DE1814455A1

DE1814455A1 - Proportional-Regelventil

Info

Publication number: DE1814455A1
Application number: DE19681814455
Authority: DE
Inventors: Ernst Hillesheim
Original assignee: Garbe Lahmeyer and Co AG
Current assignee: Garbe Lahmeyer and Co AG
Priority date: 1968-12-13
Filing date: 1968-12-13
Publication date: 1970-07-02

Description

Proportional-Regelventil Die Erfindung betrifft ein Proportional-Regelventil für mit Druckflüssigkeit angetriebene Einrichtungen, die eine genaue Positionierung des angetriebenen Gliedes erfordern, wie dies zum Beispiel bei Werkzeugmaschinen, Verpackungsmaschinen, Transferstraßen und dergleichen der Fall ist. Bisher rlurden zu diesem Zweck aufwendige Anordnungen von Servo-Ventilen ven7endet, mit denen sich zwar die Anfahr- und Bremsstöße vermeiden ließen, andererseits aber durch die Eigentümlichkeit der Arbeitsweise dieser Ventile ein stetiger Leckölstrom vorhanden ist, der sich für hydraulische Anlagen, beispielsweise beim Betrieb eines Schaltkreises über Druckspeicher und Pumpen kleinerer Förderleistungen als nachteilig ausweist, unter anderem deshal5, weil der Temperaturanstieg im Regelraum der Ventile auch die Viskosität des Leckölstromes verändert. Außerdem sind jeweils mehrere IVèntile notwendig, da das Ein- bzw. Abschalten des Druckmittelstromes und die Wegesteuerung nicht mit einem und denselben Ventil vorgenommen werden können.
Iach der Erfindung soll desllalb als Proportional-Regelventil ein Wegeventil verwendet werden, dessen Steuerkolben einen Antrieb aufweist, dessen Hub schrittweise veränderbar- und festlegbar ist. In erster Linie kommt hierfür ein Ilagnetventil infrage, dessen Magneten erfindungsgemäß über ihren iiubweg für gleichen Strom oder gleiche Spannung entsprechend gleiche Hubkräfte aufbringen und in an sich bekannter reise gegen die Wirkung eines elastischen Druckmittels, zweckmässig einer Feder mit festgelegter Federkennlinie, arbeiten, Die steuernde Kante erhält dabei zweckmässig in an sich bekannter Weise eine Form, die die Zu- bzw, Abnahme der Durchflußmenge entsprechend einem vorgegebenen Proportionalitätsfaktor bestimmt, wobei die Kante mit Überdeckung arbeitet.
ijit einer solchen Ventilausbildung kann der Stron des Drucknittels sowohl ein-, aus- oder umgeschaltet als auch mit Hilfe der Kantensteuerung geregelt werden. Dabei läßt sich die Durchflußenge durch die entsprechende Ausbildung der steuernden Kolbenkante regeln und damit !.nfahr- und Bremsstöße vermeiden. Die Oberdeckung der Kantensteuerung senk-t dabei auch die Leckverluste in der Null-Läge des Ventils in erheblichen Ausmaß.
Als Magnetventil ist der Aufbau des erfindungsgemäßen Were-Regelventils besonders einfach zu gestalten, weil sich der den jeweiligen Kolbenweg bestimmende Kubaschnitt des Magneten durch Aufbrigen einer entsprechenden Spannung bz?. eines entsr,recllenden Stromes auf den Magneten einsteuern läßt, wobei das der Magnetkraft entgegenwirkende elastische Druckmittel mit festgelegter Elastizitäts-Kennlinie den Ort auf dem Kolbenweg bestimmt, an dem sich Magnetkaft und Gegenkraft aufheben. Dieser Ort entspricht der vorgegebenen Steuerstellung des Kolbens. Mit Hilfe dieser Stillweg-Vorbestimmung ist es möglich, den Druckmittelstrom zum Verbraucher nicht nur zu steuern, sondern auch zu re-ein, wenn dies notwendig ist.
Lie Regelung der jeweiligen Positionierungssgröße kann auf verschiedemartige Weise erfolgen, beispielsweise durch eienen elektrischen Soll-Ist-Wertvergleich, wobei die Positionietungsgröße durch einen Sollwert-Widerstand vorgegeben ist und ein mit der Verstellbewegung variables Istwert-Potentiometer die Rückmeldung auf einen elektrischen Verstärkerkreis gibt, wenn die vorgesehene Position erreicht ist (sogenannte Wachlaufregulierung). Die dabei bis der reproduzierbar erreichte Genauigkeit liegt bei 0,5°/00.
Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Die Zeichnung zeitgt in Fig. 1 das Ventil als Magnetventil, teilweise axial geschnitten, von der Seite gesehen, in Fig. 2 ein Schaltschema mit dem Ventil, und in Fig. 3 ein Einzelbeit in vergrößerter Haßstab.
In Fig. 1 sind das Gehäuse des Ventils mit 1 und der Steuerkolben mit 2 beziechnet. Der Steuerkolben bewegt sich in der Dohrung einer in das Gehäuse eingesetzten, sogenannten schwirmenden Büchse 1b, die die für die Steuerung des Druckmittels notwendiren Nuten und Anschlässe aufweist. Der Kolben 2 ist über die justierbaren Stellstangen 11 und 12 jeweils mit einem Magneten 3a bzw. 3b verbunden und an den beiden dem @eweiligen Magneten zugewandten äuleren Rincbundkanten 2a bzw. 2b über einen Anschlagrin 5a bzw. gegen in der Rehlusebehrung anreordnete Federn 4a bzw. abgestützt. Die Federn iklerseits stützen sich gegen in der Gehäusebohrung axial verschieb-und festlezbare Stellklötze 18a bzw. 13b ab. Das dargestellte Ventil ist durch die wahlweise Heaufschlagundes Magneten 3a oder des Magneten 8b in der bare zwei Arbeitsleitungen beispielsweise entsprechend dem schaltschema nach Fig. 2 in einem hydraulischen Kreis zu versorgen. Die beispielsweise entsprechend Fig. 3 ausgebildete Steuerkante 10 desKolbens bewirkt eine Beeinflussung der Menge des Druckflüssigkeitsstromes nach einem gewünschten Proportionalitätsfaktro.
Wie sich aus Fig. 1 weiter ergibt, ist ein mit der Nut 7 zusammenarbeitender Steuerkolbenteil 8 vorgesehen, dessen Überdeckungskanten 9 ebenfalls eine Ausbildung gemäß Fig. 3 aufweisen. Mithilfe dieser Kanten läßt sich der Zu- und Rückfluß des angeschlossenen Verbrauchers in der erläuterten Weise regeln, so daß man in der Lage ist, den Verbraucher, zum Beispiel einen Zylinder oder einen Ulmotor, genau zu positionieren, weil die zusätzliche Regelung des Rückflusses einem durch die Massenträgheit bedingten Weiterbewegen des Verbrauchers entgegenwirkt.

Claims

Patentansprüche

1. Proportional-Regelventil, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Steuerkolben eines hydraulischen Wegeventiles einen Antrieb aufweist, dessen Hub schrittwese veränder-und festlegbar ist.

2. Proportional-Regelventil nach Anspruch l, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Wegeventil als Magnetventil ausgebildet ist, dessen Magneten (3a, 3b) über ihren Hubweg für gleichen Strom oder gleiche Spannung entsprechend gleiche Hubkräfte aufbringen und in an sich bekannter Weise gegen die -1irkuns eines elastischen Druckmittels (4a, b) mit festgelegter Elastizitäts-Kennlinie arbeiten.

3. Proportional-Regelventil nach den Ansprüchen 1 undXoder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß neben dem Steuerkolben (2) ein weiterer Steuerkolben (8) vorgesehen ist, dessen mit Überdeckung steuernde Kanten (9) über eine Nut (7) den Rückstrom zum Verbraucher regeln.

4. Proportional-Regelventil nach einem oder mehreren der Ansprüche l bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die steuernden Kanten der Kolben (2 bzw. 8) des Ventils eine an sich bekannte, die Zu- bzw. Abnahme der Druchflußmenge entsprechend einem vorgegebenen Proportionalitätsfaktor bestimmende Formgebung (10) aufweisen.

5. Proportional-Regelventil nach einemoder mehreren der Ansprtiche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die steuernden Kanten der Kolben mit IRberdeckunt arbeiten.

L e e r s e i t e