DE1102513B

DE1102513B - Solenoid control valve

Info

Publication number: DE1102513B
Application number: DES31785A
Authority: DE
Inventors: Rene Lucien
Original assignee: Societe dInventions Aeronautiques et Mechaniques SIAM SA
Current assignee: Societe dInventions Aeronautiques et Mechaniques SIAM SA
Priority date: 1952-10-08
Filing date: 1953-01-10
Publication date: 1961-03-16

Description

Magnetsteuerventil Die Erfindung bezieht sich auf ein Magnetsteuerventil für eine Druckflüssigkeit, insbesondere mit Steuerung mit Elektronenröhren, mit einem Anschluß für die ankommende Druckflüssigkeit, einem Anschluß für den Servomotor und einem Anschluß für einen Rücklaufbehälter, wobei alle drei Anschlüsse mit der gleichen Kammer verbunden sind.Solenoid Control Valve The invention relates to a solenoid control valve for a pressure fluid, in particular with control with electron tubes, with one connection for the incoming hydraulic fluid, one connection for the servomotor and a connection for a return tank, all three connections with the connected to the same chamber.

Bei einfachen Magnetventilen, die nur absperren können, ist es bekannt, zur Verhinderung eines Zuschlagens des Ventils besondere Stoßdämpfer vorzusehen. Es ist ferner bei einem solchen einfachen Magnetventil bekannt, das mit dem Anker verbundene Ventil bei seiner federbetätigten Schließbewegung durch Flüssigkeitsverdrängung über eine Umwegleitung zu dämpfen, um so ebenfalls ein Zuschlagen des Ventils zu vermeiden.In the case of simple solenoid valves that can only shut off, it is known to provide special shock absorbers to prevent the valve from slamming. It is also known in such a simple solenoid valve that with the armature connected valve during its spring-actuated closing movement by liquid displacement to dampen via a bypass line in order to also prevent the valve from slamming avoid.

Das Magnetsteuerventil nach der Erfindung soll Anwendung finden bei der Lösung von Steuerungsproblemen hoher Genauigkeit, bei denen durch die Servomotoren sehr häufige Korrekturen in beiden Richtungen notwendig sind. Bei derartigen Einrichtungen reicht es nicht aus, das Zuschlagen des Ventils zu verhindern, sondern es ist notwendig, die Schwingungen und Geräusche zu vermeiden, die die äußerst schnellen Veränderungen der Ventilstellungen begleiten können. Zugleich ist ein stabiles Arbeiten des Magnetsteuerventils unbedingt erforderlich.The solenoid control valve according to the invention is intended to be used in solving high-precision control problems caused by servomotors very frequent corrections in both directions are necessary. With such facilities it is not enough to prevent the valve from slamming; it is necessary to avoid the vibrations and noises that make the extremely rapid changes the valve positions. At the same time, there is stable operation of the solenoid control valve absolutely necessary.

Diese Forderungen werden nach der Erfindung dadurch erfüllt, daß in den Strömungsweg der Druckflüssigkeit zwischen der Kammer und dem Anschluß zum Rücklaufbehälter ein Ventil eingeschaltet ist, das in üblicher Weise mit dem Anker des Elektromagneten fest verbunden ist und daß die Druckflüssigkeit zwischen dem Ventil und diesem Anschluß durch eine Kammer hindurchgeht, die mit dem Anschluß durch wenigstens eine gedrosselte Bohrung verbunden ist und daß der Anker durch den Boden der Kammer nach Art eines Dämpfungskolbens derart hindurchgeht, daß auf der dem Ventil entgegengesetzten Seite auf den Anker ein Gegendruck der Druckflüssigkeit ausgeübt wird, dessen Wert in dem gleichen Maße zunimmt oder abnimmt, in dem der Durchgangsquerschnitt des Ventils zunimmt oder abnimmt. Dadurch wird der Vorteil erzielt, daß die Bildung von störenden Geräuschen und von schädlichen Schwingungen bei der Ventilbetätigung ausgeschlossen ist, ohne daß ein gesonderter Dämpfungskolben verwendet wird. Der dem Servomotor zugeführte Druck ist eine stetige und gleichbleibende Funktion des Steuerstromes. Durch die Erfindung wird ein unbedingt stabiles Arbeiten gesichert und daher ein Magnetsteuerventil geschaffen, das sehr hohen Genauigkeitsanforderungen gewachsen ist.These requirements are met according to the invention in that in the flow path of the pressure fluid between the chamber and the connection to the return tank a valve is switched on, which in the usual way with the armature of the electromagnet is firmly connected and that the pressure fluid between the valve and this connection passes through a chamber which is throttled with the connection by at least one Bore is connected and that the anchor through the bottom of the chamber in the manner of a Damping piston goes through so that on the opposite side of the valve a counter pressure of the hydraulic fluid is exerted on the armature, the value of which is in increases or decreases to the same extent as the passage area of the valve increases or decreases. This has the advantage that the formation of disruptive Noises and harmful vibrations when operating the valve are excluded without using a separate damping piston. The servo motor The applied pressure is a constant and constant function of the control current. The invention ensures an absolutely stable work and therefore a Solenoid control valve created that met very high accuracy requirements is.

Eine besonders zweckmäßige Ausbildung des Magnetsteuerventils ergibt sich dadurch, daß die Kammer, die Leitung zum Sitz. des Ventils der Magnetanker und die Kammer koaxial zur Wicklung des Elektromagneten angeordnet sind.A particularly useful design of the solenoid control valve results in that the chamber, the line to the seat. of the valve of the armature and the chambers are arranged coaxially with the winding of the electromagnet.

Als besonders vorteilhaft erwiesen hat sich die Anordnung von zwei gleichen Magnetsteuerventilen nach der Erfindung, die symmetrisch angeordnet sind, und deren Anschlüsse zu einem doppeltwirkenden hydraulischen Servomotor führen, wobei die beiden Wicklungen der Elektromagneten derart in einen elektrischen Steuerstromkreis eingeschaltet sind, daß sie in entgegengesetzter Weise wirken.The arrangement of two has proven to be particularly advantageous same solenoid control valves according to the invention, which are arranged symmetrically, and their connections lead to a double-acting hydraulic servo motor, wherein the two windings of the electromagnets in such a way in an electrical control circuit are switched on that they act in opposite ways.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Magnetsteuerventils nach der Erfindung bei seiner Anwendung als Steuervorrichtung für einen doppelt wirkenden Servomotor dargestellt.In the drawing is an embodiment of the solenoid control valve according to the invention when used as a control device for a double acting servomotor shown.

Die Steuervorrichtung enthält im Gehäuse D zwei gleich ausgebildete, symmetrisch angeordnete Magnetsteuerventile. Es tragen gleiche Teile gleiche Bezugszeichen.The control device contains two identically designed, symmetrically arranged solenoid control valves. Identical parts have the same reference numerals.

Beide Steuerventile I und II besitzen eine gemeinsame DruckflüssigkeitszuleitungP und eine gemeinsame Rücklaufleitung H zum Flüssigkeitsbehälter, wobei jedes Ventil I, 1I den Druck in den entsprechenden Kammern eines doppeltwirkenden Servomotors regelt. In der Zeichnung sind die Druckquelle, der Flüssigkeitsbehälter und der Servomotor nicht dargestellt, da sie nicht Gegenstand der Erfindung sind. Mit der Steuervorrichtung kann auch ein einfach wirkender Servomotor gesteuert werden. In dem Fall braucht nur ein Ventil der Steuervorrichtung benutzt zu werden.Both control valves I and II have a common hydraulic fluid supply line P. and a common return line H to the liquid container, each valve I, 1I is the pressure in the corresponding chambers of a double-acting servo motor regulates. In the drawing are the pressure source, the liquid container and the Servo motor not shown because they are not the subject of the invention. With the Control device can also be a single-acting one Servomotor controlled will. In that case, only one valve of the control device needs to be used.

Jedes Ventil I, II hat eine Kammer B, die einerseits durch eine kalibrierte Öffnung ct mit dem Anschluß A für die Druckquelle und andererseits über den Anschluß V mit dem Verbraucherkreis, z. B. dem Servomotor, verbunden ist.Each valve I, II has a chamber B which, on the one hand, through a calibrated opening ct to the connection A for the pressure source and, on the other hand, via the connection V to the consumer circuit, e.g. B. the servo motor connected.

Wenn der Druck der durch den Anschluß A zugeführten Druckflüssigkeit nicht genau konstant ist, ist das kein Nachteil, da selbst eine merkbare Druckänderung die Steuervorrichtung nicht stört.When the pressure of the hydraulic fluid supplied through port A. is not exactly constant, this is not a disadvantage, since there is even a noticeable change in pressure the control device does not interfere.

Die kalibrierte Öffnung a bestimmt die Größe der Flüssigkeitslieferung nach dem Verbrauchsdruck, z. B. dem Arbeitsdruck des Servomotors.The calibrated opening a determines the size of the liquid delivery according to the consumption pressure, e.g. B. the working pressure of the servo motor.

Der Druck in der Kammer B wird vom Durchgangsquerschnitt der Öffnung b an der Mündung des Kanals c bestimmt, dessen anderes Ende in die Kammer B mündet.The pressure in chamber B is determined by the passage cross section of the opening b determined at the mouth of the channel c, the other end of which opens into the chamber B.

Der Drosselquerschnitt der Öffnung b wird durch ein elektromagnetisch gesteuertes Ventil geregelt. Das Ausführungsbeispiel arbeitet mit einem kegelförmigen Verschlußstück d, das aber auch durch eine andere Form, z. B. eine Kugel, eine Nadel, einen Schieber, eine flache Klappe od. dgl., ersetzbar ist.The throttle cross-section of the opening b is made by an electromagnetic controlled valve regulated. The embodiment works with a conical Closure piece d, but also by a different shape, for. B. a ball, a needle, a slider, a flat flap or the like. Is replaceable.

Das Ventil d wird durch einen Magnetanker e gesteuert, der das Ventil d gegen die Öffnung b mit einer dem Strom der Wicklung f proportionalen Kraft drückt. Diese Wicklung f liegt im Magnetfeld g, in dessen Achse der Kanal c liegt.The valve d is controlled by a magnet armature e , which presses the valve d against the opening b with a force proportional to the current of the winding f. This winding f lies in the magnetic field g, in whose axis the channel c lies.

Das Verschlußstück d in der Öffnung b regelt den Flüssigkeitsdruck in der Kammer B, da ein Teil der Druckflüssigkeit durch die Kanäle hl und h2, die obere Kammer i, die Bohrungen J, die Kammern. h und h, den Rücklaufanschluß R und die Rücklauflei-_ng Hin den Behälter zurückfließt. Die Bohrungen J sind so kalibriert, daß in Abhängigkeit von der Liefermenge in der oberen Kammer i ein bestimmter Druck herrscht und derart auf den Magnetanker e wirkt, daß er dessen Bewegung behindert. Diese Gegenwirkung beseitigt praktisch jedes Geräusch, das sonst durch das Flattern des Magnetankers e zustande kommt. Sie bedingt zwar einen gewissen Leistungsverlust in dieser Stufe, erhöht aber die Steuerfähigkeit und eine hohe Leistung der ganzen Einrichtung.The closure piece d in the opening b regulates the fluid pressure in the chamber B, since part of the pressure fluid passes through the channels hl and h2, the upper chamber i, the bores J, the chambers. h and h, the return connection R and the return line Hin flows back into the container. The bores J are calibrated so that, depending on the delivery quantity in the upper chamber i, a certain pressure prevails and acts on the magnet armature e in such a way that it hinders its movement. This counteraction practically eliminates any noise that would otherwise be caused by the fluttering of the armature e. Although it causes a certain loss of performance in this stage, it increases the controllability and high performance of the entire facility.

Diese paarweisen Steuervorrichtungen reit den zwei genau gleichen Magnetsteuerventilen haben den großen Vorteil, daß sie völlig unabhängig von den Beschleunigungskräften der Steuervorrichtung arbeiten. Solche Beschleunigungskräfte können nämlich bei Unsymmetrien unter Umständen die Arbeit der Steuervorrichtung empfindlich stören.These paired controllers ride the exact same two Solenoid control valves have the great advantage that they are completely independent of the Accelerating forces of the control device work. Such acceleration forces namely, in the case of asymmetries, the control device may possibly stop working sensitive to disturb.

Der dem hydraulischen Motor durch die Steuervorrichtung gelieferte Druck ist eine lineare Funktion des Stroms in der Wicklung f. Zweckmäßig schützt man den Eingang jedes Ventils I,II durch ein hinter dem Anschluß A für die Druckflüssigkeit angeordnetes Filter 1.The one supplied to the hydraulic motor by the control device Pressure is a linear function of the current in the winding f. Appropriate protection the inlet of each valve I, II through one behind the connection A for the hydraulic fluid arranged filter 1.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Magliet control valve for a pressure fluid, in particular with a control with electron tubes, with a connection for the incoming pressure fluid, a connection for the servomotor and a connection for a return tank, all three connections being connected to the same chamber, characterized in that that in the flow path of the pressure fluid between the chamber (B) and the connection (K) to the return tank, a valve (b, d) is switched on, which is firmly connected in the usual way to the armature (e) of the electromagnet (g) and that the pressure fluid between the valve (b, d) and the connection (K) passes through a chamber (i @ which is connected to the connection (K) through at least one throttled bore (j) and that the armature (e) through the bottom of the chamber (i) passes through in the manner of a damping piston in such a way that a counterpressure of the hydraulic fluid is exerted on the armature (e) on the side opposite the valve (b, d) bt, the size of which increases or decreases to the same extent as the passage cross-section of the valve (b; d) increases or decreases.

2. Valve according to claim 1, characterized in that the chamber (B), the line (c) to the seat (b) of the valve (b, d), the armature (e) and the chamber (i) coaxially to Winding (f) of the electromagnet (g) are arranged.

3. The arrangement of two identical solenoid control valves according to claims 1 and 2, which are symmetrically arranged and whose connections (u) lead to a double-acting hydraulic servomotor, the two windings (f) of the electromagnets (g) being connected in this way to an electrical control circuit are that they work in opposite ways. Considered publications: German Patent Specifications No. 554 60'6, 571723; Swiss patent specification No. 158 338; French Patent Nos. 574 387, 667 004; French additional patent specification No. 22,949 (addition to patent specification No. 520 807); British Patent Nos. 18 $ 680, 553 273, 555 623; USA. Patent Nos. 1333 681, 2108979, 2425380, 2573369.