DE19904901A1 - Proportional-Druckregelventil - Google Patents
Proportional-DruckregelventilInfo
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Abstract
Beschrieben wird ein Proportional-Druckregelventil als Vorsteuerventil mit einer Druckreduzier- und einer Druckhaltefunktion. Das Ventil besteht im wesentlichen aus einem Ventilgehäuse (2) mit Zu- und Ablauföffnungen (4, 5, 6), einem Steuerelement (7), einer Ankerstange (8) und einem Proportional-Magnet (3), welcher aus einem Magnetkern (10), einem Magnetanker (11) und einer Magnetspule (12) besteht, wobei der Proportional-Magnet (3) in seinem Arbeitsbereich eine nahezu konstante Magnetkraft aufweist. Erfindungsgemäß ist in einer Halteposition des Magnetankers (11) der kleinste axiale Abstand (13) zwischen dem Magnetanker (11) und dem Magnetkern (10) derart bemessen, daß die Magnetkraft zwischen diesen beiden Bauteilen (10, 11) in der Halteposition größer ist als die Magnetkraft im Arbeitsbereich des Proportional-Magneten (3) und daß der Magnetanker (11) durch diese Magnetkraft in der Halteposition feststellbar ist.
Description
Die Erfindung betrifft ein Proportional-Druckregel
ventil mit einer Druckreduzier- und einer Druckhaltefunkti
on. Das Ventil besteht im wesentlichen aus einem Ventilge
häuse mit Zu- und Ablauföffnungen, einem Steuerelement zum
Öffnen und Schließen von Ventilsitz und/oder Drosselspalt,
einer Ankerstange mit einer Ankerachse zur Verbindung des
Steuerelements mit einem Proportional-Magnet, welcher aus
einem Magnetkern, einem Magnetanker und einer Magnetspule
besteht. Der Magnetanker ist in Richtung der Ankerachse
zwischen zwei Endpositionen hin- und herbewegbar, wobei die
erste Endposition einer Halteposition des Magnetankers ent
spricht, d. h., daß der Magnetanker mittels des Steuerele
ments wenigstens einen Ventilsitz geschlossen hält.
Ventile der oben genannten Bauart sind aus dem Stand
der Technik vielfach bekannt; sie werden beispielsweise als
Vorsteuerventile zum Ansteuern von Kupplungen in automati
schen Kraftfahrzeug-Schaltgetrieben verwendet. In derarti
gen Getrieben beträgt der hydraulische Hauptdruck
ca. 10 bar oder mehr. Dieser Hauptdruck wird üblicherweise
durch ein Druckreduzierventil auf einen Vorsteuerdruck von
ca. 5 bar reduziert, mit welchem auch das Proportional-
Druckregelventil beaufschlagt wird. Um beispielsweise nach
dem Einkuppeln einer Kupplung diese auch geschlossen zu
halten, wird gewöhnlich ein Sicherheitsüberdruck, welcher
in etwa dem Systemdruck entspricht, an dem Kupplungszylin
der angelegt und durch zusätzliche Halteventile aufrechter
halten. Somit werden drei Ventile, nämlich ein Proportio
nal-Druckregelventil, ein Druckreduzierventil und ein
Druckhalteventil, zum Betrieb, beispielsweise einer Kupp
lung in einem Automatgetriebe, benötigt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Ventil
anzugeben, welches die oben genannten Funktionen erfüllt
und dabei einen einfacheren Aufbau, beispielsweise durch
weniger Bauteile, aufweist und somit kostengünstiger her
stellbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
bei einem Proportional-Druckregelventil der vorgenannten
Bauart in der Halteposition des Magnetankers der kleinste
axiale Abstand zwischen den beiden gegenüber angeordneten
Stirnseiten des Magnetankers und des Magnetkerns derart
bemessen ist, daß die Magnetkraft zwischen dem Magnetanker
und dem Magnetkern in dieser Halteposition größer ist als
die Magnetkraft im Arbeitsbereich des Proportional-Magneten
und daß der Magnetanker durch die überhöhte Magnetkraft in
dieser Halteposition feststellbar ist. Die Erfindung macht
sich dabei vorteilhafterweise die Tatsache zunutze, daß ein
Proportional-Magnet in seinem Arbeitsbereich eine nahezu
waagerechte Kraft-Hub-Kennlinie aufweist und die Magnet
kraft in einem Bereich unterhalb eines bestimmten Hubes,
d. h. eines Abstandes zwischen Magnetanker und Magnetkern,
gegenüber der Magnetkraft im Arbeitsbereich sprunghaft an
steigt. Zum Stand der Technik siehe auch Mannesmann-Rex
roth, Fluidtechnik von A bis Z, Der Hydraulik Trainer,
Bd. 5, 04.95, Seite 266. Durch diese Magnetcharakteristik
mit großen Magnetkräften bei geringen Luftspalten kann
durch entsprechende Magnetauslegung ein Spulenstrom bzw.
ein "Schnappstrom" eingestellt werden, bei welchem der Ar
beitsbereich des Magneten überfahren und der Magnetanker im
Bereich der hohen Magnetkraft gehalten wird. Durch die Ver
bindung des Magnetankers über die Ankerstange mit dem Steu
erelement wird somit auch die Haltekraft an dem jeweils
geschlossenen Ventilsitz des Steuerelements derart erhöht,
so daß dieser Ventilsitz auch bei anstehendem Systemdruck
größer ca. 10 bar zuverlässig dichtet. Daher kann mit dem
erfindungsgemäßen Proportional-Druckregelventil sowohl das
Druckreduzierventil als auch das Druckhalteventil vorteil
hafterweise entfallen, da deren Funktionen von dem erfin
dungsgemäßen Ventil miterfüllt werden. Weiterhin weist ein
derartiger Regler vorteilhafterweise eine hohe Druck-/
Strom-(p/I-)Auflösung in seinem Feinregulierbereich zwi
schen 0 und ca. 5 bar auf. Ferner ermöglicht die erfin
dungsgemäße Haltefunktion vorteilhafterweise die Blockade
schwingungsfähiger Massen im Druckregler; dieser ist somit
schwingstabiler und unterliegt einem geringeren mechani
schen Verschleiß.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist
das Steuerelement zwei Regelkanten auf, welche als Flach
sitz und als Schieberkante ausgebildet sind. Damit kann auf
einfache Weise eine kostengünstige Ausbildung, insbesondere
eines 3/2-Wege-Druckreglers mit magnetischer Haltefunktion
des Magnetankers, angegeben werden, wobei der Flachsitz zur
Erfüllung der Druckhaltefunktion vorgesehen und der Druck
regler vorteilhafterweise als Vorsteuerelement einsetzbar
ist.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschla
gen, daß zwischen dem Magnetanker und der Ankerstange ein
Federelement, beispielsweise eine schraubenförmige Druckfe
der, angeordnet ist. Dadurch wird zunächst erreicht, daß
die Ankerstange den Magnetanker nicht direkt berührt und
ferner eine statische Überbestimmtheit zwischen dem Flach
sitz des Steuerelements und dem Endanschlag der Ankerstange
an dem Anker kompensiert wird.
Vorteilhafterweise weist die Druckfeder, welche zwi
schen der Ankerstange und dem Magnetanker angeordnet ist,
eine harte Federkennlinie auf, wodurch ein Überfahren des
Proportional-Bereichs des Magneten erreicht sowie ein
schnelles Umschalten des Magnetankers aus dem Arbeitsbe
reich in die Halteposition und eine Verstärkung des
Schnappeffekts realisiert wird.
Die Druckfeder ist ferner derart ausgebildet bezüglich
ihrer Federkennlinie sowie ihrer Federgeometrie, wie bei
spielsweise der Federlänge, des Federdrahtdurchmessers
usw., und die Befestigung der Feder zwischen dem Anker und
der Ankerstange ist derart gewählt, so daß in der Haltepo
sition des Magnetankers der kleinste axiale Abstand zwi
schen dem Magnetkern und dem Magnetanker in dem Bereich von
0 bis ca. 0,3 mm liegt, bevorzugt ca. ≦ 0,1 mm beträgt. Bei
diesem Abstand ist die Magnetkraft ausreichend groß gegen
über der Magnetkraft im Arbeitsbereich, so daß der Magnet
anker auch bei anliegendem hydraulischen Hauptdruck vor
teilhafterweise in seiner Endposition gehalten wird.
Alternativ zu der vorgenannten Realisierung des ge
ringsten Abstandes zwischen dem Magnetkern und dem Magnet
anker kann eine Distanzscheibe aus einem unmagnetischen
Werkstoff zwischen dem Magnetkern und dem Magnetanker ange
ordnet werden. Durch eine derartige Scheibe, welche ein
"magnetisches Kleben" des Magnetankers an dem Magnetkern
verhindert, wird durch unterschiedliche Ausbildung der
Scheibendicke vorteilhafterweise eine einfache Einstellbar
keit der Magnetkraft möglich.
In einer besonders vorteilhaften Ausbildung der Di
stanzscheibe beträgt deren Dicke ca. 0,01 bis 0,3 mm, be
vorzugt ca. ≦ 0,1 mm, da bei dieser Dicke bereits eine aus
reichende magnetische Haltekraft erreicht wird.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird vorge
schlagen, daß die Magnetspule mit einer elektrischen Steu
ereinrichtung verbunden ist, welche in vorgebbaren zeitli
chen Abständen einen Stromimpuls an die Magnetspule zur
Aufrechterhaltung der Halteposition des Magnetankers ab
gibt. Damit wird sichergestellt, daß der Magnetanker seine
Halteposition relativ zum Magnetkern beibehält und nicht
unbeabsichtigt aus der Halteposition "abfällt" und damit
vorteilhafterweise der Dichtsitz des Steuerelements zuver
lässig geschlossen bleibt.
Als vorteilhaft hat sich herausgestellt, daß der
Stromimpuls eine Stromstärke aufweist, welche größer ist
als der Haltestrom der Magnetspule und beispielsweise
ca. 950 mA beträgt und daß der Stromimpuls in zeitlichen
Abständen von beispielsweise ca. 20 ms erfolgt, da dieser
Zeitraum kürzer bemessen ist als der Zeitraum, in welchem
der Magnetanker aus seiner Halteposition abfallen könnte.
Zum beabsichtigten Lösen des Magnetankers aus der Hal
teposition wird die Magnetspule mit einem elektrischen An
steuersignal beaufschlagt, welches beispielsweise durch
Reduktion und anschließendes Hochfahren des Steuerstroms
(Schleifenansteuerung) in der Magnetspule erfolgt. Damit
kann auf einfache Weise ein Lösen des Ankers auf besonders
elegante Art erfolgen.
Alternativ kann ein gewolltes Lösen des Magnetankers
aus seiner Halteposition durch ein Drucksignal erfolgen,
welches beispielsweise als eine Erhöhung des hydraulischen
Hauptdrucks auf einen Wert oberhalb des Haltedrucks erfolgt
und wobei die Druckerhöhung beispielsweise auf den Flach
sitz des Steuerelements wirkt. Dadurch wird in vorteilhaf
ter Weise durch eine Bewegung der Ankerstange auch ein Lö
sen des Magnetankers von dem Magnetkern erreicht.
Vorteilhafterweise wird das erfindungsgemäße Propor
tional-Druckregelventil als Vorsteuerventil verwendet. Da
bei ist das Ventil bevorzugt als 3/2-Wege-Proportional-
Druckregelventil mit einer magnetischen Haltefunktion des
Magnetankers ausgebildet, so daß bei Verwendung des erfin
dungsgemäßen Ventils sowohl ein Druckreduzierventil als
auch ein Druckhalteventil entfällt.
Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmög
lichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die in den Zeichnun
gen näher dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen
und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in
beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfin
dung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprü
chen und deren Rückbeziehung.
Es zeigen:
Fig. 1 ein 3/2-Wege-Proportional-Druckregelventil
als Vorsteuerventil mit magnetischer Halte
funktion des Magnetankers in Closed-End-
(CE-)Ausführung im Längsschnitt;
Fig. 2 ein Proportional-Druckregelventil, ähnlich
der Darstellung in Fig. 1, jedoch mit einer
alternativen Verbindung zwischen Ankerstange
und Magnetanker;
Fig. 3 eine Kennlinie des Drucks p über dem Spulen
strom I für ein erfindungsgemäßes Ventil mit
Haltefunktion in schematischer Darstellung;
Fig. 4 Kennlinien für den Verlauf des Drucks p und
der Durchflußmenge Q über dem Spulenstrom I
als Meßdiagramm und
Fig. 5 eine Magnetkraft-Hubkennlinie bei einem Pro
portional-Magnet in schematischer Darstel
lung.
Das Druckregelventil 1 (Fig. 1) besteht im wesentli
chen aus einem Ventilgehäuse 2 und einem Proportional-
Magnet 3, wobei die Zu- und Ablauföffnungen 4, 5, 6 in dem
unteren Teil des Ventilgehäuses 2 angeordnet sind. Ein
Steuerelement 7 zum Öffnen und Schließen von Ventilsitz 16
und Schieberkante 17 ist mit einer Ankerstange 8 verbunden,
welche eine Ankerachse 9 aufweist und wobei die Ankerstan
ge 8 in einer Buchse 24 geführt ist und das eine Ende der
Ankerstange 8 in den Innenraum eines Magnetankers 11 hin
einragt. Der Magnetanker 11 bildet zusammen mit einem Ma
gnetkern 10 und einer Magnetspule 12 den Proportional-
Magnet 3.
Zur Verbindung des Steuerelements 7 mit dem Proportio
nal-Magnet 3 ist eine Scheibe 21 an dem genannten Ende der
Ankerstange 8 befestigt. Dieses Ende der Ankerstange 8 mit
der Scheibe 21 ragt in eine im wesentlichen zylindrische
Ausnehmung in den Magnetanker 11 hinein. Zwischen der
Scheibe 21 und dem Boden der Ausnehmung in dem Anker 11 ist
eine schraubenförmige Druckfeder 20 angeordnet. Dadurch
wird eine starre Verbindung zwischen der Ankerstange 8 und
dem Magnetanker 11 vermieden. In der hier gezeigten Dar
stellung gemäß Fig. 1 befindet sich der Magnetanker 11 in
seiner zweiten Endposition, d. h. in der "oberen" Anschlag
position, so daß der Abstand 13 zwischen der Stirnseite 14
des Magnetankers 11 und der Stirnseite 15 des Magnet
kerns 10 maximal ist. In der ersten Endposition, welche der
erfindungsgemäßen Halteposition des Magnetankers 11 ent
spricht, beträgt der Abstand 13 ca. 0 bis 0,3 mm, bevorzugt
ca. ≦ 0, 1 mm.
Das Steuerelement 7 wird somit von dem Magnetanker 11
über die Druckfeder 20 und die Scheibe 21 einerseits in
seine erste "untere" Endposition bewegt. In dieser - nicht
gezeigten - Halteposition ist der Flachsitz 16 geschlossen,
so daß der an der Zulauföffnung 4 anstehende hydraulische
Druck über die drei Bohrungen 18 nicht zu der Ablauföff
nung 6 gelangen kann. Ein Öffnen des Flachsitzes 16 kann
dadurch erreicht werden, daß der Steuerstrom der Magnetspu
le reduziert und dadurch auch die magnetische Haltekraft
des Magnetankers 11 so weit zurückgenommen wird, daß der
Magnetanker 11 von dem Magnetkern 10 gelöst wird. Anschlie
ßend wird der Steuerstrom sofort wieder hochgefahren
(Schleifenansteuerung), so daß der "Druckeinbruch" beim
Abfallen des Ankers nicht im Feinregulierbereich 31
(Fig. 3) spürbar wird. Auch kann der Flachsitz 16 dadurch
geöffnet werden, indem der hydraulische Hauptdruck inner
halb der Zulauföffnung 4 und des Ringkanals 18 so weit er
höht wird, so daß die hydraulische Kraft auf die "untere"
Ringfläche des Flachsitzes 16 größer ist als die magneti
sche Haltekraft, welche den Anker 11 auf dem Magnetkern 10
festhält.
Bei Verwendung eines Koaxialsteckers 23 kann das Pro
portional-Druckregelventil 1 mit einer nicht gezeigten
elektrischen Steuereinrichtung verbunden werden.
In einer alternativen Ausbildung gemäß Fig. 2 ent
spricht das hier dargestellte Ventil in seinen wesentlichen
konstruktiven Merkmalen der Ausbildung gemäß Fig. 1, so daß
dieselben Bauteile in den beiden Fig. 1 und 2 auch mit den
selben Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Unterschiedlich
jedoch ist die Anbindung der Ankerstange 8 zu dem Magnetan
ker 11 ausgebildet. Hierzu ist der Magnetanker 11 auf sei
ner Oberseite mit einem topfförmigen Teil versehen, dessen
offene Oberseite durch eine Verschlußscheibe 30 gekapselt
ist, welche an dem Magnetanker 11 befestigt, beispielsweise
mit diesem verstemmt, ist. In dem dadurch gebildeten, im
wesentlichen zylindrischen Hohlraum ist eine Scheibe 21
untergebracht, die als Auflage für eine Druckfeder 20
dient. Zwischen dieser Scheibe 21 und der Verschlußschei
be 30 ist die Druckfeder 20 vorgesehen.
Die elektrische Zuleitung 28 verbindet die Magnetspu
le 12 mit einer nicht gezeigten elektrischen Steuereinrich
tung.
Durch eine Erhöhung des Spulenstroms I (Fig. 3) er
folgt im Feinregulierbereich 31 eine lineare Erhöhung des
Regeldrucks p bis zum Erreichen eines Vorsteuerdrucks von
ca. 5 bar; bei diesem Wert ist eine beispielsweise durch
das Ventil angesteuerte Kupplung geschlossen. Nach Errei
chen des Vorsteuerdrucks und Anliegen eines Spulenstroms
von ca. 820 mA erfolgt ein Stufensprung des Druckverlaufs
bei konstantem Strom auf den Hauptdruck von ca. 10 bar.
Nach dem Erreichen des Hauptdrucks erfolgt eine lineare
Erhöhung des Spulenstroms I ohne weitere Druckveränderung.
Dieser Sicherheitsüberdruck, dargestellt durch die Diffe
renz zwischen 5 und 10 bar, stellt sicher, daß die Kupplung
zuverlässig geschlossen bleibt. Dieser Überdruck wurde bis
lang nach dem Stand der Technik über Druckhalteventile ge
regelt; diese können nun entfallen, da die Druckhaltefunk
tion durch das Proportional-Druckregelventil selbst er
folgt. Ebenso entfallen kann ein Druckreduzierventil, wel
ches den Druck bis zum Erreichen des Vorsteuerdrucks be
grenzt. Das Verhalten des erfindungsgemäßen Ventils wird
auch als "Schnappfunktion" bezeichnet, da das Magnetventil
beim Erreichen des "Schnappstroms" von ca. 820 mA einen
plötzlichen Drucksprung ausführt, wie der Fig. 3 zu entneh
men ist.
Ein Öffnen bzw. "Zurückschnappen" des Magnetventils
kann beispielsweise dadurch erreicht werden, indem man eine
Drucküberhöhung, beispielsweise auf den Systemdruck von
ca. 13 bar, anlegt, welche auf den Flachsitz des Steuerele
ments wirkt und dadurch über die Ankerstange den Magnetan
ker von dem Magnetkern abhebt.
Zugrunde gelegt für die nachfolgende Messung (Fig. 4)
ist ein Druckregler mit 12 V Betriebsspannung sowie einem
Druckregelbereich von 0 bis 12 bar; die Messungen erfolgten
während einer Zeitdauer von zweimal ca. 12 s. Der Rest
luftspalt, d. h. der Minimalabstand zwischen Magnetanker
und Magnetkern, beträgt ca. 0,1 mm. Bei einem Verlauf der
Meßwerte p und Q über I stellt man für den Druckverlauf
große Ähnlichkeit mit der Darstellung in Fig. 3 fest. Bei
zunehmendem Spulenstrom erfolgt oberhalb ca. 200 mA eine
lineare Zunahme des Drucks bis auf ca. 6 bar. Im Anschluß
erfolgt ein Drucksprung von ca. 6 auf ca. 10 bar bei einem
"Schnappstrom" von ca. 950 mA. Bei der gezeigten Schleifen
ansteuerung erfolgt zunächst eine Überhöhung des Spulen
stroms und eine anschließende Zurücknahme. Beim Erreichen
eines I-Wertes von ca. 900 mA wird der Ventildruck in zwei
Stufen auf ca. 5 bar reduziert. Anschließend erfolgt eine
lineare Reduzierung des Drucks p entlang einer Linie paral
lel zur Druckerhöhung.
Der Verlauf der Durchflußmenge Q folgt ebenfalls einer
Schleife, wobei jedoch der Verlauf der Durchflußmenge Q von
dem des Druckverlaufs p verschieden ist. Mit zunehmendem
Spulenstrom I erfolgt zunächst eine starke Erhöhung der
Durchflußmenge bis auf ein Maximum von ca. 1,6 l/min. Bei
weiterer Erhöhung des Spulenstroms erfolgt eine stufenweise
Reduzierung der Durchflußmenge Q bis auf einen Wert von
ca. 0,2 l/min. welcher einer Restleckage des Flachsitzes
entspricht. Dieser Wert ist durch die hohe magnetische Hal
tekraft bzw. Anpreßkraft des Flachsitzes erfindungsgemäß
sehr viel geringer als bei Serienventilen mit Flachsitz.
Der Verlauf der Durchflußmenge Q bei Zurücknahme des Spu
lenstroms I erfolgt im wesentlichen parallel, jedoch ober
halb des Verlaufs für die Durchflußmenge Q bei Erhöhung des
Stromes I.
Wie eingangs bereits erwähnt, ist dem Stand der Tech
nik zu entnehmen (Fig. 5), daß ein Proportional-Magnet in
seinem Arbeitsbereich Y_MA eine nahezu waagerechte Kraft-
Hub-Kennlinie aufweist. In dem Arbeitsbereich Y_MA ist die
Magnetkraft F_MA daher im wesentlichen konstant. Bei weiter
zunehmendem Hub Y_M verringert sich die Magnetkraft F_M.
Bei abnehmendem bzw. geringem Hub Y_M erhöht sich die Ma
gnetkraft F_M stark. Bei einem Hub Y_M von ca. 0,1 mm weist
die Magnetkraft F_MH im Haltebereich einen signifikant hö
heren Wert auf als die Magnetkraft F_MA im Arbeitsbereich.
Diese Tatsache macht sich die Erfindung zunutze, indem der
Magnetanker des Proportional-Magneten durch eine Stromerhö
hung der Magnetspule von dem Magnetkern angezogen wird und
somit eine deutliche Erhöhung der Schließkraft am Flachsitz
des Ventils erzeugt.
1
Druckregelventil
2
Ventilgehäuse
3
Proportional-Magnet
4
Zulauföffnung
5
Arbeitsanschluß
6
Ablauföffnung
7
Steuerelement
8
Ankerstange
9
Ankerachse
10
Magnetkern
11
Magnetanker
12
Magnetspule
13
Abstand
14
Stirnseite Magnetanker
15
Stirnseite Magnetkern
16
Flachsitz
17
Schieberkante
18
Bohrung
19
Feder
20
Druckfeder
21
Scheibe
22
Distanzscheibe
23
Koaxialstecker
24
Buchse
26
Druckregelventil
27
Schaltweg
28
Zuleitung
30
Verschlußscheibe
31
Feinregulierbereich
F_M Magnetkraft
F_MH Magnetkraft Haltebereich
F_MA Magnetkraft Arbeitsbereich
Y_M Magnethub
Y_MA Arbeitsbereich
p Druck
I Strom
Q Durchfluß
F_M Magnetkraft
F_MH Magnetkraft Haltebereich
F_MA Magnetkraft Arbeitsbereich
Y_M Magnethub
Y_MA Arbeitsbereich
p Druck
I Strom
Q Durchfluß
Claims (12)
1. Proportional-Druckregelventil mit
- - einem Ventilgehäuse (2) mit Zu- und Ablauföffnun gen (4, 5, 6),
- - einem Steuerelement (7) zum Öffnen und Schließen von Ventilsitz (16) und/oder Drosselspalt,
- - einer Ankerstange (8) mit einer Ankerachse (9) zur Verbindung des Steuerelements (7) mit
- - einem Proportional-Magnet (3), welcher aus einem Ma gnetkern (10), einem Magnetanker (11) und einer Ma gnetspule (12) besteht, wobei der Magnetanker (11) in Richtung der Ankerachse (9) zwischen zwei Endpositio nen hin- und herbewegbar ist und die erste Endposition einer Halteposition des Magnetankers (11) entspricht und der Proportional-Magnet (3) in seinem Arbeitsbe reich (Y_MA) eine nahezu konstante Magnetkraft (F_MA) aufweist,
2. Proportional-Druckregelventil nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß das Steuerele
ment (7) zwei Regelkanten aufweist, welche als Flach
sitz (16) und als Schieberkante (17) ausgebildet sind.
3. Proportional-Druckregelventil nach den Ansprüchen 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwi
schen dem Magnetanker (11) und der Ankerstange (8) ein Fe
derelement, beispielsweise eine schraubenförmige Druckfe
der (20), angeordnet ist, so daß die Ankerstange (8) den
Magnetanker (11) im Feinregulierbereich (31) nicht berührt.
4. Proportional-Druckregelventil nach Anspruch 3, da
durch gekennzeichnet, daß die Druckfe
der (20) eine "harte" Federkennlinie aufweist.
5. Proportional-Druckregelventil nach einem der An
sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ankerstange (8), der Magnetanker (11) und die
Druckfeder (20) derart ausgebildet und befestigt sind, so
daß in der Halteposition der axiale Abstand (13) zwischen
dem Magnetkern (10) und dem Magnetanker (11) in den Bereich
von 0 bis ca. 0,3 mm liegt, bevorzugt ca. ≦ 0,1 mm beträgt
und somit die Haltekraft durch die Länge der Ankerstan
ge (8) einstellbar ist.
6. Proportional-Druckregelventil nach einem der An
sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Magnetkern (10) und dem Magnetanker (11)
eine Distanzscheibe (22) aus einem unmagnetischen Werkstoff
vorgesehen ist.
7. Proportional-Druckregelventil nach Anspruch 6, da
durch gekennzeichnet, daß die Distanz
scheibe (22) eine Dicke von ca. 0,01 bis 0,3 mm, bevorzugt
ca. ≦ 0,1 mm, aufweist.
8. Proportional-Druckregelventil nach einem der voran
gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Magnetspule (12) mit einer elektrischen Steuerein
richtung verbunden ist, welche in vorgebbaren zeitlichen
Abständen einen Stromimpuls an die Magnetspule (12) zur
Aufrechterhaltung der Halteposition des Magnetankers (11)
abgibt.
9. Proportional-Druckregelventil nach Anspruch 8, da
durch gekennzeichnet, daß der Stromimpuls
eine Stromstärke aufweist, welche größer ist als der Hal
testrom der Magnetspule (12) und beispielsweise ca. 950 mA
beträgt und daß der Stromimpuls in zeitlichen Abständen von
beispielsweise ca. 20 ms erfolgt.
10. Proportional-Druckregelventil nach einem der An
sprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß zum Lösen des Magnetankers (11) aus der Halteposition
die Magnetspule (12) ein elektrisches Ansteuersignal er
hält, welches beispielsweise als Schleifenansteuerung durch
Reduktion und anschließendes Hochfahren des Steuerstroms
der Magnetspule (12) erfolgt.
11. Proportional-Druckregelventil nach einem der An
sprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß zum Lösen des Magnetankers (11) aus der Halteposition
ein Drucksignal erfolgt, welches beispielsweise als eine
Erhöhung des hydraulischen Hauptdrucks auf einen Wert ober
halb des Haltedrucks erfolgt, und die Druckerhöhung bei
spielsweise auf den Flachsitz (16) des Steuerelements (7)
wirkt.
12. Proportional-Druckregelventil nach einem der vor
angehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
die Verwendung als Vorsteuerventil.
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