DE1675537A1 - Hydraulische Verstaerkervorrichtung - Google Patents

Description

• Hydraulische Verstärkervorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Verstärkervorrichtung, die mit einer Druckquelle verbunden und mit einem Steuerkolben ausgerüstet ist, der mit einem durch einen Elektromagnet ausgebildeten Stellkraftgeber in Verbindung steht.
• Die Vorrichtung wird in die Zeitung zwischen einem Druckerzeuger und einem Verbraucher eingeschaltet, um den Druck zu regelen, der dem Verbraucher zugeführt wird, wobei eine Abhängigkeit zwischen einem einstellbaren Stellkraftgeber, einem Magneten, einer Feder od.dgl. um.dern,Verbraucherdruck geschaffen wird.
• Es ist mit dieser Vorrichtung möglich geworden, bei doppelt wirkendem Verbraucher mit lediglich einer Druckpumpe auszukommen und vor allem Quellen möglicher Störkräfte, durch die die S tellkräfte beeinflußt werden, weitgehend auszuschalten. Man hat auch schon praktisch zur restlosen Ausschaltung irgend welcher Störkräfte vorgeschlagen, einen hohl ausgebildeten Steuerkolben zu verwenden, dessen Innenraum die Längsbohrung ersetzt und der durch jeweils wenigstens zwei gegenüberliegende Radialbohrungen Über Ringnuten im Gehäuse mit dem zu-bzw. abschließenden Druckmedium in Verbindung stehen. Bei diesen und ähnlichen Vorrichtungen ist der als Elektromagnet ausgebildete Stellkraftgeber an der Seite mit dem Ventilgehäuse verbunden, an welcher der Steuerkolben oder ein entsprechender Stößel nach außen geführt und hier mit dem Magnetanker durch Kraftschluß verbunden ist. Die Bewegung des Steuerkolbens ist zwar durch das Druckmedium gedämpft, was noch unterstützt werden kann, wenn sich in dem Kreislauf an geeigneter Stelle eine Drossel befindet. Dagegen ist eine Dämpfung für die-Bewegung des Magnetankers nicht vorhanden, obwohl er eine wesentlich größere Masse als- der Steuerkolben hat und somit die Dämpfung des Steuerkolbens allein in der Gesamtwirkung gesehen, annähernd bedeutungslos ist. Bis jetzt hat man sich mit diesem Übelstand abgefunden oder man hat eine aufwendige und zum Teil sperrige Dämpfungseinrichtung zusätzlich an dem Magneten angebracht, oder eine Dämpfung eingebaut, die mit Reibung arbeitet. welche das einzuregelnde Kräftegleichgewicht führt.
• Aufgabe der Erfindung ist es, hydraulische Verstärkervorrichtungen dieser Art insoweit zu verbessern, als eine ausreichende Dämpfung sowohl des Stellkolbens als. auch des Magnetankers er@ zielt wird, ohne zusätzliche Dämpfungsmittel anbringen zu müssen, die zur Hysterese führen. Eine Lösung wurde darin gefunden, daß der Anker des Magneten von diesem getrennt und mit dem Steuerkolben fest verbunden ist und sich die Magnetspule im Gehäuse der Vorrichtung in den Bereich des Ankers erstreckt. Der Anker befindet sich hierbei in dem Steuerdruckraum des Kolbens. Er wird zusammen mit dem Steuerkolben durch das Druckmedium ausreichend gedämpft und zwar ahne Reibungsfehler. Da die Radialkraft in dem Feld eines Magneten, die das Mehrfache der Axialkraft ist, verhältnismäßig hohe Werte annimmt, kann noch vorgesehen werden, daß der den Anker tragende, hin-und herbewegliche Steuerkolben unter Zwischenschaltung eines Axialwälzlagers in der Gehäusebohrung angeordnet ist, um dadurch die Reibungskräfte auf ein Minimum zu reduzieren. Eine weitere, die bisher beschriebene ergänzende Lösung Rieht vor, den Anker an einem zusätzlichen Hilfskolben zu befestigen, der seinerseits den Hauptkolben steuert. Hierdurch erhält man noch den zusätzlichen Vorteil, eine Magnetspule und einen Anker von überaus geringen Abmessungen im Vergleich zu den bisherigen Konstruktionen verwenden zu können. Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und zwar zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung, bei der der Anker formschlüssig mit dem Ventil verbunden ist und Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung einer anderen Ausführungsform, bei der der mit dem Ventilkolben verbundene Anker in einem besonderen Dämpfungszylinder sitzt.
• Der Ventilkolben 1, der mit Wälzlagern in dem Zylinder 2 axial verschieblich gelagert ist, weist die beiden wirksamen Druckflächen 3 und ¢ auf, die mit dem Druckmittelzufluß 5 über die Drosseleinrichtungen 6 und 7 verbunden sind. Mit dem auf der Zeichnung gesehen rechten Ende 8 des Ventilkolbens 1 ist der Anker 9 formschlüssig verbunden, so daß er sich in dem Flüssigkeitsraum 10, der mit dem Zufluß 1 in Verbindung steht, befindet. Dadurch erfolgt seine hin- und hergehende Bewegung von dem an sich schon vorhandenen Druckmittel in den an sich vorhandenen Druckmittelraum. Der Kraftschluss des Magneten 10 zur Eingabe der Stellkraft wird über radiale Stifte 12 im Gehäuse im Bereich des Ankers 9 geschlossen. Durch die verschieden großen wirksamen Flächen des Ventilkolbens 1 wird dieser durch das Druckmittel in Richtung 13 belastet, während die magnetische Kraft entgegengesetzt in der Richtung 1¢ wirkt und damit der Gleichgewichtszustand hergestellt werden kann. Die Dämpfung der Bewegung des Ventilkolbens erfolgt über die schon erwähnten Drosselstellen 6 und 7 und damit gleichzeitig die Bewegung des mit dem Kolben formschlüssig verbundenen Ankers g.
• Bei dem Beispiel- der Fig. 2 sitzt der Anker 9a in einem besonderen Dämpfungszylinder 15, der den Elektromagneten 11 trägt mit dem Dämpfungsquerschnitt 16 für das Druckmittel, das durch die Nebenleitung 5a zugeführt wird. Der als Kolben wirkende Anker 9a besitzt die wirksamen Druckflächen 3a und 4a und der Gleichgewichtszustand wird über die als Ventilsitz wirkende mit dem Anker 9a zusammenwirkende Fläche 17 hergestellt. Aufgrund der Differentialflächen des als Anker wirkenden Kolbens 9a wird dieser bei Beaufschlagung durch das Druckmittel in der Richtung 13 bewegt, während die Magnetkraft in der entgegengesetzten Richtung 14 wirkt. Der Durchfluß zwischen der Zuführungsleitung 5a und der zum Tank führenden Leitung 18 über den Ventilsitz 17 ist jeweils proportional der Magnetfeldstärke. Mit dieser Einrichtung gelingt es, die Größenabmessung des erforderlichen T@agneten wesentlich kleiner zu j3 statten als bei der vorher erwähnten Ausführungsform. Außerdem kann die in Pig. 2 dargestellte Ausführungsform auf einfache Weise mit einem Istwertgeber unmittelbar ausgerüstet werden, indem beispielsweise der Dämpfungszylinder 15 mit einem Dehnungsmeßstreifen 19 verbunden wird.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Hydraulische Verstärkervorrichtung, die mit einer Druckquelle verbunden und mit einem Steuerkolben ausgerüstet ist, der mit einem durch einen Elektromagnet gebildeten Stellkraftgeber in Verbindung steht, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Anker (9) des Magneten (11) von diesem getrennt und mit dem Ventilkolben (1) formschlüssig verbunden ist und sich die Magnetspule (11) im Gehäuse= der Vorrichtung in den Bereich des Ankers (9) erstreckt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e ich n e t , daß sich der Anker (9) in dem Steuerdruckraum (4) des Kolbens (1) befindet.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u roh g e -k e n n z e i c h n e t , daß zur Bildung des Magnetflusses in einem nichtmagnetischen Teil des Gehäuses im Bereich des Ankers (9) radiale Stifte (12) od.dgl. aus magnetisch wirksamen Material wie Eisen od.dgl. angebracht sind.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, g e k e n n z e i c h n e t durch einen in Bewegungsrichtung des Kolbens (1) verjüngten od.dgl. Querschnitt der Stifte (12) wenigstens im Bereich. des Luftspaltes (12a) derart, daß bei Verschiebung des Ankers (9) der Widerstand des magnetischen Kreises konstant bleibt.
5. 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der den Anker (9) tragende, hin- und herbewegliche Ventil. kolben (1) unter Zwischenschaltung von.Axialwälzlageri (1a,b) in der Gehäusebohrung angeordnet ist.
6. 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e ich n e t , daß der Anker (9a) in einem Dämpfungszylinder (15) sitzt, der mit dem Ventildruckmittel in Verbindung steht und der einen Istwertgeber trägt.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Istwertgeber durch einen Dehnungsmeßstreifen (19) am Dämpfungszylind@i (15) ausgebildet ist.