DE202009016968U1

DE202009016968U1 - control device

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Publication number: DE202009016968U1
Application number: DE200920016968
Authority: DE
Original assignee: Metso Paper Oy
Current assignee: Metso Paper Oy
Priority date: 2009-12-16
Filing date: 2009-12-16
Publication date: 2010-03-18
Anticipated expiration: 2019-12-17
Also published as: WO2011072898A1; JP3182707U

Abstract

Steuervorrichtung (1) mit
einem einen Innengewindeabschnitt (12) umfassenden Gehäusebauteil (11), das in einen Hydraulikblock einsetzbar ist, und
einem einen Außengewindeabschnitt (22) umfassenden Düsenbauteil (21), das durch seinen Außengewindeabschnitt (22) in den Innengewindeabschnitt (12) eingeschraubt ist, so dass das Düsenbauteil (21) in einem von der Steuervorrichtung (1) gesteuerten Strömungsdurchlass (14) angeordnet ist.Control device (1) with
a housing component (11) which comprises an internal threaded portion (12) and can be inserted in a hydraulic block, and
a nozzle member (21) comprising an externally threaded portion (22) threaded through its male threaded portion (22) into the female threaded portion (12) such that the nozzle member (21) is disposed in a flow passage (14) controlled by the control device (1) ,

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1. Bevorzugt wird die erfindungsgemäße Steuervorrichtung als ein Schaltventil in einem digitalen Regler verwendet.The The present invention relates to a control device according to claim 1. The control device according to the invention is preferred used as a switching valve in a digital controller.

Zum Beispiel werden in Papiermaschinen verbreitet Steuervorrichtungen als Schaltventile in digitalen Reglern (z. B. in digitalhydraulischen Druckreglern) eingesetzt. Sie dienen üblicherweise zur Betätigung und Steuerung von Hydraulikstellzylindern, so dass große Stellkräfte mit hoher Genauigkeit eingestellt werden können.To the Example are distributed in paper machines control devices as switching valves in digital controllers (eg in digital hydraulic Pressure regulators) are used. They usually serve for Actuation and control of Hydraulikstellzylindern, so that set great restoring forces with high accuracy can be.

In der Regel wird Arbeitsfluid, z. B. Hydrauliköl, Luft, Wasser, unterschiedliche Gase oder Emulsionen davon verwendet, das von einer Pumpe mit Druck beaufschlagt wird. Die Einleitung des unter Druck stehenden Arbeitsfluids zu den Hydraulikstellzylindern wird üblicherweise durch digitale Regler gesteuert, die elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch angetrieben sein können. Die Arbeitsweise von digitalen Reglern ist nachstehend kurz zusammengefasst dargestellt:
Ein digitaler Regler besteht im einfachen Fall aus einer Reihe parallel geschalteter Ventile, die lediglich eine AUF/ZU-Funktion besitzen; also einfache EIN/AUS-Schaltventile sind, die einen Fluiddurchfluss zulassen oder unterbrechen können und in dieser Anmeldung nachstehend als Steuervorrichtungen oder Ventile bezeichnet sind. Die Ventile sind alle mit einer gemeinsamen Zufuhrleitung einerseits und mit einer gemeinsamen Auslassleitung andererseits verbunden. Die Ventile selbst können herkömmliche Solenoidventile, d. h. Ventile mit elektromagnetischem Antrieb sein. Natürlich können auch andere Antriebsformen gewählt werden.In general, working fluid, z. As hydraulic oil, air, water, different gases or emulsions thereof used, which is acted upon by a pump with pressure. The introduction of the pressurized working fluid to the hydraulic adjusting cylinders is usually controlled by digital controllers which may be electrically, hydraulically or pneumatically driven. The operation of digital controllers is summarized below:
In the simple case, a digital controller consists of a series of valves connected in parallel, which have only an OPEN / CLOSE function; that is, simple ON / OFF switching valves that can allow or interrupt fluid flow and are referred to hereinafter as control devices or valves in this application. The valves are all connected to a common supply line on the one hand and to a common outlet line on the other. The valves themselves may be conventional solenoid valves, ie valves with electromagnetic drive. Of course, other forms of drive can be chosen.

Durch Anschluss von Drosselelementen (Düsenbauteilen) an die Ventile ist dafür gesorgt, dass die Ventile unterschiedliche Durchflüsse haben, wenn sie geöffnet sind. Wenn beispielsweise vier Ventile vorgesehen sind, so können die Durchflussraten Q in den einzelnen, jeweils von dem zugehörigen Ventil wahlweise freigebbaren Durchlässen im Verhältnis von 1:2:4:8 zueinander stehen; bei einer größeren Anzahl von Ventilen wird diese Reihe entsprechend fortgesetzt.By Connection of throttle elements (nozzle components) to the Valves ensure that the valves are different Have flows when they are open. If For example, four valves are provided, so can the flow rates Q in the individual, each from the associated valve optionally releasable passages in proportion of 1: 2: 4: 8 to each other; at a larger one Number of valves will continue this series accordingly.

Durch Öffnen und Schließen einzelner Ventile bzw. Ventilkombinationen, die auf der Basis von Modellen von einem Rechner bestimmt und ausgewählt werden, kann nun eine sehr rasche und präzise Druckeinstellung in der Auslassleitung bzw. in dem daran angeschlossenen Stellglied erreicht werden, indem die Regelkurve eines analogen Proportionalventils durch eine digital erstellte (d. h. angenäherte) Regelkurve ersetzt wird. Diese Kurve kann wegen des Wegfalls von Nichtlinearitäten und/oder Hystereseschleifen des analogen Proportionalventils eine stufenförmig angenäherte Gerade sein, die es erlaubt, einen Regelpunkt schnell und nahezu überschwingungsfrei anzufahren.By opening and closing individual valves or valve combinations, which is determined and selected on the basis of models from a computer can now be a very fast and accurate pressure adjustment in the outlet line or in the actuator connected thereto be achieved by the control curve of an analog proportional valve through a digitally generated (that is, approximated) control curve is replaced. This curve may be due to the absence of nonlinearities and / or hysteresis loops of the analog proportional valve a stepped be an approximate straight line that allows a control point approach quickly and almost free of overshoot.

Ein Vorteil bei der Verwendung von digitalen Reglern liegt darin, dass die Ventile entweder offen oder geschlossen sind, d. h. zum Halten eines Solldrucks in einem geschlossenen (und somit stationären) System sind die Ventile des Reglers einfach geschlossen und es gibt keine Leckageströme im Inneren der Ventile. Damit besteht ein deutlicher Unterschied zu einem herkömmlichen analogen Proportionalventil, das stets von einem Hydraulikölstrom durchflossen ist. Dies kostet ständig Energie für die Hydraulikpumpen, z. B. in der Papiermaschine. Somit ist zu erkennen, dass es der Einsatz von digitalen Reglern gestattet, die Hydraulikpumpen weniger oft und/oder kürzer zu betreiben, wodurch Energie gespart werden kann.One The advantage of using digital controllers is that the valves are either open or closed, d. H. to hold a target pressure in a closed (and therefore stationary) System, the valves of the regulator are simply closed and there are no leakage currents inside the valves. That exists a clear difference to a conventional analogue Proportional valve, which always flows through a hydraulic oil flow is. This constantly costs energy for the hydraulic pumps, z. B. in the paper machine. Thus it can be seen that it is the Use of digital controllers allows the hydraulic pumps less often and / or shorter, saving energy can be.

Wie eingangs erwähnt werden bei digitalen Reglern EIN/AUS-Schaltventile verwendet. Diese Ventile werden in Bohrungslöcher eingeschraubt, die in einem Hydraulikblock ausgebildet sind, und durch einen zusätzlichen Anbau von Düsenbauteilen an die Ventile ist dafür gesorgt, dass die Ventile unterschiedliche Durchflüsse haben, wenn sie geöffnet sind. Zum Beispiel ist so ein Bohrungsloch als Stufenbohrung ausgebildet, wobei das Schaltventil in ein oberes Gewinde (d. h. zu der Oberfläche des Hydraulikblock hin offenes Gewinde) mit großem Nenndurchmesser eingeschraubt wird und ein weiteres in der Stufenbohrung mit verringertem Nenndurchmesser ausgebildetes Innengewinde vorgesehen ist, in das das zugehörige Düsenbauteil eingeschraubt wird. Alternativ kann das Düsenbauteil in ein separates Bohrungsloch eingeschraubt werden, das sich in unmittelbarer Nähe des Bohrungslochs des Schaltventils befindet und mit diesem hydraulisch verbunden ist.As At the beginning, in digital controllers ON / OFF switching valves are mentioned used. These valves are screwed into bore holes, which are formed in a hydraulic block, and by an additional Attachment of nozzle components to the valves is for this Ensured that the valves have different flow rates have when they are open. For example, such is one Hole hole formed as a stepped bore, wherein the switching valve in an upper thread (i.e., to the surface of the hydraulic block open thread) with a large nominal diameter and another in the stepped bore of reduced nominal diameter trained internal thread is provided, in which the associated Nozzle component is screwed. Alternatively, the nozzle member be screwed into a separate hole hole, located in the immediate Near the bore hole of the switching valve is located and with this is hydraulically connected.

Da, wie eingangs erwähnt, bei digitalen Reglern eine Vielzahl von derartigen Schaltventilen mit zugehörigen Düsenbauteilen vorzusehen sind, um die Regelkurve eines analogen Proportionalventils annähern zu können, ist eine große Anzahl von Arbeitschritten zum Bohren, Gewindeschneiden und Einbauen der Ventile und Düsenbauteile erforderlich, um einen entsprechenden digitalen Regler mit getrennten Schaltventilen und Düsenbauteilen bereitzustellen. Bedingt durch kleine Bohrungen in den Düsenbauteilen neigen diese dazu, als erstes zu verstopfen. Mehrere Ausbauschritte sind dann bei der Wartung erforderlich, um das Düsenbauteil freizubekommen. Dadurch können der Bauraum und die Herstell- bzw. Wartungskosten von digitalen Reglern relativ groß bzw. hoch sein.There, as mentioned above, with digital controllers a variety of such switching valves with associated nozzle components be provided to approximate the control curve of an analog proportional valve being able to do is a large number of work steps for drilling, threading and installing the valves and nozzle components required to have a corresponding digital controller with separate To provide switching valves and nozzle components. conditioned through small holes in the nozzle components tend this to clog first. Several expansion steps are then required during maintenance to clear the nozzle member. As a result, the space and the manufacturing or maintenance costs of digital controllers be relatively large or high.

Zum Beispiel ist eine vorstehende übliche Bauweise für eine Steuervorrichtung in DE 100 23 388 A1 beschrieben. Diese Steuervorrichtung ist durch ein Gehäusebauteil ausgebildet, in dem ein übliches Druckbegrenzungsventil in einen von dem Druckbegrenzungsventil gesteuerten Strömungsdurchlass eingeschraubt ist. Ein Düsenbauteil ist in ein in dem Gehäusebauteil radial zu dem Strömungsdurchlass ausgebildetes Innengewinde und in eine zu dem Strömungsdurchlass hin offene Steuerbohrung zur Steuerung eines Gegendrucks des Druckbegrenzungsventils eingeschraubt. Die Gewindesteigung des Innengewindes und die Gewindesteigung eines Außengewindes des Düsenbauteils weisen einen geringfügigen Unterschied auf, durch den eine elastische Verformung der Windungen des Außen- und Innengewindes beim Einschrauben des Düsenbauteils auftritt, wodurch das in der Steuerbohrung angeordnete Düsenbauteil gegen Lösen gesichert ist.For example, one of the above is common Construction for a control device in DE 100 23 388 A1 described. This control device is formed by a housing component, in which a conventional pressure relief valve is screwed into a flow passage controlled by the pressure relief valve. A nozzle member is screwed into an internal thread formed radially in the housing member to the flow passage and into a control bore open to the flow passage for controlling a back pressure of the pressure relief valve. The thread pitch of the internal thread and the thread pitch of an external thread of the nozzle member have a slight difference, by which an elastic deformation of the turns of the male and female threads when screwing the nozzle member occurs, whereby the arranged in the control bore nozzle member is secured against loosening.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Steuervorrichtung bereitzustellen, die einen geringen Bauraum aufweist und deren Herstellung bzw. Wartung vereinfacht ist.It the object of the invention is to provide a control device, which has a small space and their production or maintenance is simplified.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäße Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen aufgezeigt.The inventive object is achieved by a control device solved according to claim 1. invention Further developments are shown in the subclaims.

Es ist ein Vorteil der Erfindung, dass eine integrierte und in einen Hydraulikblock einsetzbare Steuervorrichtung bereitgestellt ist, in der bereits ein Düsenbauteil in einen von dem Steuervorrichtung zu steuernden Strömungsdurchlass eingeschraubt ist.It is an advantage of the invention that integrated and in one Hydraulic block deployable control device is provided in the already a nozzle member in one of the control device is screwed to be controlled flow passage.

Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung ist eine Steuervorrichtung bereitgestellt, die ein einen Innengewindeabschnitt umfassendes Gehäusebauteil und ein einen Außengewindeabschnitt umfassendes Düsenbauteil hat. Das Gehäusebauteil ist in einen Hydraulikblock einsetzbar. Das Düsenbauteil ist mittels seines Außengewindeabschnitts in den Innengewindeabschnitt des Gehäusebauteils eingeschraubt, so dass das Düsenbauteil in einem von der Steuervorrichtung zu steuernden Strömungsdurchlass angeordnet ist.According to one According to the invention, a control device is provided, a housing component comprising a female threaded portion and a nozzle member comprising a male threaded portion Has. The housing component can be used in a hydraulic block. The nozzle member is by means of its male threaded portion screwed into the female threaded portion of the housing component, such that the nozzle member is in one of the control device is arranged to be controlled flow passage.

Durch das Einschrauben (Integrieren) des Düsenbauteils in das Gehäusebauteil der Steuervorrichtung ist die Steuervorrichtung quasi einstückig mit dem Düsenbauteil ausgebildet, so dass die Steuervorrichtung mit dem Düsenbauteil als ein Bauteil in einen Hydraulikblock eingesetzt werden kann.By the screwing (integrating) of the nozzle member in the Housing component of the control device is the control device quasi-integral with the nozzle member, so that the control device with the nozzle component as a component can be used in a hydraulic block.

Durch das Integrieren des Düsenbauteils mit der Steuervorrichtung verringert sich der Bauraum der Steuervorrichtung. Eine separate Gewindebohrung oder ein separates Bohrungsloch für das Düsenbauteil in dem Hydraulikblock ist nicht mehr erforderlich. Ferner ist die Wartung der Steuervorrichtung erheblich vereinfacht, da beim Entfernen der Steuervorrichtung von dem Hydraulikblock auch das Düsenbauteil mit entfernt wird. Eine Trennung des Gehäusebauteils von dem Düsenbauteil kann dann separat erfolgen. Zum Beispiel ist eine Reinigung der ausgebauten Steuervorrichtung einfach. Das Ausbauen des Düsenbauteils von dem Gehäusebauteil der gereinigten Steuervorrichtung ist wesentlich einfacher als das Düsenbauteil, dessen Baugröße im Verhältnis zur Steuervorrichtung relativ klein ist, von dem Hydraulikblock zu entfernen, da dieser üblicherweise durch Ölablagerungen oder dergleichen verunreinigt ist.By the integration of the nozzle member with the control device reduces the space of the control device. A separate Tapped hole or a separate hole for the hole Nozzle component in the hydraulic block is no longer required. Furthermore, the maintenance of the control device is considerably simplified, because when removing the control device from the hydraulic block as well the nozzle member is removed with. A separation of the housing component from the nozzle member can then be done separately. For example a cleaning of the removed control device is easy. The Remove the nozzle component from the housing component of cleaned control device is much simpler than the nozzle component, its size in relation to the control device is relatively small to remove from the hydraulic block, as this is usually contaminated by oil deposits or the like.

Bevorzugt ist das Düsenbauteil zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss des Strömungsdurchlasses innerhalb des Gehäusebauteils angeordnet. Somit ist das Düsenbauteil vollständig innerhalb des Gehäusebauteils in dem Strömungsdurchlass eingeschraubt. Ferner kann der Strömungsdurchlass einen Ventilsitz aufweisen, mit dem ein innerhalb des Gehäusebauteils verstellbares Ventilelement der Steuervorrichtung in Anlage bringbar ist, um den Strömungsdurchlass geschlossen zu halten. Der Ventilsitz ist bevorzugt stromabwärts des Düsenbauteils sowie stromaufwärts des Ausgangsanschlusses in Bezug auf eine Durchströmungsrichtung eines Arbeitsfluids (z. B. Hydrauliköl, Luft, Wasser, Gas oder Emulsionen davon) durch den Strömungsdurchlass der Steuervorrichtung angeordnet. Das Gehäusebauteil umfasst bevorzugt einen Einsetzabschnitt, der bevorzugt als ein Außengewindeabschnitt ausgebildet ist und durch den das Gehäusebauteil und somit die Steuervorrichtung in den Hydraulikblock einsetzbar, bevorzugt einschraubbar, ist. Der Außengewindeabschnitt ist bevorzugt als ein metrisches ISO-Gewinde ausgebildet. Alternativ kann auch ein Kegelabschnitt, Einpressabschnitt oder dergleichen, der gegen Verdrehung und Loslösung von dem Gehäusebauteil gesichert ist, als Einsetzabschnitt statt des Außengewindeabschnitts vorgesehen sein, um die Steuervorrichtung in dem Hydraulikblock fluiddicht zu befestigen. Der Kegelabschnitt kann zusätzlich mit einem Außengewinde versehen sein. Der Einsetzabschnitt und der Innengewindeabschnitt sind bevorzugt derart ausgebildet, dass sie sich zumindest teilweise in der Achsrichtung der Steuervorrichtung überlappen, wodurch der Bauraum (insbesondere die Länge in Achsrichtung) der Steuervorrichtung weiter verkürzt werden kann. Alternativ können der Einsetzabschnitt und der Innengewindeabschnitt an voneinander verschiedenen Positionen bezüglich der Achsrichtung der Steuervorrichtung an dem Gehäusebauteil ausgebildet sein.Prefers is the nozzle member between an input port and an output port of the flow passage within arranged the housing component. Thus, the nozzle member completely within the housing member in the Screwed flow passage. Furthermore, the flow passage have a valve seat with which an adjustable within the housing component Valve element of the control device is brought into contact with the Keep flow passage closed. The valve seat is preferably downstream of the nozzle member as well upstream of the output port with respect to a flow direction a working fluid (eg hydraulic oil, air, water, gas or emulsions thereof) through the flow passage of Control device arranged. The housing component preferably comprises an insertion portion, preferably as an external thread portion is formed and through which the housing member and thus the control device in the hydraulic block used, preferably screwed, is. The male threaded portion is preferred designed as a metric ISO thread. Alternatively, too a tapered portion, press-in portion or the like, against Twist and release from the housing component is secured as insertion section instead of the male threaded portion be provided to the control device in the hydraulic block secure fluid-tight. The cone section can additionally be provided with an external thread. The insertion section and the female threaded portion are preferably formed such that they overlap at least partially in the axial direction of the control device, whereby the installation space (in particular the length in the axial direction) the control device can be further shortened. alternative For example, the insertion portion and the female threaded portion at mutually different positions with respect to the axial direction the control device is formed on the housing component be.

Bevorzugt weist das Düsenbauteil eine Drosselstelle und einen Kopfabschnitt auf, der einen Werkzeug- bzw. Befestigungsmittelaufnahmeabschnitt hat, durch den das Düsenbauteil betätigbar (zum Beispiel drehbar) ist, um das Düsenbauteil über den Außengewindeabschnitt in den Innengewindeabschnitt einzuschrauben. Der Befestigungsmittelaufnahmeabschnitt kann als ein Längsschnitt, ein Innensechskant, ein Kreuzschlitz, ein Torx, ein Innenvierkant, ein Tri-Wing, ein Torq-Set oder ein Schlüsselaufnahmemittel mit zumindest zwei Löchern ausgebildet sein.Preferably, the nozzle component has a throttle point and a head portion, which a tool or Befestigungsmittelaufnahmeab has cut, through which the nozzle member is operable (for example, rotatable) to screw the nozzle member via the male threaded portion in the female threaded portion. The fastener receiving portion may be formed as a longitudinal section, a hexagon socket, a Phillips, a Torx, a square socket, a tri-wing, a Torq set or a key receiving means having at least two holes.

Bevorzugt weist die Steuervorrichtung einen Magneten, ein Ventilelement, einen Ventilsitz und eine Feder auf. Das Ventilelement ist innerhalb des Gehäusebauteils verschiebbar aufgenommen und durch den Magneten und/oder durch die Feder derart betätigbar, dass das Ventilelement zu dem Ventilsitz hin gedrängt wird, um die Steuervorrichtung geschlossen zu halten. Die Steuervorrichtung ist bevorzugt durchflussoptimiert und erreicht dadurch eine geringe Druckdifferenz innerhalb des Strömungsdurchlasses (d. h. von dem Eingangsanschluss zu dem Ausgangsanschluss). Zum Beispiel wird die Steuervorrichtung als ein Schaltventil in einem digitalen Regler (z. B. in einem digitalhydraulischen Druckregler oder dergleichen) verwendet. Der Magnet ist bevorzugt ein Elektromagnet, der das Ventilelement durch die Feder auf den Ventilsitz drückt (stromlos geschlossene Bauweise der Steuervorrichtung). Alternativ kann die Feder das Ventilelement von dem Ventilsitz entfernt halten, wenn der Elektromagnet nicht erregt ist (stromlos offene Bauweise der Steuervorrichtung).Prefers the control device comprises a magnet, a valve element, a Valve seat and a spring on. The valve element is displaceable within the housing component picked up and actuated by the magnet and / or by the spring, that the valve element is urged towards the valve seat, to keep the control device closed. The control device is preferably flow-optimized and thus achieves a low Pressure differential within the flow passage (i.e. from the input terminal to the output terminal). For example the control device will act as a switching valve in a digital Controller (eg in a digital hydraulic pressure regulator or the like) used. The magnet is preferably an electromagnet, which passes through the valve element the spring presses on the valve seat (normally closed Construction of the control device). Alternatively, the spring may be the valve element keep away from the valve seat when the solenoid is not is energized (normally open design of the control device).

Ein Ausführungsbeispiel einer als Schaltventil ausgebildeten, in einem digitalen Regler einbaubaren, erfindungsgemäßen Steuervorrichtung ist in der nachfolgenden Figur dargestellt. Anhand dieser Figur wird die Erfindung nun näher erläutert.One Embodiment of a switching valve designed as, can be installed in a digital controller, according to the invention Control device is shown in the following figure. Based This figure will now be explained in more detail the invention.

1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung. 1 shows a schematic sectional view of an embodiment of the control device according to the invention.

Die gezeigte Steuervorrichtung 1 (EIN/AUS-Schaltventil) hat ein Gehäusebauteil 11, ein Düsenbauteil 21, einen Magneten 30, ein Ventilelement 40, einen Ventilsitz 50 und eine Feder 60. Der Magnet 30 ist als ein üblicher Elektromagnet ausgebildet. Der Elektromagnet 30 steuert das Ventilelement 60, das in dem Gehäusebauteil 11 verschiebbar aufgenommen ist, um einen Strömungsdurchlass 14 durch Abheben des Ventilelements 60 von dem Ventilsitz 50 zu öffnen bzw. durch Aufsetzen des Ventilelements 60 auf den Ventilsitz 50 zu schließen. Die Betätigung des Ventilelements 40 durch den Elektromagneten 30 ist allgemein bekannt und wird daher nicht näher beschrieben.The control device shown 1 (ON / OFF switching valve) has a housing component 11 , a nozzle component 21 , a magnet 30 , a valve element 40 , a valve seat 50 and a spring 60 , The magnet 30 is designed as a conventional electromagnet. The electromagnet 30 controls the valve element 60 that in the housing component 11 slidably received to a flow passage 14 by lifting the valve element 60 from the valve seat 50 to open or by placing the valve element 60 on the valve seat 50 close. The actuation of the valve element 40 through the electromagnet 30 is well known and therefore will not be described in detail.

Die Feder 60 ist in dem Gehäusebauteil 11 als eine Druckfeder vorgesehen, die in einer Federkammer 61 innerhalb des Gehäusebauteils 11 zwischen einem Federsitz 62 und einem Steg 42 des Ventilelements 60 radial außerhalb des Ventilelements 60 angeordnet ist, so dass sie eine Druckkraft auf das Ventilelement 40 über den Steg 62 aufbringt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Ventilelement 40 von dem Ventilsitz 50 abgehoben, wenn der Elektromagnet 30 nicht betätigt (erregt) wird, d. h. wenn kein elektrischer Strom zu dem Magneten 30 zugeführt wird (stromloser Betrieb). In diesem Fall ist der Strömungsdurchlass 14 der Steuervorrichtung 1 offen (d. h. die Steuervorrichtung ist in ihrer Öffnungsposition). Somit handelt es sich bei der gezeigten Steuervorrichtung um ein EIN/AUS-Schaltventil, das in einer stromlos offenen (d. h. normal offenen) Bauweise ausgebildet ist.The feather 60 is in the housing component 11 provided as a compression spring in a spring chamber 61 within the housing component 11 between a spring seat 62 and a jetty 42 of the valve element 60 radially outside of the valve element 60 is arranged so that it exerts a compressive force on the valve element 40 over the jetty 62 applies. In the embodiment shown, the valve element 40 from the valve seat 50 lifted off when the electromagnet 30 is not actuated (energized), ie when no electric current to the magnet 30 is fed (currentless operation). In this case, the flow passage is 14 the control device 1 open (ie, the controller is in its open position). Thus, the control device shown is an ON / OFF switching valve formed in a normally open (ie, normally open) configuration.

Alternativ kann die Druckfeder 60 auch als Zugfeder ausgebildet sein bzw. derart in der Federkammer 61 angeordnet sein, dass sie das Ventilelement 40 gegen den Ventilsitz 50 drängt, wenn der Elektromagnet 30 nicht betätigt ist. Eine derartige Anordnung des EIN/AUS-Schaltventils wird als stromlos geschlossene (d. h. normal geschlossene) Bauweise bezeichnet.Alternatively, the compression spring 60 Also be designed as a tension spring or such in the spring chamber 61 be arranged that they are the valve element 40 against the valve seat 50 urges when the electromagnet 30 is not actuated. Such an arrangement of the ON / OFF switching valve is referred to as normally closed (ie normally closed) construction.

Das Gehäusebauteil 11 hat ferner einen Einsetzabschnitt 13, der als ein Außengewinde ausgebildet ist, um die Steuervorrichtung 1 in einen nicht gezeigten Hydraulikblock einsetzen (hier: einschrauben) zu können. In dem Gehäusebauteil 11, das in der Figur im Teilschnitt dargestellt ist, ist auch der bereits vorstehend erwähnte Strömungsdurchlass 14 ausgebildet, dessen Öffnungs- und Schließzustand durch die Steuervorrichtung 1 gesteuert wird (d. h. durch Abheben/Aufsetzen des Ventilelements 40 von dem/auf den Ventilsitz 50). Der Strömungsdurchlass 14 erstreckt sich von einem Eingangsanschluss 15 in Achsrichtung der Steuervorrichtung 1 über den Ventilsitz 50 hinaus zu einer Ventilelementaufnahmekammer 63, in der ein Kopfendabschnitt des Ventilelements aufgenommen ist. Von der Ventilelementaufnahmekammer 63 erstreckt sich der Strömungsdurchlass 14 in radialer Richtung bis zu einem Ausgangsanschluss 16.The housing component 11 also has an insertion section 13 formed as an external thread to the control device 1 in a not shown hydraulic block use (here: screw in) to. In the housing component 11 , which is shown in partial section in the figure, is also the above-mentioned flow passage 14 formed, its opening and closing state by the control device 1 is controlled (ie by lifting / placing the valve element 40 from / to the valve seat 50 ). The flow passage 14 extends from an input port 15 in the axial direction of the control device 1 over the valve seat 50 out to a valve element receiving chamber 63 in which a head end portion of the valve element is received. From the valve element receiving chamber 63 the flow passage extends 14 in the radial direction up to an output terminal 16 ,

Ferner weist der sich in Achsrichtung erstreckende Teil des Strömungsdurchlasses 14 einen Innengewindeabschnitt 12 auf, der sich von der Einlassöffnung 15 bis zu dem Ventilsitz 50 hin erstreckt. Alternativ kann das Gewinde des Innengewindeabschnitts 12 als eine Gewindebohrung ausgeführt sein, deren Innengewindeabschnitt 12 einerseits nicht bis zum Ventilsitz 50 reicht, während die axiale Länge des Innengewindeabschnitts 12 andererseits ausreichend ist, um das Düsenbauteil 21 vollständig in den sich in Achsrichtung erstreckenden Teil des Strömungsdurchlasses 14 einschrauben zu können.Further, the axially extending portion of the flow passage 14 a female thread section 12 on, extending from the inlet opening 15 up to the valve seat 50 extends. Alternatively, the thread of the female threaded portion 12 be designed as a threaded bore whose inner threaded portion 12 on the one hand not to the valve seat 50 ranges while the axial length of the female threaded portion 12 on the other hand is sufficient to the nozzle member 21 completely in the axially extending portion of the flow passage 14 to be able to screw in.

Das Düsenbauteil 21 mit seinem Außengewindeabschnitt 22 ist in den Innengewindeabschnitt 12 eingeschraubt. Das Düsenbauteil 21 hat einen Kopfabschnitt 24 und eine Drosselstelle 23, die als Durchgangsloch (siehe aufgebrochenen Teilschnitt des Düsenbauteils 21 in der Figur) in dem Düsenbauteil 21 ausgebildet ist, durch die die Durchflussrate des Arbeitsfluids durch den Strömungsdurchlass 14 für die Steuervorrichtung 1 festgelegt ist.The nozzle component 21 with his outside threaded portion 22 is in the female thread section 12 screwed. The nozzle component 21 has a head section 24 and a throttle point 23 , as a through hole (see broken partial section of the nozzle member 21 in the figure) in the nozzle member 21 is formed by the flow rate of the working fluid through the flow passage 14 for the control device 1 is fixed.

Der Kopfabschnitt 24 weist ferner einen Werkzeug- bzw. Befestigungsmittelaufnahmeabschnitt (nicht gezeigt) auf, der zum Beispiel als ein Längsschlitz, ein Innensechskant, ein Kreuzschlitz, ein Torx, ein Innenvierkant, ein Tri-Wing, ein Torq-Set oder ein Schlüsselaufnahmemittel mit zumindest zwei Löchern ausgebildet sein kann, um das Düsenbauteil 21 mit einem zu dem Befestigungsmittelaufnahmeabschnitt korrespondierenden Werkzeug (z. B. Schraubenzieher) drehen zu können, so dass das Düsenbauteil 21 durch seinen Außengewindeabschnitt 22 in den Innengewindeabschnitt 12 des Gehäusebauteils 11 innerhalb des Strömungsdurchlasses 14 einschraubbar ist.The head section 24 further comprises a tool receiving portion (not shown) formed, for example, as a longitudinal slot, a hexagon socket, a Phillips, a Torx, a square socket, a tri-wing, a Torq set or a key receiving means with at least two holes can be to the nozzle component 21 with a corresponding to the fastener receiving portion corresponding tool (eg., Screwdriver) to rotate, so that the nozzle member 21 through its male thread section 22 in the female thread section 12 of the housing component 11 within the flow passage 14 can be screwed.

In anderen Worten ist das Düsenbauteil 21 durch seinen Außengewindeabschnitt 22 in den Innengewindeabschnitt eingeschraubt, so dass das Düsenbauteil 21 in dem von der Steuervorrichtung 1 (d. h. durch Steuern der Stellung des Ventilelements 40 in Bezug auf den Ventilsitz 50) zu steuernden Strömungsdurchlass 14 angeordnet ist. Bevorzugt ist das Düsenbauteil 21 vollständig in dem Innengewindeabschnitt 12 des Gehäusebauteils innerhalb des Strömungsdurchlasses 14 aufgenommen. D. h., wenn die Steuervorrichtung 1, in die das Düsenbauteil 21 innerhalb des Strömungsdurchlasses 14 eingeschraubt ist, in einen nicht gezeigten Hydraulikblock eines digitalen Reglers durch seinen Einsetzabschnitt 13 eingeschraubt wird, wird gleichzeitig sowohl die Steuervorrichtung 1 (mit ihrem Gehäusebauteil 11) als auch das Düsenbauteil 21 in den digitalen Regler eingebaut.In other words, the nozzle member 21 through its male thread section 22 screwed into the female threaded portion, so that the nozzle member 21 in the from the control device 1 (ie by controlling the position of the valve element 40 in relation to the valve seat 50 ) to be controlled flow passage 14 is arranged. The nozzle component is preferred 21 completely in the female thread section 12 the housing component within the flow passage 14 added. D. h., When the control device 1 into which the nozzle component 21 within the flow passage 14 is screwed, in a hydraulic block, not shown, of a digital controller by its Einsetzabschnitt 13 is screwed in, both the control device 1 (with its housing component 11 ) as well as the nozzle member 21 built into the digital controller.

Wenn z. B. mehrere Steuervorrichtungen 1 als Schaltventile in einem Hydraulikblock in dem digitalen Regler über deren Einsetzabschnitte 13 in entsprechende Steuervorrichtungseinsetzbohrungen eingeschraubt sind und deren Elektromagnete 30 nicht erregt sind, sind die Ventilelemente 40 durch die Federkraft der Druckfedern 60 von dem Ventilsitz 50 abgehoben und sind die zugehörigen Strömungsdurchlässe 14 der Steuervorrichtungen 1 offen. In diesem Fall strömt durch jeden Strömungsdurchlass 14 ein Arbeitsfluid (z. B. Hydrauliköl, Luft, Wasser, unterschiedliche Gase oder Emulsionen davon, etc.) von dem Eingangsanschluss 15 über den Ventilsitz 40 und die Ventilelementaufnahmekammer 63 zu dem Ausgangsanschluss 16 mit einem bestimmten Betriebsdruck (z. B. mehrere hundert Bar) und mit einer durch die Drosselstelle 23 definierten Durchflussrate. Z. B. können bei vier Steuervorrichtungen als Schaltventile die Drosselstellen und die durch die zugehörigen Steuervorrichtungen wahlweise freigebbaren Durchlässe im Verhältnis von 1:2:4:8 zueinander stehen; bei einer größeren Anzahl von Steuervorrichtungen als Schaltventile wird diese Reihe entsprechend fortgesetzt. Wenn hingegen die zugehörigen Elektromagnete 30 der Steuervorrichtungen 1 erregt sind, wird in jeder Steuervorrichtung 1 das Ventilsitzelement 40 auf den Ventilsitz 50 gedrängt, so dass der zugehörige Strömungsdurchlass 14 geschlossen ist.If z. B. several control devices 1 as switching valves in a hydraulic block in the digital controller via their Einsetzabschnitte 13 are screwed into corresponding Steuereinrichtungseinsetzbohrungen and their electromagnets 30 are not energized, are the valve elements 40 by the spring force of the compression springs 60 from the valve seat 50 lifted off and are the associated flow passages 14 the control devices 1 open. In this case flows through each flow passage 14 a working fluid (eg, hydraulic oil, air, water, various gases or emulsions thereof, etc.) from the input port 15 over the valve seat 40 and the valve element receiving chamber 63 to the output terminal 16 with a certain operating pressure (eg several hundred bars) and with one through the throttle 23 defined flow rate. For example, with four control devices as switching valves, the throttling points and the passages which can be optionally cleared by the associated control devices can be in the ratio of 1: 2: 4: 8 to one another; in a larger number of control devices as switching valves, this series is continued accordingly. If, however, the associated electromagnets 30 the control devices 1 are energized in each control device 1 the valve seat element 40 on the valve seat 50 urged so that the associated flow passage 14 closed is.

Durch entsprechendes Öffnen und Schließen einzelner Steuervorrichtungen bzw. Steuervorrichtungskombinationen, die auf der Basis von Modellen von einem Rechner bestimmt und ausgewählt werden, kann nun eine sehr rasche und präzise Druckeinstellung in der mit dem Ausgangsanschluss verbundenen Auslassleitung bzw. in dem daran angeschlossenen Stellglied erreicht werden, indem die Regelkurve eines analogen Proportionalschaltventils durch eine durch den digitalen Regler digital erstellte (d. h. angenäherte) Regelkurve ersetzt wird. Diese Kurve kann wegen des Wegfalls von Nichtlinearitäten und/oder Hystereseschleifen des analogen Proportionalventils eine stufenförmig angenäherte Gerade sein, die es erlaubt, einen Regelpunkt schnell und nahezu überschwingungsfrei anzufahren.By corresponding opening and closing of individual Control devices or control device combinations, the on the basis of models are determined and selected by a computer can now have a very fast and precise pressure setting in the outlet port connected to the outlet conduit or be achieved in the connected actuator by the control curve of an analogue proportional switching valve through one through the digital Controller digitally created (ie approximated) control curve is replaced. This curve may be due to the absence of nonlinearities and / or Hysteresis loops of the analog proportional valve one step be an approximate straight line that allows a control point approach quickly and almost free of overshoot.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 10023388 A1 [0009]

Claims

Control device ( 1 ) with a female threaded portion ( 12 ) comprehensive housing component ( 11 ), which is insertable into a hydraulic block, and a male threaded portion ( 22 ) comprehensive nozzle component ( 21 ), which by its external thread section ( 22 ) in the female thread section ( 12 ) is screwed in, so that the nozzle component ( 21 ) in one of the control device ( 1 ) controlled flow passage ( 14 ) is arranged.

Control device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the nozzle component ( 21 ) between an input terminal ( 15 ) and an output terminal ( 16 ) of the flow passage ( 14 ) within the housing component ( 11 ) is arranged.

Control device ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the flow passage ( 14 ) a valve seat ( 50 ), with which a within the housing component ( 11 ) displaceable valve element ( 40 ) of the control device ( 1 ) is engageable to the flow passage ( 14 ) and the valve seat ( 50 ) downstream of the nozzle component ( 21 ) and upstream of the output terminal ( 16 ) is arranged.

Control device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the housing component ( 11 ) an insertion section ( 13 ), which is preferably formed as a male threaded portion and through which the housing component ( 11 ) in the hydraulic block used, preferably screwed, is.

Control device ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the insertion section ( 13 ) and the female thread section ( 12 ) are formed such that they are at least partially in the axial direction of the control device ( 1 ) overlap.

Control device ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the insertion section ( 13 ) and the female thread section ( 12 ) at mutually different positions with respect to the axial direction of the control device ( 1 ) on the housing component ( 11 ) are formed.

Control device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the nozzle component ( 21 ) a throttle point ( 23 ) and a head section ( 24 ) having a fastener receiving portion through which the nozzle member (10) 21 ) is operable to engage the male threaded portion ( 22 ) in the female thread section ( 12 ).

Control device ( 1 ) according to claim 7, characterized in that the fastener receiving portion as a longitudinal slot, a hexagon socket, a Phillips, a Torx, a square socket, a tri-wing, a Torq set or a key receiving means is formed with at least two holes.

Control device ( 1 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that further comprises a magnet ( 30 ), a valve element ( 40 ), a valve seat ( 50 ) and a spring ( 60 ), wherein the valve element ( 40 ) within the housing component ( 11 ) is slidably received and by the magnet ( 50 ) and / or by the spring ( 60 ) is actuatable such that the valve element ( 40 ) to the valve seat ( 50 ) is urged to the control device ( 1 ) to keep closed.

Control device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the control device ( 1 ) is a switching valve in a digital controller.