DE1751928A1 - Auf einem Ventilsystem aufgebaute Fluidio-Schaltung - Google Patents

Auf einem Ventilsystem aufgebaute Fluidio-Schaltung

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DE1751928A1
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fluidic
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Klessig Ernst Frederick
Destache Richard William
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Rex Chainbelt Inc
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Rex Chainbelt Inc
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    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/0401Valve members; Fluid interconnections therefor
    • F15B13/0402Valve members; Fluid interconnections therefor for linearly sliding valves, e.g. spool valves
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    • Y10T137/87233Biased exhaust valve

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine auf einem Ventilsystem aufgebaute Fluidic-Schaltung, insbesondere für hydraulisch betriebene Kraftgeräte.
Solche Fluidic-Schaltungen sind solche Schaltungen, bei denen ein Fluid mit relativ geringem Druck, wie z.B. Luft, zur Steuerung von Fluidströmen mit sehr viel größeren Kräften zur Anwendung kommt, wie z.B. zur Steuerung eines Speisestromes eines hydraulisch betriebenen Kraftgerätes.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fluidic-Schaltung eingangs genannter Art in Vorschlag zu bringen, bei der ein Fluidic-Ventil als auf ein Signal geringen Druckes ansprechendes Steuerventil ausgebildet ist, das einen Fluidsteuerstrom an ein Hauptventil zur Einspeisung des hydraulischen Kraftgerätes steuert.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fluidic-Schaltung in Vorschlag zu bringen, bei der ein Druckminderungsventil den an das Fluidic-Steuerventil angelieferten Fluidstrom auf einen gewünschten verminderten Druck herabmoduliert und bei der dieses Druckminderungsventil in einem Kreis geschaltet ist mit dem Fluidic-Steuerventil und für dieses als Akkumulator zur Verbesserung der Schaltung wirksam ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, das Fluidic-Steuerventil an einem Raum am federbelasteten Ende eines Druckminderungsventiles, welches an das Fluidic-Steuerventil einen Fluidstrom verminderten Druckes liefert, anzuschließen, damit das Druckminderungsventil als Akkumulator wirksam ist und aufgrund eines schnellen Fluidtransportes durch diesen Akkumulator das Fluidic-Steuerventil schneller anspricht.
Zur Lösung dieser Aufgaben ist die eingangs genannte Fluidic-Schaltung insbesondere gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: ein das Ventilsystem aufnehmendes Gehäuse,
ein Hauptventil zur Steuerung eines Fluidstromes zu oder von dem Kraftgerät,
mindestens ein durch Drucksignale steuerbares Fluidic-Steuerventil zur Steuerung der Anlieferung eines Fluidsteuerstromes an das Hauptventil,
eine Anlieferungseinrichtung für die Anlieferung eines hydraulischen Fluids an das Fludic-Steuerventil, umfassend ein Druckminderungsventil mit einer Feder, welche einen Ventilkörper des Druckminderungsventils entgegen dem Einlaßdruck des hydraulischen Fluids vorspannt, sowie
ein Kanalsystem zur Verbindung eines Raumes an dem von der Feder belasteten Ende des Ventilkörpers des Druckminderungsventiles mit dem Fluidic-Steuerventil, wobei dieses Druckminderungsventil als Akkumulator für das Fluidic-Steuerventil wirksam ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fluidic-Schaltung in Vorschlag zu bringen, bei der der Fluidsteuerstrom und der zur Verstellung des Fluidic-Steuerventils verwendete Fluidstrom vollkommen voneinander getrennt sind.
Zu diesem Zweck ist das Fluidic-Steuerventil dahingehend ausgestaltet, daß das Fluidic-Steuerventil einen verschieblich in einer Bohrung des Ventilgehäuses gelagerten Ventilkörper aufweist, der einen Hydraulik-Fluid-Strom zwischen einem Einlaßkanal und einem Steuerkanal steuert, daß an jedem Ende des Ventilkörpers wechselweise auf ein Druckfluidsignal ansprechende Stellvorrichtungen vorgesehen sind, umfassend jeweils eine biegungsfähige Arbeitsringmembran, und daß jeder Arbeitsringmembran eine von dieser in einem Abstand angeordnete Schutzmembran zugeordnet ist, welche als biegungsfähige Ringmembran ausgebildet ist und von der Arbeitsringmembran jegliche hydraulische Einwirkung, wie Druckpulsationen, abhält.
In Ausgestaltung des Fluidic-Steuerventils gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß der durch den Abstand zwischen einer Arbeitsringmembran und einer Schutzmembran gebildete Raum gegenüber dem Ventilgehäuse abgedichtet und über Kanäle zur umgebenden Atmosphäre hin offen ist, so daß keine auf die Schutzmembran einwirkenden hydraulischen Pulsationen auf die Arbeitsmembran übertragen werden, und ferner daß zwischen einer Arbeitsmembran und einer Schutzmembran ein Distanzglied eingeschaltet ist, welches gleichzeitig das Volumen des zwischen den Membranen befindlichen Gasfluids verkleinert.
Ferner ist gemäß der Erfindung für das Fluidic-Steuerventil ein Leckfluidablauf vorgesehen, der an die Tankleitung der Schaltung angeschlossen ist, wobei in diesem Leckfluidablauf eine Drosselstelle vorgesehen ist, die verhindert, daß Druckschwankungen in der Tankleitung auf die Schutzmembranen zurückwirken und dadurch die Schaltung gestört wird.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen. Die Zeichnungen stellen dar:
Fig. 1 ist eine Draufsicht auf ein teilweise geschnittenes Ventilsystem einer sogenannten Fluidic-Schaltung.
Fig. 2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 in Fig. 1.
Fig. 3 ist eine Schnittansicht in vergrößertem Maßstab entlang der Linie 3-3 in Fig. 2.
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung einer Fluidic-Schaltung gemäß der Erfindung unter Verwendung von
<NichtLesbar>
-Symbolen.
Ein Gesamtverständnis der Hauptbauteile des erfindungsgemäßen Steuersystems ist insbesondere im Hinblick auf die in Fig. 4 gezeigte Schaltung möglich. Ein in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichnetes Hauptventil ist für die Einsteuerung zweier an einen Motor angeschlossener Fluidleitungen vorgesehen. Dieser Motor ist z.B. ein Fluidzylinder. Das Hauptventil 10 ist dargestellt in der Form eines durch Steuerfluide gesteuerten Vierwegeventils, welches durch zwei auf die entgegengesetzten Endflächen des Ventilkörpers 17 einwirkende Federn 15, 16 in einer Mittenlage selbstzentrierend ist (Fig. 2). Das Hauptventil 10 wird gesteuert durch zwei in ihrer Gesamtheit mit 20 und 21 bezeichnete Steuerventile gleicher Bauart. Diese Steuerventile 20 und 21 stehen unter einer Fluidic-Steuerung, sind als Dreiwegeventile ausgebildet und steuern die Anlieferung einer hydraulischen Steuerfluid an die Endflächen des Hauptventils 10. Das hydraulische Steuerfluid wird von einer Pumpe 22 angeliefert, die über eine Zweigleitung 23 an ein Druckminderungsventil 24 angeschlossen ist, um den Fluiddruck zur Verwendung in den Steuerventilen 20, 21 auf einen niedrigeren Druckwert herabzusetzen.
Die gesamte Fluidic-Schaltung mit dem Ventilsystem ist in einem einzigen Gehäuse bestehend aus mehreren Gehäuseteilen untergebracht, umfassend ein zentrales Gehäuseteil 30 und Endgehäuseteile 31 und 32. Diese Endgehäuseteile sind mittels Schraubenbolzen 33 an dem zentralen Gehäuseteil 30 befestigt und dienen zur Aufnahme der Fluidic-Steuerventile 20 und 21. In dem zentralen Gehäuseteil 30 ist eine erste oder im Sinne der Fig. 2 obere Bohrung 35 zur Aufnahme des Druckminderungsventils 24 ausgebildet. Dieses Ventil 24 ist gebildet von einem in der Bohrung 25 verschieblich gelagerten Ventilkörper 36 mit zwei voneinander beabstandeten Verdickungen 37 und 38. Diese liegen beiderseits einer einer Bohrung 39 in dem Ventilkörper 36. Diese Bohrung 39 kommuniziert mit einer zum linken Ende (Fig. 2) hin offenen Innenbohrung des Ventilkörpers 36 und über diese mit einer weiteren Bohrung 40 in der Ventilkörperwand, so daß das in der vertikal angeordneten Zweigleitung 23 befindliche Fluid unter Einlaßdruck an die linke Schulterfläche der Verdickung 37 angeliefert wird. Die entstehende Kraft wirkt nach rechts entgegen der Kraft einer Feder 42, die den Ventilkörper
36, wie in Fig. 2 dargestellt, in seine linke Stellung vorspannt. Auf diese Weise bestimmt die Federkraft der Feder 42 den Auslaßdruck des Fluids aus dem Druckminderungsventil, wobei die Verdickung 37 über die Zweigleitung 23 moduliert wird, um den verminderten Druck aufrechtzuerhalten.
In dem zentralen Gehäuseteil 30 ist eine zweite Bohrung 45 zur Aufnahme des Ventilkörpers 17 des Hauptventils 10 ausgebildet. In diese Bohrung 45 münden mehrere Kanäle ein und sie hat Öffnungen zur Bodenseite (Fig. 2) des zentralen Gehäuseteiles 30 hin.
Einer dieser Kanäle (nicht dargestellt) kommuniziert mit der unter Druck stehenden Zweigleitung 23, während die mit der Bohrung 45 kommunizierenden Kanäle 46 und 47 an die zu dem Motor führenden Leitungen 11 und 12 angeschlossen sind. In seiner zentrierten Stellung sperrt eine zentrale Verdickung 48 des Ventilkörpers 17 die Verbindung zwischen der Zweigleitung 23 und den beiden Kanälen 46 und 47. Zwei weitere an dem Ventilkörper 17 vorgesehene Verdickungen 49 und 50 sperren normalerweise zwei mit der Bohrung 45 kommunizierende Tankleitungen 51 und 52. Bei Vierwegeventilen bekannter Bauart wird bei einer Verstellung des Ventilkörpers aus der zentrierten Stellung nach rechts oder links die unter Druck stehende Zweigleitung 23 entweder an den Kanal 46 oder an den Kanal 47 angeschlossen, wobei der nicht an die Zweigleitung 23 angeschlossene Kanal an die entsprechende Tankleitung angeschlossen ist.
Die Einsteuerung der Stellung des Hauptventilkörpers wird gewährleistet durch die Fluidic-Steuerventile 20 und 21 gleicher Bauart, so daß nur das Ventil 21 in Fig. 1, 2 und 3 im einzelnen und als Beispiel beschrieben wird.
Das Fluidic-Steuerventil 21 weist einen in einer Bohrung 61 des Endgehäuseteiles 32 gelagerten Ventilkörper 60 auf. Zwei Kanäle 62 und 63 münden in die Bohrung 61 ein und bilden jeweils eine Druckleitung und eine Tankleitung. Beide Kanäle kommunizierten wechselweise über die Bohrung 61 mit einer vertikalen Bohrung 64, die an ihrem äußeren Ende verschlossen und an ihrem inneren Ende über einen Verbindungskanal 65 mit einer Steuerkammer 66 kommuniziert. Diese dient als Steuerkammer zur Verstellung des Vierwegeventils und in ihr ist die Feder 16 für den Hauptventilkörper 17 gelagert. Eine Verdickung 67 an dem Ventilkörper 60 kontrolliert die Verbindung zwischen dem Kanal 62 oder 63 und der vertikalen Bohrung 64. Wenn diese Verdickung 67 sich in der in Fig. 3 gezeigten Stellung befindet, wird über die Druckleitung 62 Fluid unter Druck in die Steuerkammer 66 eingespeist. Die Druckleitung erstreckt sich nach oben unter einem Winkel in Richtung des Endgehäuseteiles 32, wie in Fig. 2 dargestellt und mündet dort in eine Querbohrung 68 in dem zentralen Gehäuseteil 30. Diese Querbohrung erhält Fluid mit vermindertem Druck vom linken Ende der Bohrung 35 des Druckminderungsventils her über einen nach unten gerichteten und nach rückwärts geneigten Kanal 69, der, wie in Fig. 1 dargestellt, an seinem äußeren
Ende durch eine Kappe 69a verschlossen ist. Dieser schräg nach unten gerichtete Kanal 69 schneidet die Bohrung 35 und erstreckt sich bis zu der Querbohrung 68. Das linke Ende der Querbohrung 68 kommuniziert mit einem Kanal 70 in dem Endgehäuseteil 31, um Fluid mit vermindertem Druck an das Fluidic-Steuerventil 20 zu liefern. Die Tankleitung 63 ragt ähnlich der Druckleitung 62 in dem Endgehäuseteil 32 nach oben und mündet in eine Querbohrung 71 in dem zentralen Gehäuseteil 30. Diese Querbohrung 71 schneidet einen Tankanschluß 72, der sich zur Stirnseite des zentralen Gehäuseteiles 30 hin öffnet, und kommuniziert ferner mit einer Bohrung 73. Diese ist in der Stirnweite des zentralen Gehäuseteiles 30 derart ausgebildet, daß sie die Bohrung 35 des Druckminderungsventils mittels einer nicht dargestellten vertikalen Bohrung schneidet, welche durch eine Kappe 74 verschlossen ist.
Die Stellungen des Ventilkörpers 60 werden eingesteuert durch ein Steuersignal eines Fluids, wie z.B. Luft, welche herab bis zu einem Druck von wesentlich weniger als 1 psi arbeitet. Dieses Luftsignal wird angeliefert durch einen Einlaßanschluß 90 in einen Raum 91, welcher zwischen einer Ausnehmung in dem Gehäuseteil 32 und einem an diesem Gehäuseteil 32 mittels Bolzen 93 befestigten Deckel ausgebildet ist. Das Luftsignal wirkt auf eine Arbeitsmembran 94 ein, welche als Ringmembran ausgebildet zwischen dem Ventilkörper 60 und dem Gehäuseteil 32 eingespannt ist. Wechselweise kann das Luftsignal auch über ein Anschlußstück 95 in einen Raum 96 eingespeist werden und dort auf das andere Ende des Ventilkörpers 60 einwirken. Der Raum 96 ist gebildet zwischen einer Ausnehmung des Gehäuseteils 32 und einem mittels Bolzen an diesem Gehäuseteil 32 befestigten Deckel 97, und das Signal wird an eine Arbeitsmembran 98 angelegt.
Um die Arbeitsmembran von dem kontrollierten, hydraulischen Steuerfluid zu isolieren, sind den Arbeitsmembranen 84 und 98 jeweils in einem Abstand von diesen Isoliermembranen 100 und 101 zugeordnet. Diese Membranen sind an einer direkten Verbindung mit der Ventilbohrung 61 durch Verdickungen 102 und 103 an dem Ventilkörper 60 gehindert.
Die inneren peripheren Bereiche der Membranen sind an dem Ventilkörper 60 durch innere und äußere Klemmglieder 111, 112 festgespannt, welche an einem Achsstummel 110 an einem Ende des Ventilkörpers 60 durch eine auf diesen Achsstummel aufgeschraubte Mutter 113 gehalten sind. Ein Distanzglied 114 ist auf dem Achsstummel 110 zwischen den Membranen derart angeordnet, daß es diese in einem Abstand von einander hält und den zwischen den Membranen gebildeten Raum wesentlich verkleinert. In ähnlicher Weise sind Klemmglieder 115 und 116 sowie ein Distanzglied 117 auf einem Achsstummel 118 am entgegengesetzten Ende des Ventilkörpers 60 vorgesehen. Die äußeren peripheren Bereiche der Membranen sind lose zwischen einem inneren Ring 120 und dem Deckel 92 eingespannt, wobei zwischen den Membranen ein Distanzring 121 vorgesehen ist. Das Membranenpaar 98, 101 ist im Bereich seines Außenumfanges zwischen einem Ring 122 und dem Deckel 97 eingespannt, wobei zwischen den
Membranen, zur Verhinderung der Übertragung von hydraulischen Pulsationen auf die Arbeitsmembranen und zur stetigen Aufrechterhaltung eines auf die Membranen wirkenden Druckes, damit diese gespannt sind und nicht zurückschlagen können, ist in dem Distanzring 121 eine Luftleitung 130 gebohrt, welche an einen Kanal 131 im unteren Teil des Gehäuseteiles 32 angeschlossen ist. In ähnlicher Weise sind für die Belüftung des Raumes zwischen den Membranen 98 und 101 Kanäle 132 und 133 vorgesehen.
Um den Widerstand gegen eine schnelle Betätigung infolge eines Steuersignals geringer Stärke auf ein Minimum herabzusetzen, sind die Membranen derart zusammengebaut, daß sie bei der Mittenstellung des Ventilkörpers 60 gewellt sind, so daß bei einer Verstellung der Membranen in eine in Fig. 3 gezeigte Extremstellung eine ausreichend große Membranwandlänge für diese Bewegung vorhanden ist und daß es nicht zu Widerstandsmomenten durch ein Spannen des Membranmaterials kommt. Da es zu Durchbiegungen der Membranen kommt, sind zusätzlich alle die den Membranen zugeordneten Flächen der Klemm- und Distanzglieder hinterschnitten oder abgerundet, wie in Fig. 3 dargestellt, so daß die Membranen nicht über scharfe Kanten gebogen werden.
Bei einer normalen Arbeitsweise kann es zu Leckverlusten des hydraulischen Fluids an den Verdickungen 102 und 103 des Ventilkörpers 60 kommen. Dieses an den Endabschnitten des Steuerventils eingeschlossene Fluid kann sehr schnell von einem zum anderen Ende des Ventils durch eine Mehrzahl von Verbindungskanälen 140 geleitet werden, welche, wie in Fig. 2 gezeigt, in dem Gehäuseteil 32 ausgebildet sind. Zusätzlich kann dieses Leckfluid über einen Drosselkanal 141 (Fig. 1) in die Tankleitung 63 abfließen. Dieser Drosselkanal verhindert ferner, daß Druckanstiege in der Tankleitung in erheblichem Maße auf die Isolierungsmembranen 100 und 101 einwirken. Die Verhinderung dieser Auswirkungen von Druckanstiegen ist deshalb von Bedeutung, weil manceh Fluidic-Regeleinrichtungen durch Änderungen in einem rückströmenden Druck verstellt werden können.
Die Arbeitsweise der auf dem Ventilsystem aufgebauten Fluidic-Schaltung gemäß der Erfindung wird ferner dadurch verbessert, daß die Tankleitung 63 an das federseitige Ende des Druckminderungsventils angeschlossen wird, so daß dieses Ende als Akkumulator wirksam ist. Wenn das Vierwegeventil verschoben wird, wird aus einer Steuerkammer hydraulisches Steuerfluid ausgeschoben, und die Verstellgeschwindigkeit wird dadurch erhöht, daß dieses Fluid über den Kanal 73 in einen Raum am federseitigen Ende des Druckminderungsventiles 24 abströmen kann (Fig. 2). Nach der Verstellung kann dieses Fluid dann in schrittweisen Raten in den Tank abfließen.
Mit der hierin beschriebenen Bauweise ist es möglich, mit einem Steuersignal geringen Druckes den Ventilkörper 17 des Vierwegeventils in Abhängigkeit von der Betätigung des entsprechenden Fluidic-Steuerventils zu verstellen.
Eine Betätigung von Hand ist möglich durch Betätigung eines der Schiebezapfen 170 und 171, welche verschieblich jeweils in Bohrungen 172 und 173 gelagert sind und wahlweise gegen jeweils die Achsstummel 110 und 118 zur Anlage gebracht werden können. Diese Schiebezapfen werden durch den auf Flansche 174 und 175 an ihrem inneren Ende nach außen zurückgeschoben.
Die Arbeitsweise der Fluidic-Schaltung gemäß der Erfindung ist anhand des Schaltdiagramms in Fig. 4 erläutert. Bei der in Fig. 4 gezeigten Stellung der einzelnen Ventile gelangt der Druck aus der Zweigleitung 23 über das Druckminderungsventil 24 zu der Querbohrung 68, und beide Fluidic-Steuerventile 29 und 21 sind so verstellt, daß sie einen Fluidstrom in die Steuerkammern des Vierwegeventils 10 sperren. Dadurch verharrt dieses Hauptventil 10 in seiner zentrierten Stellung. Wenn das Vierwegeventil 10 nach rechts verstellt werden soll, wird über die Leitung 151 an die rechte Seite des Fluidic-Steuerventils 20 ein Steuersignal angelegt, so daß dieses Fluidic-Steuerventil nach links verschoben wird. Dabei gelangt verminderter Druck über eine Leitung 155 an diejenige Steuerkammer des Hauptventils 10, in der die Feder 15 gelagert ist. Dadurch wird das Hauptventil 10 nach rechts verstellt, während gleichzeitig die die Feder 16 enthaltende Steuerkammer über den Kanal 65 an die Tankleitung angeschlossen bleibt. Um das
Hauptventil 10 wieder in seine Mittenstellung zurückzustellen, wird das Steuersignal von der Leitung 151 abgenommen und an eine Leitung 150 angelegt. Dadurch wird das Fluidic-Steuerventil 20 wieder in seine normale Stellung zurückgestellt, wobei die Steuerleitung 155 wiederum an die Tankleitung 71 angeschlossen wird und die Federn 15 und 16 den Ventilkörper 17 in seine Mittenstellung drücken. Wenn das Hauptventil 10 nach links verstellt werden soll, wird ein Steuersignal über die Leitung 90 an die Arbeitsmembran 94 angelegt, um das Fluidic-Steuerventil 21 nach links zu verstellen und die unter Druck stehende Querbohrung 68 an den Steuerkanal 65 anzuschließen, während gleichzeitig das Fluid aus der die Feder 15 enthaltenden Steuerkammer in den Tank abfließen kann. Die Rückstellung des Hauptventils 10 in seine zentrierte Stellung wird erreicht, indem man das Steuersignal von der Leitung 90 abnimmt und an die Leitung 95 anlegt. Dadurch wirkt das unter Druck stehende Steuerfluid, wie z.B. Luft, auf die Arbeitsmembran 98 ein und stellt das Fluidic-Steuerventil 21 wieder in die in Fig. 4 schematisch dargestellte Stellung zurück. Die Federn 15 und 16 halten das Hauptventil 10 in seiner Mittenstellung.

Claims (14)

1. Auf einem Ventilsystem aufgebaute Fluidic-Schaltung, insbesondere für hydraulisch betriebene Kraftgeräte, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
- ein das Ventilsystem (10, 20, 24) aufnehmendes Gehäuse (30, 31, 32),
- ein Hauptventil (10) zur Steuerung eines Fluidstromes zu oder von dem Kraftgerät (11, 12),
- mindestens ein durch Drucksignale steuerbares Fluidic-Steuerventil (20, 21) zur Steuerung der Anlieferung eines Fluidsteuerstromes an das Hauptventil (10),
- eine Anlieferungseinrichtung (22, 23, 24) für die Anlieferung eines hydraulischen Fluids an das Fluidic-Steuerventil (20, 21), umfassend ein Druckminderungsventil (24) mit einer Feder (42), welche einen Ventilkörper (36) des Druckminderungsventils (24) entgegen dem Einlaßdruck des hydraulischen Fluids vorspannt, sowie
- ein Kanalsystem (73, 71) zur Verbindung eines Raumes an dem von der Feder (42) belasteten Ende des Ventilkörpers (36) des Druckminderungsventiles (24) mit dem Fluidic-Steuerventil (20, 21), wobei dieses Druckminderungsventil (24) als Akkumulator für das Fluidic-Steuerventil (20, 21) wirksam ist.
2. Schaltung insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluidic-Steuerventil (20, 21) einen verschieblich in einer Bohrung (61) des Ventilgehäuses (30, 31, 32) gelagerten Ventilkörper (60) aufweist, der einen Hydraulik-Fluid-Strom zwischen einem Einlaßkanal (62) und einem Steuerkanal (65) steuert, daß an jedem Ende des Ventilkörpers (60) wechselweise auf ein Druckfluidsignal (90, 95, 151, 150) ansprechende Stellvorrichtungen (94, 98) vorgesehen sind, umfassend jeweils eine biegungsfähige Arbeitsringmembran (94, 98), und daß jeder Arbeitsringmembran (94, 98) eine von dieser in einem Abstand angeordnete Schutzmembran (100, 101) zugeordnet ist, welche als biegungsfähige Ringmembran ausgebildet ist und von der Arbeitsringmembran (94, 98) jegliche hydraulische Einwirkung, wie Druckpulsationen, abhält.
3. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der durch den Abstand zwischen einer Arbeitsringmembran (94, 98) und einer Schutzmembran (100, 101) gebildete Raum gegenüber dem Ventilgehäuse (30, 31, 32) abgedichtet und über Kanäle (130, 131, 132, 133) zur umgebenden Atmosphäre hin offen ist, so daß keine auf die Schutzmembran (100, 101) einwirkenden hydraulischen Pulsationen auf die Arbeitsmembran (94, 98) übertragen werden.
4. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer Arbeitsmembran (94, 98) und einer Schutzmembran (100, 101) ein Distanzglied (114, 117) eingeschaltet ist, welches gleichzeitig das Volumen des zwischen den Membranen (94, 98, 100, 101) befindlichen Gasfluids verkleinert.
5. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeits- und die Schutzmembranen (94, 98, 100, 101) im Bereich ihres Innenumfanges an dem Ventilkörper (60) und im Bereich ihres Außenumfanges an dem Ventilgehäuse (30, 31, 32) befestigt sind, daß die Membranen (94, 98, 100, 101) in leicht gewelltem Zustand zwischen dem Ventilkörper (60) und dem Ventilgehäuse (30, 31, 32) eingespannt sind, wenn sich der Ventilkörper (60) in seiner zentralen Stellung befindet, und daß die mit den Membranen (94, 98, 100, 101) in Berührung kommenden Teile des Ventilkörpers (60) und des Ventilgehäuses (30, 31, 32) abgerundet sind, um die Verformungen der Membranen (94, 98, 100, 101) während der Bewegungen des Ventilkörpers (60) zu erleichtern.
6. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluidic-Steuerventil (20, 21) als Dreiwegeventil ausgebildet ist und eine Tankleitung (63), den Einlaßkanal (62) und den Steuerkanal (65) kontrolliert, um mittels des Ventilkörpers (60) in einer ersten Stellung den Einlaßkanal (62) an den Steuerkanal (65) und in einer zweiten Stellung den Steuerkanal (65) an die Tankleitung (63) anzuschließen, daß zwischen zwei jeweils in dem Ventilgehäuse (30, 31, 32) vor den Schutzmembranen (100, 101) ausgebildeten Räumen in dem Ventilgehäuse (30, 31, 32) Verbindungskanäle (140) vorgesehen sind und daß zwischen diesen Räumen und der Tankleitung (63) je ein Drosselkanal (141) ausgebildet ist, über den Leckfluid von dem Fluidic-Steuerventil (20, 21) in die Tankleitung (63) abfließen kann und der eine Übertragung von Druckschwankungen in der Tankleitung (63) auf die Schutzmembranen (100, 101) verhindert.
7. Schaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ventilkörper (60) Verdickungen (67, 102, 103) ausgebildet sind, die in der ersten Stellung des Ventilkörpers (60) die Verbindung zwischen dem Einlaßkanal (62) und dem Steuerkanal (65) und in der zweiten Stellung die Verbindung zwischen dem Steuerkanal (65) und der Tankleitung (63) herstellen.
8. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ventilgehäuse (30, 31, 32) im Bereich der Enden (110, 118) des Ventilkörpers (60) an den Arbeitsmembranen (100, 101) anliegende Steuerräume (91, 97) ausgebildet sind.
9. Schaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerräume (91, 97) definiert sind von den Arbeitsmembranen (94, 98) und von das Ventilgehäuse (30, 31, 32) verschließenden Deckeln (92, 97).
10. Schaltung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzmembranen (100, 101) zwischen den
Arbeitsmembranen (94, 98) und den Verdickungen (102, 103) im Bereich der Enden des Ventilkörpers (60) in einem Abstand von den Arbeitsmembranen (94, 98) angeordnet sind.
11. Schaltung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranen (94, 98, 100, 101) im Bereich ihres Innenumfanges durch Klemmglieder (111, 112, 115, 116) an dem Ventilkörper (60) befestigt sind.
12. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranen (94, 98, 100, 101) im Bereich ihres Außenumfanges zwischen dem Ventilgehäuse (30, 31, 32) und den die Steuerräume (91, 97) begrenzenden Deckeln (92, 97) eingespannt sind.
13. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Fluidic-Steuerventile (20, 21) vorgesehen sind, wobei jedes dieser Fluidic-Steuerventile (20, 21) einer Verstellung des Ventilkörpers (17) des Hauptventils (10) aus dessen Mittenlage in eine Richtung zugeordnet ist.
14. Schaltung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Enden des Hauptventils (10) jeweils eine Steuerkammer (66) vorgesehen ist, daß die Fluidic-Steuerventile (20, 21) die hydraulischen Fluidsteuerströme in diese Steuerkammern (66) kontrollieren und daß der Raum am federbelasteten Ende des Druckverminderungsventils (24) an diese Steuerkammern (66) angeschlossen ist, um von dort einen Druckanstieg des hydraulischen Fluides aufzunehmen und die Verstellgeschwindigkeit des Hauptventils (10) zu erhöhen.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH469215A (de) * 1967-12-22 1969-02-28 Contraves Ag Hydraulisch oder pneumatisch steuerbares Schieberventil
JPS5233466U (de) * 1975-08-30 1977-03-09
US4182534A (en) * 1977-07-15 1980-01-08 Snyder David M Directional control valve system
DE102009014421A1 (de) * 2009-03-26 2010-09-30 Abb Technology Ag Ventilanordnung
DE102011113361B4 (de) * 2011-09-15 2015-02-26 Airbus Defence and Space GmbH Fluidventilanordnung mit einem bistabilen Fluidventil
GB201420289D0 (en) * 2014-11-14 2014-12-31 Blagdon Actuation Res Ltd Improvements in and relating to servo valves

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3253516A (en) * 1963-09-12 1966-05-31 Ross Operating Valve Co Valve
US3234957A (en) * 1963-04-22 1966-02-15 Fawick Corp Adjustable, metered directional flow control arrangement
US3320968A (en) * 1964-05-04 1967-05-23 Chrysler Corp Flow control device
US3300255A (en) * 1965-03-01 1967-01-24 Westinghouse Air Brake Co Fluid pressure brake control apparatus with empty and load change-over

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