr unterschiedlich sein kann. Die auf den Regelschieber wirkenden Strömungskräfte sind die bestimmenden Störgrößen im Regelkreis der hydraulischmechanischen Regelung des AlphAktors und nehmen mit steigender Durchflussmenge und steigendem Druckgefälle zu. Die zur Verfügung stehende Kraft des als Linear-Stellmotor verwendeten Proportionalmagneten, als variable Regelgröße, ist vom Einbauvolumen desselben abhängig und begrenzt dadurch die maximal möglichen Leistungsdaten des AlphAktors. Aus den bisherigen, unterschiedlichsten Anwendungen ergibt sich jedoch die Forderung nach Ausweitung der Einsatzbereiche für AlphAktoren bezüglich größerer Abmessungen, Hübe und gesteigerter Dynamik. Eine Erhöhung der Kraft der Messfeder wäre möglich, eine Erhöhung der Magnetkraft jedoch, bei Beibehaltung des Einbauvolumens, ist durch Naturgesetze begrenzt und bedeutet bei Ausnutzung aller Optimierungsmöglichkeiten bezüglich Magnetwerkstoffen und Packungsdichten erhebliche Kostensteigerungen bei unverhältnismäßig geringem Kraftzuwachs.Allen previously known AlphAktoren has in common that in the described function chain between set value (force of the linear servo motor) and actual value (spring force), a 3/2 or 4/3 control valve by appropriate opening or closing movements at associated control edges, the control deviations as long as adjusted until force equilibrium between setpoint force = spring force is reached and thus the selected path position of the piston rod. The required fluid flow rates result from the cylinder dimensions of the AlphAktoren and the required Stellgschwindigkeiten, the pressure gradient over the control edges from the operating conditions of the AlphActor can be very different. The flow forces acting on the control slide are the determining disturbances in the control loop of the hydraulic-mechanical control of the AlphActor and increase with increasing flow rate and increasing pressure gradient. The available force of the proportional solenoid used as a linear actuator, as a variable controlled variable, is dependent on the installation volume of the same and thus limits the maximum possible performance of the AlphActor. However, the demand for expanding the fields of application for alpha-actuators with regard to larger dimensions, strokes and increased dynamics results from the previous, very diverse applications. An increase in power the measuring spring would be possible, but an increase in the magnetic force, while maintaining the installation volume is limited by natural laws and means when using all optimization options with respect to magnetic materials and packing densities significant cost increases with disproportionately small increase in power.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrohydraulischen Linearverstärker der eingangs genannten Bauart AlphAktor derart auszubilden, dass er bei vergleichbaren Kräften des Linear-Stellmotors dennoch hydraulischerseits wesentlich höhere Leistungsdaten erreicht. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Hauptmerkmal der Erfindung ist, dass der Regelkreis zur Regelung des Kraftabgleichs und damit der Wegposition, in einen mechanisch-hydraulischen Signalkreis und einen hydraulischen Leistungskreis getrennt ist.The present invention has for its object to form an electrohydraulic linear amplifier of the type mentioned AlphAktor such that it still achieves significantly higher performance data at comparable forces of the linear servo motor hydraulically. This object is solved by the characterizing features of claim 1. The main feature of the invention is that the control loop for regulating the force balance and thus the travel position is separated into a mechanical-hydraulic signal circuit and a hydraulic power circuit.

Weiterhin besteht die Lösung der Aufgabe darin, dass der Kraftabgleich zwischen Kraft-Sollwert und Messfeder-Istwert ausschließlich über das Regelventil als Vorsteuerventil ausgeregelt wird und der Hauptfluidstrom ausschließlich über die dem Regelventil hydraulisch nachgeschaltete Leistungsstufe in bzw. aus den Zylinderräumen ein- bzw. ausströmt. Bei AlphAktoren mit zwei Grundstellungen ist im Signalkreis vorzugsweise ein 3/2-Vorsteuer-Regelventil vorgesehen. Bei AlphAktoren mit drei Grundstellungen ist im Signalkreis vorzugsweise ein 4/3-Vorsteuer-Regelventil vorgesehen. Eine besonders vorteilhafte, kompakte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass das Signalkreis-Regelventil und das Leistungsventil mittelachsgleich eine Funktionseinheit, bilden. In weiteren Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung aufgeführt.Furthermore, the solution of the problem lies in the fact that the force balance between force setpoint and measuring spring actual value is regulated exclusively via the control valve as a pilot valve and the main fluid flow flows in or out of the cylinder chambers exclusively via the power level hydraulically connected downstream of the control valve. For Alpha actuators with two basic settings, a 3/2-pilot control valve is preferably provided in the signal circuit. For Alpha actuators with three basic positions, a 4/3-pilot control valve is preferably provided in the signal circuit. A particularly advantageous, compact embodiment of the invention is that the signal circuit control valve and the power valve center axis equal to a functional unit form. In further subclaims further advantageous developments of the invention are listed.

Mit dieser Erfindung werden die Einsatzbereiche und Anwendungsmöglichkeiten der bisher bekannten AlphAktoren wesentlich ausgeweitet, vor allem in höhere Leistungsbereiche, bei ansonsten gleichen Vorteilen der kompakten Bauart, ohne elektrische Wegmessung und ohne Regelelektronik, in robuster und gegen Umwelteinflüsse unempfindlicher, geschlossener Ausführung Durch den geschützten Einbau und der kompakten und geschlossenen Anordnung der übrigen Bauteile sowie der vergleichsweise geringen Anzahl von Teilen wird eine hohe Betriebssicherheit erreicht und Korrosion sowie Verschmutzung der Funktionsteile, auch beim Einbau in bzw. an mobile Arbeitsmaschinen, ist ausgeschlossen und stellt somit auch eine äußerst kostengünstige Lösung, bezogen auf die Gesamtkosten, für proportionale Verstellungen von Maschinenfunktionen dar.With this invention, the applications and applications of the previously known AlphAktoren be significantly expanded, especially in higher power ranges, with otherwise the same advantages of compact design, without electrical displacement measurement and without control electronics, in robust and environmentally insensitive, closed design by the protected installation and The compact and closed arrangement of the other components and the comparatively small number of parts a high reliability is achieved and corrosion and contamination of the functional parts, even when installed in or on mobile machines, is excluded and thus provides an extremely cost-effective solution, based on the total cost, for proportional adjustments of machine functions.

Weitere Vorteile und Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung. Als Linear-Stellmotoren werden vorzugsweise Proportionalmagnete vorgeschlagen, was aber den Einsatz alternativer Linear-Stellmotoren mit proportionaler Wirkungsweise nicht ausschließt.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the following description and the drawings. Likewise, the features mentioned above and those listed further in accordance with the invention can each be used individually for themselves or for several in any desired combinations. The embodiments shown and described are not to be understood as exhaustive enumeration, but rather have exemplary character for the description of the invention. As linear actuators preferably proportional solves are proposed, but this does not preclude the use of alternative linear actuators with proportional action.

Es zeigen:Show it:

1 Schaltbild für ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. 1 Circuit diagram for a first embodiment of the invention.

2 Vereinfachter Teilschnitt zum Schaltbild nach 1. 2 Simplified partial section to the schematic after 1 ,

3 Schaltbild für ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. 3 Circuit diagram for a further embodiment of the invention.

1 zeigt, in einer als Schaltbild abstrahierten Darstellung, die erfindungsgemäße Weiterentwicklung eines AlphAktors mit zwei Grundstellungen. Der AlphAktor 1 ist eine in sich geschlossene, autarke Funktions- und Baueinheit und umfasst die eigentliche Zylindereinheit 20 mit dem Zylinder 21 und dem darin verschieblich gelagerten Kolben 22 mit der Kolbenstange 23 als funktionelle Einheit. Der Kolben 22 unterteilt den Zylinderinnenraum in einen Kolbenraum 24 und einen Kolbenstangenraum 25. Die geometrischen Abmessungen der Zylindereinheit 20 sind abhängig vom geplanten Einsatz, um die prognostizierten Kräfte und Hübe H der Kolbenstange nach außen abgeben zu können. Die Anforderungen können sehr unterschiedlich sein und somit auch die zu realisierenden Baugrößen der Zylindereinheit 20. In der hohlen, aber nach außen geschlossenen, Kolbenstange 23 ist in, für AlphAktoren, bekannter Weise eine Zugfeder 30 als Kraft-Istwertgeber mit ihrem einen Ende 31 innerhalb der Kolbenstange 23 so befestigt, dass sich die Spannung der Zugfeder in Abhängigkeit des Hubes H verändert und am gegenüberliegenden, vom Hub H unabhängigen, zweiten Zugfederende 32 eine auswertbare 'Kraftinformation' über den Hub-Istwert der Kolbenstange 23 ermöglicht. Das zweite Zugfederende 32 ist über die kraftschlüssige Verbindung 33 mit dem ersten Ende des Regelschiebers 34 eines 3/2-Regelventiles 35 verbunden. Das zweite, entgegengesetzte Ende des Regelschiebers 34 des 3/2-Regelventiles 35 wiederum ist über eine kraftschlüssige Verbindung 36 mit dem Magnetanker eines Proportional-Zugmagneten 37 verbunden. Diese, kraftschlüssig miteinander verbundenen Bauteile, 30 ... 37, bilden somit die für AlphAktoren systembildende Funktionskette 'Messfeder 30 – Regelventil 35 – Proportionalmagnet 37'. Dem Regelventil 35 hydraulisch nachgeschaltet ist ein weiteres 3/2-Wegeventil 40. 1 shows, in an abstracted diagram as a diagram, the inventive development of an AlphActor with two basic positions. The AlphActor 1 is a self-contained, self-contained functional and structural unit and includes the actual cylinder unit 20 with the cylinder 21 and the piston displaceably mounted therein 22 with the piston rod 23 as a functional unit. The piston 22 divides the cylinder interior into a piston chamber 24 and a piston rod space 25 , The geometric dimensions of the cylinder unit 20 are dependent on the planned application in order to be able to deliver the predicted forces and strokes H of the piston rod to the outside. The requirements can be very different and thus also the sizes of the cylinder unit to be realized 20 , In the hollow, but outwardly closed, piston rod 23 is in, for AlphAktoren, known, a tension spring 30 as a force-value transmitter with its one end 31 inside the piston rod 23 fixed so that changes the tension of the tension spring in response to the stroke H and at the opposite, independent of the stroke H, second Zugfederende 32 an evaluable 'force information' on the stroke actual value of the piston rod 23 allows. The second Zugfederende 32 is about the non-positive connection 33 with the first end of the control slide 34 a 3/2 control valve 35 connected. The second, opposite end of the control slide 34 of the 3/2 control valve 35 In turn, there is a positive connection 36 with the magnet armature of a proportional tension magnet 37 connected. These non-positively connected components, 30 ... 37 , thus form the alphaAktoren system-forming functional chain 'measuring spring 30 - control valve 35 - proportional solenoid 37 '. The control valve 35 hydraulically downstream is another 3/2-way valve 40 ,

Die eingangsseitigen Arbeitsanschlüsse P und T des 3/2-Wegeventils 40 sind über den externen Druckanschluss 51 an eine Druckquelle 50 und über den externen Tankanschluss 61 an einen Fluidbehälter 60 hydraulisch angeschlossen. Geräteintern ist über die Verbindungsleitung 52 der Kolbenstangenraum 25 ständig mit dem Druckanschluss P verbunden. Der Kolbenraum 24 wird über die Verbindungsleitung 41 und den Arbeitsanschluss A vom 3/2-Wegeventil 40 angesteuert. Das 3/2-Wegeventil 40 ist ein hydraulisch vorgesteuertes Wegeventil, wie dem Fachmann bekannt, das vom 3/2-Regelventil 35 über die Steuerleitung 34.1 angesteuert wird und den Regelbewegungen des 3/2-Regelventils 35 folgt, was im Schaltbild symbolisch durch die Wirkungsverbindung 42 dargestellt ist. Die Fluid-Druckversorgung des 3/2-Regelventils 35 erfolgt über die Steuerleitung 34.2 für den Druck und die Steuerleitung 34.3 zum Tankrücklauf. Das Schaltbild der 1 ist üblicherweise in stromloser Grundstellung des erfindungsgemäßen AlphAktors dargestellt, dabei ist der Kolbenbodenraum 24 über das 3/2-Wegeventil 40 zum Tankanschluss 61 entlastet, also drucklos, was aus der Grundstellung des 3/2-Regelventils 35 resultiert da die Steuerleitung 34.1 ebenfalls über das 3/2-Regelventil 35 zum Tankanschluss 61 Verbindung hat und somit lediglich der geringstmögliche Druck (Tankdruck) auf der Steuerseite am 3/2-Wegeventil 40 wirkt.The input-side working ports P and T of the 3/2-way valve 40 are via the external pressure connection 51 to a pressure source 50 and via the external tank connection 61 to a fluid container 60 hydraulically connected. Device internal is via the connection line 52 the piston rod space 25 constantly connected to the pressure port P. The piston chamber 24 is via the connection line 41 and the working port A from the 3/2-way valve 40 driven. The 3/2-way valve 40 is a hydraulically pilot operated directional control valve, as known in the art, that of the 3/2 control valve 35 over the control line 34.1 is controlled and the control movements of the 3/2 control valve 35 follows, which in the diagram symbolically by the effect connection 42 is shown. The fluid pressure supply of the 3/2 control valve 35 via the control line 34.2 for the pressure and the control line 34.3 to the tank return. The circuit diagram of 1 is usually shown in the currentless basic position of the AlphActor invention, while the piston crown space 24 via the 3/2-way valve 40 to the tank connection 61 relieved, so no pressure, which from the basic position of the 3/2 control valve 35 results as the control line 34.1 also via the 3/2 control valve 35 to the tank connection 61 Connection has and thus only the lowest possible pressure (tank pressure) on the control side of the 3/2-way valve 40 acts.

Wird der Proportionalmagnet 37 mit einem Sollwertstrom bestromt, z. B. mit der Hälfte des max. Sollwertstroms, so überwiegt die Magnetkraft gegenüber der Kraft der Zugfeder 30, wodurch sich der Regelschieber 34 des Regelventils 35 nach links verlagert und Steuerdruck von der Versorgung 34.2 über die Steuerleitung 34.1 auf die Steuerfläche des 3/2-Wegeventils 40 aufbaut bis das 3/2-Wegeventil 40 letztendlich eine Fluidverbindung von der Druckquelle 50 über die Verbindungsleitung 41 zum Kolbenraum 24 herstellt. Aufgrund des Fluidzuflusses in den Kolbenraum 24 bewegt sich der Kolben 22 mit der Kolbenstange 23 nach rechts wodurch sich die Spannung der Zugfeder 30 und somit auch die Kraft am Zugfederende 32 erhöht. Bei halbem Gesamt-Hub H/2 wird die Zugfederkraft gleich der aktuellen Magnetkraft wodurch der Regelschieber 34 wieder soweit nach rechts in eine Regel-Schließposition verschoben wird, so dass der Steuerdruckaufbau am nachgeschalteten 3/2-Wegeventil 40 auch dieses Ventil in eine Regel-Schließposition verbringt und die Kolbenbewegung bei H/2 beendet. Wird in der erreichten Hubposition, z. B. H/2, der Sollwertstrom am Proportionalmagnet 37 wieder verringert, so laufen die Funktionsabläufe in umgekehrter Richtung, so dass das Fluid aus dem Kolbenraum 24 über das 3/2-Wegeventil 40 in den Tank 60 zurückströmt. Durch die ständige Druckversorgung des Kolbenstangenraums über die Verbindungsleitung 52 erfolgt der Volumenausgleich auf der Stangenseite selbsttätig. Aus dem Schaltbild 1 ist das Hauptmerkmal der Erfindung deutlich erkennbar da bei der Funktionskette 'Messfeder (30) – Regelventil (35) – Proportionalmagnet (37)' das Regelventil 35 nur noch Steuersignale (Steuerdruck) der Regelabweichung zwischen Magnet-Sollwert und Messfeder-Istwert verarbeitet und der Fluid-Leistungsfluss zum oder vom Zylinder 20 ausschließlich über das nachgeschaltete 3/2-Wegeventil 40 gesteuert bzw. geregelt wird – das ist auch symbolisch an den ausschließlich gestrichelten Leitungslinien (Fluid-Steuerleitungen) zum bzw. vom 3/2-Regelventil 35 und den durchgezogenen Leitungslinien (Fluid-Hauptleitungen) zum bzw. vom Arbeitszylinder 20 zu ersehen. Durch diese Trennung in Signalkreis und Leistungskreis ist erreicht, dass die am Wegabgleich direkt beteiligten Stell- bzw. Regelglieder der Regelstrecke von den störenden Strömungskräften des Hauptfluidstroms entkoppelt sind.Will the proportional magnet 37 energized with a setpoint current, z. B. with half of the max. Setpoint current, the magnetic force outweighs the force of the tension spring 30 , which causes the control slide 34 of the control valve 35 shifted to the left and control pressure from the supply 34.2 over the control line 34.1 on the control surface of the 3/2-way valve 40 builds up to the 3/2-way valve 40 ultimately a fluid connection from the pressure source 50 over the connecting line 41 to the piston chamber 24 manufactures. Due to the fluid flow into the piston chamber 24 the piston moves 22 with the piston rod 23 to the right causing the tension of the tension spring 30 and thus also the force at Zugfederende 32 elevated. At half total stroke H / 2, the tension spring force is equal to the current magnetic force causing the control slide 34 is again shifted so far to the right in a control-closing position, so that the control pressure build-up at the downstream 3/2-way valve 40 also spends this valve in a normally closed position and stops the piston movement at H / 2. Is in the reached stroke position, z. B. H / 2, the setpoint current at the proportional solenoid 37 again reduced, the functional sequences run in the reverse direction, so that the fluid from the piston chamber 24 via the 3/2-way valve 40 in the tank 60 flowing back. Due to the constant pressure supply of the piston rod chamber via the connecting line 52 the volume compensation takes place automatically on the side of the bar. From the circuit diagram 1 the main feature of the invention is clearly recognizable because in the function chain 'measuring spring ( 30 ) - control valve ( 35 ) - Proportional magnet ( 37 ) 'the control valve 35 only control signals (control pressure) of the control deviation between the desired magnetic value and the actual spring value are processed and the fluid power flow to or from the cylinder 20 exclusively via the downstream 3/2-way valve 40 is controlled or regulated - this is also symbolic of the exclusively dashed lines (fluid control lines) to or from the 3/2-way control valve 35 and the solid lines (fluid main lines) to and from the working cylinder 20 to see. This separation into the signal circuit and the power circuit ensures that the actuating or regulating members of the controlled system that are directly involved in the path adjustment are decoupled from the disturbing flow forces of the main fluid flow.

Eine dem Schaltbild 1 entsprechende, aber weniger abstrahierte Darstellung der Erfindung zeigt die 2. Für gleichwirkende Funktionsteile werden gleiche Bezugszeichen verwendet. Der AlphAktor 1 ist hier in zwei Hauptbaugruppen dargestellt, einer Zylindereinheit 20 und einer Ventileinheit 11 mit integriertem oder angebautem Proportionalmagneten 37. Die Zylindereinheit 20 ist prinzipiell unverändert gegenüber 1, jedoch mit symbolischer Ergänzung um die Kolben- und Kolbenstangendichtungen. Nicht gezeigt, aber vorgesehen, ist eine Abdichtung nach außen zwischen Zylindereinheit 20 und Ventileinheit 11. Die Ventileinheit 11 zeigt einen erfindungsgemäßen Vorschlag mit der Integration des 3/2-Regelventils 35 in das 3/2-Wegeventil 40, mit 40 + 35 gekennzeichnet, wodurch eine sehr kompakte Anordnung erreicht wird. Der Regelschieber 34 des Regelventils 35 gleitet in einer Regelbuchse 42.1 die der, in 1 definierten, Wirkungsverbindung 42 entspricht. Radialdurchbrüche in der Regelbuchse 42.1 bilden die Steuerleitung 34.2 zur Steuerdruck-Versorgung des 3/2-Regelventils 35 und werden aus dem Ringkanal 12 gespeist, der auch gleichzeitig den Arbeitsanschluss P des 3/2-Wegeventiles 40 darstellt. Der Tankanschluss T befindet sich gegenüber am Federraum 43 des 3/2-Wegeventiles 40. Die Verbindungsleitung 34.3 in der Regelbuchse 42.1 zum Federraum 43 entspricht dabei der Steuerdruckleitung 34.3 des 3/2-Regelventils 35 zum Tank 60. Der Regelschieber 34 bildet mit der Regelbuchse 42.1, zwei innere Steuerkantenpaare und zwar das Steuerkantenpaar 38 auf der P-Seite und das Steuerkantenpaar 39 auf der T-Seite. Bei geöffnetem Steuerkantenpaar 38 fließt das Steuerfluid von P über den Ringkanal 34.11 in den Steuerraum 44, bei geöffneter Steuerkante 39 strömt das Steuerfluid aus dem Steuerraum 44 über die in der Schieberachse des Regelschiebers 34 verlaufende Steuerleitung 34.12 zum Tank T. Die Regelbuchse 42.1 bildet am Außendurchmesser mit dem Ringkanal 13 im Gehäuse der Ventileinheit 11 ebenfalls zwei Steuerkantenpaare und zwar das Paar 45 auf der P-Seite und das Paar 46 auf der T-Seite. Der Ringkanal 13 entspricht dem Arbeitsanschluss A und hat über die Fluidleitung 41 hydraulische Verbindung mit dem Kolbenraum 24. Die Verbindung 41.1 dient lediglich dem Druckausgleich für den Regelschieber 34. Mit der Auslegung der Feder 47 wird die wirksame Steuerdruckhöhe für das 3/2-Wegeventil 40 so bestimmt, dass die Stellkräfte an der Regelbuchse 42.1 gegenüber der Stellkraft des Proportionalmagneten 37 ein Mehrfaches beträgt, um die Strömungskräfte im Leistungsteil des Regelkreises des AlphAktors 1, rückwirkungsfrei auf den Signalkreis, zu beherrschen.A the circuit diagram 1 corresponding, but less abstracted representation of the invention shows the 2 , For functionally equivalent functional parts, the same reference numerals are used. The AlphActor 1 is shown here in two main modules, a cylinder unit 20 and a valve unit 11 with integrated or attached proportional magnet 37 , The cylinder unit 20 is basically unchanged 1 , but with symbolic addition to the piston and piston rod seals. Not shown, but provided, is a seal outward between cylinder unit 20 and valve unit 11 , The valve unit 11 shows a proposal according to the invention with the integration of the 3/2 control valve 35 in the 3/2-way valve 40 , With 40 + 35 characterized, whereby a very compact arrangement is achieved. The control slide 34 of the control valve 35 slides in a rule bush 42.1 the the, in 1 defined, effect compound 42 equivalent. Radial breakthroughs in the control bush 42.1 form the control line 34.2 for control pressure supply of the 3/2 control valve 35 and become out of the ring channel 12 fed, the same time the working port P of the 3/2-way valve 40 represents. The tank connection T is located opposite the spring chamber 43 of the 3/2-way valve 40 , The connection line 34.3 in the standard socket 42.1 to the spring chamber 43 corresponds to the control pressure line 34.3 of the 3/2 control valve 35 to the tank 60 , The control slide 34 forms with the rule bush 42.1 , two inner control edge pairs and that the control edge pair 38 on the P side and the control edge pair 39 on the T-side. With opened control edge pair 38 the control fluid flows from P via the annular channel 34.11 in the control room 44 , with opened control edge 39 the control fluid flows out of the control room 44 about in the slide axis of the control slide 34 running control line 34.12 to the tank T. The regulation bush 42.1 forms at the outer diameter with the annular channel 13 in the housing of the valve unit 11 also two control edge pairs and that the pair 45 on the P side and the couple 46 on the T-side. The ring channel 13 corresponds to the working port A and has the fluid line 41 hydraulic connection with the piston chamber 24 , The connection 41.1 only serves to equalize the pressure for the control slide 34 , With the design of the spring 47 becomes the effective control pressure level for the 3/2-way valve 40 so determined that the restoring forces on the control sleeve 42.1 opposite the force of the proportional solenoid 37 is a multiple to the flow forces in the power section of the control loop of the AlphActor 1 , reaction-free to the signal circuit to control.

Wird der Proportionalmagnet 37 mit einem Sollwertstrom bestromt, z. B. mit der Hälfte des max. Sollwertstroms, so überwiegt die Magnetkraft gegenüber der Kraft der Zugfeder 30, wodurch sich der Regelschieber 34 des Regelventils 35 nach links verlagert, das Steuerkantenpaar 38 öffnet wodurch Steuerdruck von der P-Versorgung 34.2 über den Ringkanal 34.11 in den Steuerraum 44 einströmt und Druck an der stirnseitigen Steuerfläche 44.1 des 3/2-Wegeventils 40 aufbaut und die Regelbuchse 42.1, dem Regelschieber 34 folgend, ebenfalls nach links verlagert wodurch das äußere Steuerkantenpaar 45 öffnet und eine Fluidverbindung vom Ringkanal 12 zum Ringkanal 13 herstellt und somit das Druckfluid von der Druckquelle 50 über P und letztendlich über die Leitungsverbindung 41 in den Kolbenraum 24 einströmt. Aufgrund des Fluidzuflusses in den Kolbenraum 24 bewegt sich der Kolben 22 mit der Kolbenstange 23 nach rechts wodurch sich die Spannung der Zugfeder 30 und somit auch die Kraft am Zugfederende 32 erhöht. Bei halbem Hub H/2 wird die Zugfeder-Istkraft gleich der aktuellen Magnet-Sollkraft wodurch der Regelschieber 34 wieder soweit nach rechts in eine Schließposition an dem Steuerkantenpaar 38 gegenüber der Regelbuchse 42.1 verschoben wird, so dass der Steuerdruck im Steuerdruckraum 44 sich wieder vermindert wodurch in der Folge auch das äußere Steuerkantenpaar 45 in Schließposition kommt und die Kolbenbewegung somit bei H/2 beendet wird.Will the proportional magnet 37 energized with a setpoint current, z. B. with half of the max. Setpoint current, the magnetic force outweighs the force of the tension spring 30 , which causes the control slide 34 of the control valve 35 shifted to the left, the control edge pair 38 opens whereby control pressure from the P supply 34.2 over the ring channel 34.11 in the control room 44 flows in and pressure on the frontal control surface 44.1 of the 3/2-way valve 40 builds up and the rule bush 42.1 , the control slide 34 following, also displaced to the left causing the outer pair of control edges 45 opens and a fluid connection from the annular channel 12 to the ring channel 13 produces and thus the pressure fluid from the pressure source 50 over P and finally over the line connection 41 in the piston chamber 24 flows. Due to the fluid flow into the piston chamber 24 the piston moves 22 with the piston rod 23 to the right causing the tension of the tension spring 30 and thus also the force at Zugfederende 32 elevated. At half stroke H / 2, the tension spring actual force is equal to the current desired magnetic force whereby the control slide 34 again so far to the right in a closed position on the control edge pair 38 opposite the control bush 42.1 is shifted, so that the control pressure in the control pressure chamber 44 again reduced thereby resulting in the outer control edge pair 45 comes in closed position and the piston movement is thus terminated at H / 2.

Wird in der erreichten Hubposition, z. B. H/2, der Sollwertstrom am Proportionalmagnet 37 wieder verringert, so laufen die Funktionsabläufe in umgekehrter Richtung, so dass das Fluid aus dem Kolbenraum 24 über das 3/2-Wegeventil 40 in den Tank 60 zurückströmt. Hierbei öffnet das innere Steuerkantenpaar 39 und entlastet den Steuerdruckraum 44 zum Tankdruck T, so dass dadurch, die wieder dem Regelschieber 34 folgende Regelbuchse 42.1 ebenfalls das äußere Steuerkantenpaar 46 zum Rücklauf T öffnet wodurch das Druckfluid aus dem Kolbenraum 24 ausströmen kann und der Kolben sich nach links bewegt, solange bis die wieder verminderte Zugfederkraft gleich der verminderten Magnetkraft ist und die Bewegung zum Stillstand kommt. Der Fluidzu- bzw. Abfluß zum bzw. vom Zylinder 20 erfolgt, erfindungsgemäß, ausschließlich über den Leistungsteil 42.1 der Regelventilkombination 40 + 35 und entkoppelt dadurch den Signalteil 30 – 34 – 37 von den Strömungskräften im Leistungskreis.Is in the reached stroke position, z. B. H / 2, the setpoint current at the proportional solenoid 37 again reduced, the functional sequences run in the reverse direction, so that the fluid from the piston chamber 24 via the 3/2-way valve 40 in the tank 60 flowing back. This opens the inner control edge pair 39 and relieves the control pressure chamber 44 to the tank pressure T, so that thereby, which again the control slide 34 following rule bush 42.1 also the outer pair of control edges 46 to return T opens whereby the pressurized fluid from the piston chamber 24 can flow out and the piston moves to the left until the reduced tension spring power is equal to the reduced magnetic force and the movement comes to a standstill. The fluid inlet and outlet to and from the cylinder 20 takes place, according to the invention, exclusively via the power section 42.1 the control valve combination 40 + 35 and thereby decouples the signal part 30 - 34 - 37 from the flow forces in the power circuit.

Der Erfindungsgedanke ist auch auf die AlphAktor-Version mit stromloser Zwischenstellung anwendbar, ein Ausführungsvorschlag zeigt die 3.The inventive concept is also applicable to the AlphActor version with currentless intermediate position, an execution proposal shows the 3 ,

Die Zylindereinheit 20 des AlphAktors 2 ist unverändert mit der Zug-Messfeder 30 ausgeführt deren Kraftmessseite 32 jedoch mit dem freien Ende einer weiteren Druck-Feder 70 gekoppelt ist wodurch die resultierende Kraft aus der Addition bzw. Subtraktion beider Federkräfte als Istwertkraft über die mech. Zug/Druck-Verbindung 32.1 und den Schieber des 4/3-Regelventils 71 zum doppeltwirkenden Proportionalmagneten 72 übertragen und in der Funktionskette 'Messfeder (30) – Regelventil (71) – Proportionalmagnet (72)' regelungswirksam ausgewertet wird. Da diese Anordnung drei Grundstellungen des AlphAktors 2 ermöglicht, muss auch das Regelventil 71 ein 4/3-Ventil sein und in der Folge auch der Proportionalmagnet 72 doppeltwirkend mit zwei Magnetwicklungen a und b. Erfindungsgemäß ist dem 4/3-Regelventil 71 ein 4/3-Wegeventil 73 hydraulisch über die Wirkverbindung 74 nachgeschaltet bzw. gekoppelt, sodass das 4/3-Wegeventil 73 den Regelbewegungen des 4/3-Regelventils 71 unmittelbar folgt. Der Arbeitsanschluss A des 4/3-Wegeventils 73 ist über die Fluidleitung 73.1 mit dem Kolbenbodenraum 24 verbunden und der Arbeitsanschluss B ist über die (Fluidleitung 73.2 mit dem Kolbenstangenraum 25. Eingangsseitig ist das 4/3-Wegeventil 73 in bekannter Weise an die Druckquelle 50 sowie an den Tank 60 hydraulisch angeschlossen wie auch das 4/3-Regelventil 71 über die Steuerleitungen 71.3 mit P und 71.4 mit T. Der Arbeitsanschluss a des 4/3-Regelventils 71 ist über die Steuerleitung 71.1 mit dem Steuerdruckraum 73.6 des 4/3-Wegeventils 73 verbunden und der Arbeitsanschluss b über die Steuerleitung 71.2 mit dem gegenüberliegenden Steuerdruckraum 73.5. In der gezeigten, stromlosen Grundstellung des AlphAktors 2 ergibt sich die IST-Hubposition aus dem Verhältnis der Federkräfte der Federn 30 und 70. Ist die Druckfeder 70 mit der halben Federkraft der max. Kraft der Messfeder 30 ausgelegt, so ist bei H/2 die resultierende Messkraft am Koppelpunkt 32 = 0 N und die Kolbenstange 23 hat in diesem Fall ihre betriebliche Grundstellung bei H/2. Bei Bestromung der Magnetwicklung a des Proportionalmagneten 72 mit einem Sollwertstrom wird das 4/3-Regelventil 71 in Richtung der Schaltstellung 1 gezogen wodurch über die Steuerleitung 71.2 der Steuerdruckraum 73.5 mit Steuerdruck beaufschlagt wird wodurch wiederum das 4/3-Wegeventil 73 ebenfalls in seine Schaltposition I verschoben wird und dadurch den Fluidzufluss von P über die Fluidleitung 73.1 in den Kolbenraum 24 des Zylinders 20 einleitet, gleichzeitig wird der Kolbenstangenraum 25 über die Fluidleitung 73.2 und das 4/3-Wegeventil 73 zum Tank 60 hin verbunden, so dass das Fluid im Kolbenstangenraum 25 abfließen kann. Die zufließende Fluidmenge verschiebt den Kolben 22 mit der Kolbenstange 23 nach rechts, so dass der Hub H zunimmt und somit auch durch die zunehmende Spannung die Kraft der Messfeder 30. Die Kolbenstange 23 fährt solange aus bis Kraftgleichgewicht zwischen der aktuell vorgegebenen Magnetsollkraft und der um den Hub erhöhten, resultierenden Istkraft am Koppel-Messpunkt 32 erreicht ist wodurch das 4/3-Regelventil 71 wieder in seine Regelmitte, entspr. Schaltsymbol 0, zurückgeführt ist und in der Folge das zwangsläufig dem 4/3-Regelventil 71 folgende 4/3-Wegeventil 73 ebenfalls in seiner Schaltposition 0 den Zu- bzw. Abfluss in bzw. aus dem Zylinder 20 beendet. Solange der Sollwertstrom unverändert ansteht bleibt auch die dem entsprechende Kolbenstangenposition H-IST bestehen, unabhängig von äußerer Krafteinwirkung auf die Kolbenstange 23 da bei geringster Längenänderung der Zug-Messfeder 30 das Gleichgewicht gestört wird und die mech.-hydr. Regelkette wieder Kraft-Gleichgewicht herstellt. Wird der Sollwertstrom am Proportionalmagnet 37, Wicklung a, verringert, so laufen die Funktionsabläufe in umgekehrter Richtung, so dass das 4/3-Wegeventil 73 in der Schaltstellung II die Fluidströme umkehrt und Fluid von P in den Kolbenstangenraum 25 einströmt und auf der Gegenseite aus dem Kolbenraum 24 zum Tank 60 zurückströmt solange bis wieder das Kraftgleichgewicht erreicht ist. Wie aus der Beschreibung sowie der Darstellung in 3 hervorgeht setzt sich die Regelanordnung aus den erfindungsgemäßen zwei miteinander korrespondierenden Funktionseinheiten zusammen, um die eigentliche Regelkette von den als Störkraft wirkenden Strömungskräften frei zu machen. Im Schaltbild ist das daran zu erkennen, dass das eigentliche Regelventil 71, in der Funktionskette 'Messfeder (30) – Regelventil (71) – Proportionalmagnet (72)', hydraulisch nur an Steuerleitungen 71.1 ... 71.4 (gestrichelte Linien) angeschlossen ist und dass das von den größeren Fluidmengen zum/vom Zylinder, durchströmte, hydraulisch vorgesteuerte 4/3-Wegeventil 73 an die Hauptleitungen 73.1, 73.2 (durchgezogene Linien) hydraulisch angeschlossen ist. Die hydraulische Vorsteuerung ermöglicht höhere Betätigungskräfte am 4/3-Wegeventil 73 zu realisieren, die rein elektromagnetisch bei vergleichbarem Bauraum nicht möglich sind.The cylinder unit 20 of the AlphActor 2 is unchanged with the tension measuring spring 30 executed their force measuring side 32 but with the free end of another pressure spring 70 whereby the resulting force from the addition or subtraction of both spring forces as the actual value force on the mech. Train / pressure connection 32.1 and the slide of the 4/3 control valve 71 to the double-acting proportional solenoid 72 transmitted and in the function chain 'measuring spring ( 30 ) - control valve ( 71 ) - Proportional magnet ( 72 ) is evaluated in an effective manner. Since this arrangement three basic positions of the AlphActor 2 also allows the control valve 71 be a 4/3-valve and subsequently the proportional solenoid 72 double-acting with two magnet windings a and b. According to the invention, the 4/3 control valve 71 a 4/3-way valve 73 hydraulically via the operative connection 74 downstream or coupled, so that the 4/3-way valve 73 the control movements of the 4/3 control valve 71 immediately follows. The working port A of the 4/3-way valve 73 is over the fluid line 73.1 with the piston bottom space 24 connected and the working port B is on the (fluid line 73.2 with the piston rod space 25 , The input side is the 4/3-way valve 73 in a known manner to the pressure source 50 as well as to the tank 60 hydraulically connected as well as the 4/3 control valve 71 over the control lines 71.3 with P and 71.4 with T. The working connection a of the 4/3 control valve 71 is via the control line 71.1 with the control pressure chamber 73.6 of the 4/3-way valve 73 connected and the working port b via the control line 71.2 with the opposite control pressure chamber 73.5 , In the shown, currentless basic position of the AlphActor 2 the actual stroke position results from the ratio of the spring forces of the springs 30 and 70 , Is the compression spring 70 with half the spring force of the max. Force of the measuring spring 30 designed, so at H / 2, the resulting measuring force at the crosspoint 32 = 0 N and the piston rod 23 in this case has her basic position at H / 2. When the magnet winding a of the proportional magnet is energized 72 with a setpoint current becomes the 4/3 control valve 71 in the direction of the switch position 1 pulled over the control line 71.2 the control pressure chamber 73.5 is subjected to control pressure which in turn the 4/3-way valve 73 is also displaced into its switching position I and thereby the fluid flow of P via the fluid line 73.1 in the piston chamber 24 of the cylinder 20 initiates, at the same time the piston rod space 25 over the fluid line 73.2 and the 4/3-way valve 73 to the tank 60 connected so that the fluid in the piston rod space 25 can drain away. The inflowing fluid moves the piston 22 with the piston rod 23 to the right, so that the stroke H increases and thus by the increasing tension, the force of the spring 30 , The piston rod 23 continues until the force equilibrium between the currently preset magnet setpoint force and the resulting actual force at the coupling measuring point increased by the stroke 32 is reached whereby the 4/3-control valve 71 back to its center, corresponding to symbol 0 , is led back and in consequence the inevitably the 4/3-Regelventil 71 following 4/3-way valve 73 also in its switching position 0 the inflow into and out of the cylinder 20 completed. As long as the setpoint current remains unchanged, the corresponding piston rod position H-IST also remains independent of any external force acting on the piston rod 23 because at the slightest change in length of the tension measuring spring 30 the balance is disturbed and the mech.-hydr. Rule chain restores power balance. Is the setpoint current at the proportional solenoid 37 , Winding a, decreases, so the functional sequences run in reverse, leaving the 4/3-way valve 73 in the switching position II, the fluid flows reversed and fluid from P into the piston rod space 25 flows in and on the opposite side from the piston chamber 24 to the tank 60 flows back until the power balance is reached again. As from the description as well as the representation in 3 As can be seen, the control arrangement is composed of the two functional units corresponding to one another according to the invention in order to make the actual control chain free from the flow forces acting as disruptive force. In the diagram, this can be seen from the fact that the actual control valve 71 , in the functional chain 'measuring spring ( 30 ) - control valve ( 71 ) - Proportional magnet ( 72 ) ', hydraulically only on control lines 71.1 ... 71.4 (dashed lines) is connected and that of the larger amounts of fluid to / from the cylinder, flowed through, hydraulically piloted 4/3-way valve 73 to the main lines 73.1 . 73.2 (solid lines) is hydraulically connected. The hydraulic pilot control enables higher actuating forces at the 4/3-way valve 73 to realize, which are not possible purely electromagnetically with comparable space.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102004014293 [0002]
DE 102007048907 [0003]
DE 102008012143 [0004]
DE 102012010726 [0004]

Claims

Electrohydraulically proportionally controllable linear amplifier according to the basic principle AlphAktor, wherein the force difference of an actual value, formed by a tension spring - to a setpoint force, formed by a linear actuator - actuated as a control signal the control slide of a control valve, characterized in that the control loop for regulating the force balance and so that the path position, in a mechanical-hydraulic signal circuit ( 30 - 35 - 37 . 30 - 71 - 72 ) and a hydraulic power circuit ( 40 . 73 ) is disconnected.

Electrohydraulically proportionally controllable linear amplifier according to claim 1, characterized in that the force balance between force setpoint ( 37 . 72 ) and measuring spring actual value ( 30 ) exclusively via the control valve ( 35 . 71 ) is regulated as a pilot valve and the main fluid flow exclusively via the the control valve ( 35 . 71 ) hydraulically downstream power level ( 40 . 73 ) into or out of the cylinder chambers ( 24 . 25 ) flows in and out.

Electrohydraulically proportionally controllable linear amplifier according to claim 1 or 2, characterized in that the control valve in the hydraulic-mechanical signal circuit a 3/2-way control valve ( 35 ) and the hydraulically downstream power valve is a 3/2 way valve ( 40 ).

Electrohydraulically proportionally controllable linear amplifier according to claim 1 or 2, characterized in that the control valve in the hydraulic-mechanical signal circuit a 4/3-way control valve ( 71 ) and the hydraulically downstream power valve is a 4/3-way valve ( 73 ).

Electrohydraulically proportionally controllable linear amplifier according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the signal circuit control valve ( 35 . 71 ) and the power valve ( 40 . 73 ) middle axis equals a functional unit ( 40 + 35 . 71 + 73 ).

Electrohydraulically proportionally controllable linear amplifier according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the actual value measuring spring ( 30 ) is adjustable from the outside.