DE10343608B4 - Magnetbetätigtes Ventil - Google Patents
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Abstract
Magnetbetätigtes Ventil als Proportionaldrosselventil, mit einem Ventilsitz zugeordneten Kegel eines Hauptkolbens als Schließelement, das in Öffnungsrichtung vom Ablaßdruck und in Schließrichtung von einem veränderbaren Unterschied zwischen dem Ablaßdruck und einem vom Lastdruck abgeleiteten Steuerdruck beaufschlagbar ist und in einer Steuerkammer über einen Magnetstrom proportional zum Magnetstrom verstellbaren Pilotkolben ein Vorsteuerventil für den Hauptkolben zum Steuern der Größe des Steuerdrucks mit einem der Steuerkammer vorgeschalteten Drossel und einem Schließglied des Vorsteuerventils und der Pilotkolben über eine in Schließrichtung wirkende Feder entgegen der Stellkraft vom Magneten beaufschlagbar ist und der Pilotkolben des Vorsteuerventils in einer Steuerbohrung des Hauptkolbens geführt und über einen Kegel die Steuerbohrung sitzdichtend abschließbar und im unteren Teil der Steuerbohrung eine Dämpfungskammer gebildet ist, die mit einer Bohrung im Pilotkolben verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (8) als Verbindung zur Dämpfungskammer (9) eine Einschnürung (10), aufweist, wobei die Einschnürung (10) zur Einstellung der Dämpfung des Pilotkolbens (4) veränderbar ist.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ein magnetbetätigtes Ventil als Proportionaldrosselventil, mit einem Ventilsitz zugeordneten Kegel eines Hauptkolbens als Schließelement, das in Öffnungsrichtung vom Ablaßdruck und in Schließrichtung von einem veränderbaren Unterschied zwischen dem Ablaßdruck und einem vom Lastdruck abgeleiteten Steuerdruck beaufschlagbar ist und in einer Steuerkammer über einen Magnetstrom proportional zum Magnetstrom verstellbaren Pilotkolben ein Vorsteuerventil für den Hauptkolben zum Steuern der Größe des Steuerdrucks mit einem der Steuerkammer vorgeschalteten Drossel und einem Schließglied des Vorsteuerventils und der Pilotkolben über eine in Schließrichtung wirkende Feder entgegen der Stellkraft vom Magneten beaufschlagbar ist und der Pilotkolben des Vorsteuerventils in einer Steuerbohrung des Hauptkolbens geführt und über einen Kegel die Steuerbohrung sitzdichtend abschließbar und im unteren Teil der Steuerbohrung eine Dämpfungskammer gebildet ist, die mit einer Bohrung im Pilotkolben verbunden ist.
- Es ist bereits aus der
EP 0 837 275 B1 eine Anordnung mit einem Hauptventil nach Vorsteuerventil bekannt, wobei über eine dem Vorsteuerventil zugeordnet Feder mit einer entsprechenden Kennlinie eine hubabhängige Mengeneinstellung erfolgt. - Es hat sich aber gezeigt, daß bei schwingungsanfälligen Anwendungen, wie beispielsweise in Flurförderfahrzeugen mit Plungerzylindern, diese Schwingungen nicht unterdrückbar sind.
- Nach der
DE 100 30 059 A1 ist bereits ein gattungsgemäßes magnetbetätigtes Ventil bekannt. Es hat sich aber gezeigt, daß hierbei eine Dämpfung von Druckpulsationen aus dem System nicht ausreichend durchführbar ist. - Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches Ventil zu schaffen, das Ölströme sitzdichtend absperrt und Ölströme feinfühlig drosselt, wobei kleine Volumenströme und ein Maximaldurchfluß mit geringem Durchflußwiderstand einstellbar sind sowie eine Unterdrückung von Schwingungen gewährleistet und eine Dämpfung von Druckpulsationen aus dem System ermöglicht wird.
- Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß die Bohrung als Verbindung zur Dämpfungskammer eine Einschnürung, wie eine Düse, aufweist, wobei die Einschnürung zur Einstellung der Dämpfung des Pilotkolbens veränderbar ist.
- Durch den hierdurch angeordneten, druckausgeglichenen Pilotkolben muß der über den Magnetstrom verstellbare Pilotkolben nur gegen die Kraft der eingesetzten Feder arbeiten, und es entstehen keine zusätzlichen Kräfte aus dem statischen Druck, wobei Schwingungen und Pulsationseinflüsse durch die Einschnürung gedämpft werden.
- In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:
-
1 eine Schnittdarstellung eines Ventils in der gesperrten Ruheposition, -
2 eine Schnittdarstellung gemäß1 in der geöffneten Durchflußposition und -
3 einen vergrößerten Ausschnitt der Dämpfungskammer mit dem Pilotkolben. - Das dargestellte Ventil ist in einer Einbaulage dargestellt, wobei eine Zuführung A und eine Abführung B vorhanden ist.
- Hierbei ist in einem Ventilkörper ein Magnetpolrohr
2 ausgebildet, in dem ein Magnetanker1 längsbeweglich gelagert ist. Um das Magnetpolrohr2 ist eine Magnetspule3 angeordnet. Die Wirkrichtung des Magneten ist dabei ziehend zugeordnet und der Magnetanker über eine T-Nut mit einem Pilotkolben4 formschlüssig gekoppelt. - Der Pilotkolben
4 ist in eine Steuerbohrung15 eines Hauptkolbens5 des Ventils geführt und schließt mit einem Kegel4.1 sitzdichtend eine Steuerbohrung15 ab. Durch den Pilotkolben4 führt eine Bohrung8 als Verbindung zu einer Dämpfungskammer9 über eine Düse10 im unteren Teil der Steuerbohrung15 , die durch den Pilotkolben4 begrenzt wird. Diese Düse10 dämpft dabei Druckpulsationen aus dem System ab, so daß kein Einfluß auf die Pilotkolbenposition genommen wird. - Der Hauptkolben
5 ist in einer Buchse6 geführt und sperrt mit seinem Kegel5.1 die Buchse6 zum Ablauf B ab. Die Verlängerung des Kegels5.2 ist zylindrisch ausgeführt und ist mit Laufspiel in die Buchse6 eingepaßt. In diesem zylindrischen Ansatz sind Regelnuten5.3 eingebracht, die hubabhängig Strömungsquerschnitte freigeben. - Zwischen Pilotkolben
4 und Magnetpolrohr2 ist eine Regelfeder7 angeordnet. Die Magnetkraft, die proportional zum Magnetstrom ist, erzeugt über die Regelfeder7 eine magnetstromproportionale Verschiebung des Pilotkolbens4 . Im oberen Ende des Magnetpolrohres2 ist eine Einstellschraube11 mit Kontermutter eingebracht, über die eine Einstellung des Maximalhubes ermöglicht wird. - In seiner Ruheposition gemäß
1 hält die Regelfeder7 den Pilotkolben4 mit seinem Kegel4.1 auf dem Sitz des Hauptkolbens5 , der dadurch ebenfalls auf den Sitz der Buchse6 gedrückt wird. Der Druck im Anschluß A wird über die Düse12 und die Verbindung16 im Hauptkolben5 in einem Steuerraum13 geleitet und unterstützt dadurch die Regelfeder7 in Schließrichtung des Ventils. - Durch Bestromen der Magnetspule
3 wird der Magnetanker1 proportional dem Magnetstrom gegen die Regelfeder7 verschoben. Dadurch wird der Kegel5.1 des Pilotkolbens4 von seinem Sitz abgehoben. Es entsteht eine Verbindung aus dem Steuerraum13 über einen Kanal14 des Hauptkolbens5 in den Ablaufkanal B. Das aus dem Steuerraum13 abfließende Öl wird über die Düse12 und die Verbindung16 nachgespeist. Ist der Querschnitt am Pilotkegel4.1 so groß, daß über die Düse12 nicht mehr ausreichend Öl nachströmen kann, reduziert sich der Druck im Steuerraum13 soweit, bis die Druckkräfte auf die Fläche des Hauptkolbens5 im Gleichgewicht mit den Druckkräften auf die Ringfläche des Hauptkolbens5 im Anschluß A stehen. Durch eine weitere Vergrößerung des Querschnitts am Pilotkolben4.1 reduziert sich der Druck im Steuerraum13 weiter, es entsteht dadurch ein Kraftüberschuß an der Ringfläche des Hauptkolbens5 . Der Hauptkolben5 bewegt sich dann in Richtung Magnetanker1 und durch Reduzieren des Magnetstromes verschiebt sich der Pilotkegel4.1 durch die Regelfeder7 in Richtung Schließen und der Querschnitt am Kegel4.1 des Pilotkolbens4 verringert sich. Es entsteht ein Druckanstieg im Steuerraum13 und der Hauptkegel bewegt sicht ebenfalls in Richtung Schließen. Auf diese Weise folgt der Hauptkolben5 dem Pilotkolben4 sehr exakt und mit geringen Regelabweichungen. - Durch schnelle Druckwechsel im System oder durch schnelle Änderungen von Sollwerten auf den Magnetanker
1 wird das System gegebenenfalls zum Schwingen angeregt. Die schwankenden Druckkräfte können Relativbewegungen zwischen Pilotkolben4 und Hauptkolben5 erzeugen. Die Dämpfungseinrichtung durch die Dämpfungskammer9 mit der Bohrung8 und der Düse12 läßt die Druckpulsationen nur zeitlich verzögert auf die Stirnseite des Pilotkolbens4 wirken, so daß eine Phasenverschiebung zwischen der Druckpulsation und der Kolbenbewegung entsteht, die dampfend wirkt. Durch variable Bemessung des Querschnitts10 der Düse wird die Intensität der Dämpfung des Pilotkolbens4 variiert.
Claims (1)
- Magnetbetätigtes Ventil als Proportionaldrosselventil, mit einem Ventilsitz zugeordneten Kegel eines Hauptkolbens als Schließelement, das in Öffnungsrichtung vom Ablaßdruck und in Schließrichtung von einem veränderbaren Unterschied zwischen dem Ablaßdruck und einem vom Lastdruck abgeleiteten Steuerdruck beaufschlagbar ist und in einer Steuerkammer über einen Magnetstrom proportional zum Magnetstrom verstellbaren Pilotkolben ein Vorsteuerventil für den Hauptkolben zum Steuern der Größe des Steuerdrucks mit einem der Steuerkammer vorgeschalteten Drossel und einem Schließglied des Vorsteuerventils und der Pilotkolben über eine in Schließrichtung wirkende Feder entgegen der Stellkraft vom Magneten beaufschlagbar ist und der Pilotkolben des Vorsteuerventils in einer Steuerbohrung des Hauptkolbens geführt und über einen Kegel die Steuerbohrung sitzdichtend abschließbar und im unteren Teil der Steuerbohrung eine Dämpfungskammer gebildet ist, die mit einer Bohrung im Pilotkolben verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (
8 ) als Verbindung zur Dämpfungskammer (9 ) eine Einschnürung (10 ), aufweist, wobei die Einschnürung (10 ) zur Einstellung der Dämpfung des Pilotkolbens (4 ) veränderbar ist.
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