DE2343552A1 - Elektrohydraulisches servoventil - Google Patents
Elektrohydraulisches servoventilInfo
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Description
Patentanwälte .
Dipl.-Ιηη. A. GrOnecker
q
Dr.-Ir.r. ' .'■ i^knday ^3' Jul-
« München 22. Maximilianstr. 43
Inc.
Proner Airport, East Aurora, County of Erie, New York, USA
Elektrohydraulisches Servoventil
Die Erfindung betrifft elektrohydraulische Servoventile.
Es wurden bereits zweistufige Servoventile vorgeschlagen, bei denen ein Antriebsmotor mit einem Permanentmagnet und einem
beweglichen Anker Verwendung finden. Diese zweistufigen Servoventile weisen in der Vorstufe einen hydraulischen Verstärker
auf, z.B. einen Verstärker mit einem Düsenprallkörper, mit einem beweglichen Düsenrohr oder mit einer Ablenkdüse, die
ein bewegliches Steuerteil aufweist, das an dem Anker befestigt ist. Ferner weisen diese Servoventile in der zweiten
Stufe einen hydraulischen Verstärker mit einem gleitenden Schieber auf. Derartige Servoventile verwenden bevorzugt mechanische
Rückführglieder in Form einer Feder, die auf den Anker ein Drehmoment oder eine Kraft ausüben, die der Schieber-stellung
proportional ist. Ferner weisen diese Servoventile vorzugsweise eine Lagerung oder eine Büchse auf, welche die
Hydraulikflüssigkeit zur zweiten Schieberstufe leitet.
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Die vorbeschriebenen Servoventile sind für Systeme anwendbar, bei denen ein sehr genaues dynamisches Ansprechen erforderlich
ist, wie z.B. bei Materialprüfmaschinen, Bewegungssimulatoren, Vibratoren usw. Typisch für die Servoventile dieser Systeme
ist, daß sie einen verhältnismäßig hohen Steuerströmungsdurchsatz
haben, wie z.B. 10-15 Gallonen pro Minute (gpm) bei 1000 Pfd. pro square inch (psi) (38-58 Liter pro Minute bei
70 bar), und der Systemförderdruck liegt häufig bei 4000 psi (280 bar) oder höher. Die Verwendung einer großen Steuerströmung
mit einem großen Förderdruck ruft verschiedene instabile Zustände des Servoventils hervor, wie z.B. eine hohe Resonanzamplitude
oder sogar Eigenschwingungen.
Außerdem werden bei diesen Systemen verwendet:
1. Laminardichtungen (Metall gegen Metall) in dem Lastzylinder, sowohl für den Kolbenkopf als auch-für die Stangenenddichtungen,
um eine geringere Reibung zu bekommen als diese mit herkömmlichen O-Ringdichtungen möglich ist;
2. Hydrostatische Lager zur Abstützung der bewegten Last, um weiterhin die Reibung bei der Bewegung der Last zu verringern;
3. Das Servoventil wird unmittelbar an dem Lastzylinder montiert, um die ölfederungswirkung und damit eine Zunahme
der Resonanzfrequenz der Last herabzusetzen;
4. Diese Systeme arbeiten mit einer sehr hohen Verstärkung von der rückübertragenen Kolbenstellung zum Verstärker,
der das Servoventil antreibt, um die dynamische Ansprechbarkeit weiter zu verbessern, und
5. diese Systeme können mit eingegebenen Steuersignalen arbeiten, die unterhalb der normalen Bandbreite des Servomotors
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liegen, um hohe Lasterregerfrequenzen zu erzielen. Obwohl
das Amplitudenverhältnis bei hohen Frequenzen geringer sein kann als bei niedrigen Frequenzen, ist es noch möglich ein
beachtliches Lastverhalten bei höheren Frequenzen zu erzielen, indem die Amplitude des .Steuersignals erhöht wird.
Die vorbeschriebenen Maßnahmen führen zu einem instabilen Verhalten
des Servoventils, zu Servoventilresonanzen und damit su
einem Ansprechen der Last auf solche schwingenden Ausgangssignale des Servoventils.
Die Arbeitsweise dieser Systeme ist dafür verantwortlich, daß
die Neigung der Servoventile zum Oszillieren abgeschwächt wird. Ein dauerndes Arbeiten bei einer hohen Frequenz führt
zu einem Ansteigen der Flüssigkeitstemperatur. Eine verringerte Viskosität der Flüssigkeit bei hohen Temperaturen, d.h. bei
150° F (65° C) und darüber ruft ferner Schwierigkeiten hinsichtlich
der Oszillation hervor. Eine sehr geringe Reibung zwischen dem Zylinder und dem Kolben in Verbindung mit einer
unmittelbaren Kupplung des Servoventils führt dazu, daß die Schwingungen des Servoventils auf die Last übertragen werden.
Solche Servoventi!schwingungen können zu ernsthaften Druckschwankungen
im Lastzylinder führen, d.h. + 2000 psi (140 bar) oder.mehr, wenn mit einem Förderdruck von 4000 psi (280 bar)
gearbeitet wird. Solche Schwingungen können sehr nachteilig sein, da sie zu einem starken Pfeiffen oder einem hörbaren
Geräusch führen. Sie können auch zu Ermüdungsfehlern des
Servoventils, des Zylinders oder zu einem Leistungsausfall führen, die O-Ringe können herausgedrückt v/erden, und andere
Beschädigungen können auftreten. Wenn eine hohe Servoventilresonanz
auftritt, dann können innenliegende Ventilteile auf ein solches Ausmaß abgenutzt werden, daß das Servoventil die
Schwingung unterstützt. Die Instabilität- kann sogar dann auf-
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•Υ-
recht erhalten bleiben, wenn das elektrische Signal für das Servoventil abgeschaltet wird.
Die Schwierigkeiten hinsichtlich der Oszillation treten wahrscheinlich
noch mehr hervor, wenn das Servoventil in der Nähe des Nullpunktes arbeitet, d.h., eine feste Betriebsstellung
einnimmt. Die Instabilität am Nullpunkt wird durch die schnellen Veränderungen der Schieberkräfte hervorgerufen, welche dann
auftreten, wenn der Schieber durch den Nullpunkt geht, und sie wird auch bei der Umkehrung des Arbeitsdruckes im Bereich der
Schieberendlagen hervorgerufen. Diese Instabilität beim Nullpunkt des Servoventils kann dadurch hervorgerufen v/erden, daß
man dem System die Leistung stufenweise zuführt. Eine solche Oszillation kann insbesondere ein Problem werden, wenn die
Steuersignale in das System frequenzartig eingegeben werden.
Die Resonanzfrequenzen für ein Servoventil sind für jede spezielle
Ventilkonstruktion eigentümlich. So können z.B. für Nachbauten einer vorgegebenen Ventilkonstruktion die Resonanz
in der Amplitude von Ventil zu Ventil unterschiedlich sein, jedoch bleibt die charakteristische Resonanzfrequenz die gleiche.
Verschiedene Ventilkonstruktionen können verschiedene charakteristische Resonanzfrequenzen erzeugen. Typische Resonanzen eines
Servoventils mit einem /inker, der auf einem biegbaren Rohr angeordnet ist, betragen z.B. 550 bis 750 Hertz (Hz) für den
Vorstufenanker/Prallkörperresonanz bei Netzsteifheit des biegsamen Rohrs und einem Magnetkreis; 3,O bis 3,5 Kilo-Hertz (KHz)
für den Vorstufenanker/Prallkörperresonanz bei mechanischer Steifheit des biegsamen Rohres; noch höhere Resonanzfrequenzen
des Ankers der ersten Stufe/Prallkörpervibrationen in harmonischen Schwingungen; 3,0 bis 3,5 KlIz, Resonanz der Massen
der Lagerung und des Fühlers bei einer gleichbleibenden Steif-
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heit eines die Lagerung.haltenden Stiftes und bei einer unbeeinflußten
Federeigenschaft der Flüssigkeit in den stirnseitig angeordneten Schieberkammern; und Pfeifen, wenn der Schieber
und die Lagerung sich in Phase oder außer Phase bewegen. Das Hauptproblem kann noch verstärkt werden und sehr schwierig
v/erden, wenn sich die Resonanzfrequenzen der ersten und zweiten Stufe noch überlagern.
Gemäß der Erfindung ist ein elektrohydraulisches Steuerventil
mit einer in einem Ventilkörper angeordneten Kammer vorgesehen, in welcher ein Ventilschieber gleitend gelagert ist,' und mit
an gegenüberliegenden Stirnseiten des Schiebers angeordneten Kammern, wobei das Servoventil dazu neigt, bei einer oder mehreren
charakteristischen Resonanzfrequenzen zu schwingen und wobei diese Schwingungen zu Druckänderungen in den s£irnseitig
angeordneten Schieberkammern führen sowie.mit einer akustischen
Filtereinrichtung für jede Schieberkammer, und dieses Servoventil ist dadurch gekennzeichnet, daß jede Filtereinrichtung ein
Wellenrohr mit einem offenen Ende aufweist, das mit der entsprechenden stirnseitig angeordneten Schieberkammer in Verbindung
steht und daß das Wellenrohr eine derart zu bemessene Länge aufweist, daß eine Antiresonanz für eine charakteristische
Frequenz gebildet wird.
Gemäß einer vorzugsweisen Ausführungsform wird das Steuerventil
so ausgebildet, daß ein Ventilschieber in einer Ventilkammer gleitend angeordnet ist, daß Wellenrohre an die
Ventilkammer angeschlossen und in ihrer Größe derart dimensioniert sind, daß sie Resonenζschwingungen des Ventils verhindern.
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Weitere Merkmale,'Einzelheiten und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Darin zeigen:
Fig.l einen Längsschnitt durch ein elektrohvdraulisches
Servoventil gemäß der Erfindung entlang der Linie 1-1 nach Fig.2;
Fig.2 eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 nach
Fig.l;
Fig.3 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 nach
Fig.l;
Fig.4 eine Schnittänsicht entlang der'Linie 4-4 nach
Fig.l;
Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie 5-5 nach Fig.l;
Fig.6 eine Schnittansicht entlang der Linie 6-6 nach
Fig.4;
Fig. 7 eine Schnittansicht entlang der Linie 7-7 nach Fig.5;
Fig. 8 eine Schnittansicht entlang der Linie 8-8 nach
Fig.2 und
Fig.9 Graphiken, die den Strömungs- und Druckverlauf
der Flüssigkeit in einem Wellenrohr zeigen, das mit einer stirnseitigen Spulenkammer des Ventils
verbunden ist.
Das in der Zeichnung dargestellte elektrohydraulische Servo-
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ventil ist ein Zweistufenservoventil und ist mit einem Drehmomentenerzeuger
10 mit einem Permanentmagneten ausgestattet, der einen drehbar gelagerten Anker 11 aufweist, v/obei die
erste Stufe eines hydraulischen Verstärkers 12 vorzugsweise dem Düsenklappentyp angehört und ein beweglich gelagertes
und mit dem Anker verbundenes Steuerglied 13 aufweist und wobei eine zweite Stufe mit einem hydraulischen Gleitschieberverstärker
14 vorgesehen ist, der einen Ventilkörper 15 aufweist, welcher eine Lagerbuchse 16 aufnimmt, in welcher
ein Ventilschieber 17 gleitend gelagert ist.
Der in der Zeichnung dargestellte Ventilkörper 15 weist drei Bauteile auf, nämlich einen mittleren Block 18, einen linken
Abschlußdeckel 19 und einen rechten Abschlußdeckel 20. Der Block 18 ist mit einer Horizontalbohrung 21 versehen, die
sich von der linken senkrechten Stirnfläche 22 zur rechten senkrechten Stirnfläche 2 3 erstreckt. Der linke Abschlußdekkel
19 weist eine flache, innere ringförmige Stirnfläche 24 auf, die einen sich axial nach innen erstreckenden, zylindrischen,
rohrförmigen Ansatz 25 umgibt, der seinerseits eine ringförmige Aussparung 26 einschließt, die einen zentralen,
sich axial erstreckenden Zapfen 28 umgibt, dessen Stirnfläche 29 sich etwas außerhalb der Ebene der Ringfläche 24 befindet
und als Anschlag für das linke Ende des Ventilschiebers 17 dient. Der linke Abschlußdeckel· 19 ist an dem Block
18 mittels ein paar Schrauben 30 befestigt. Der Ansatz 25 greift in das linke Ende der Horizontalbohrung 21 ein und
ist gegenüber diesem mittels eines O-Ringes 27 abgedichtet.
In gleicher Weise hat der rechte Abschlußdeckel 2O eine flache,
innere Ringfläche 31, die einen sich axial nach innen erstreckenden zylindrischen rohrförmigen 7vnsatz 32 umgibt,
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der seinerseits eine ringförmige Aussparung 33 einschließt, .die einen zentralen,· sich axial erstreckenden Zapfen 34 umgibt,
dessen Stirnfläche 35 sich etwas außerhalb der Ebene der Ringfläche 31 befindet und als Anschlag für die rechte
Stirnseite des Ventilschiebers 17 dient. Der rechte Abschlußdeckel 20 ist an dem Block 18 mittels ein paar Schrauben 36
befestigt. Der Ansatz 32 erstreckt sich in das rechte Ende der Horizontalbohrung 21 und wird gegenüber dieser mittels
eines O-Ringes 37 abgedichtet.
Die Lagereinrichtung 16 ist in der Bohrung 21 angeordnet. Obwohl diese Einrichtung in jeder geeigneten Form ausgebildet
sein kann, wird die dargestellte Konstruktion bevorzugt und besteht aus mehreren zusammengelöteten rohrförmigen Teilen,
nämlich einem linken Endteil 38, einem linken zwischengelagerten Teil 39, einem mittleren Teil 40, einem rechten
zwischengelagerten Teil 41 und einem rechten Endteil 42, so
daß eine zusammenhängende Baugruppe geschaffen wird. Wie in der Zeichnung zu erkennen ist, ist das mittlere Lagerteil
mit einem Sehnenschlitz 43 ausgestattet, in welchen das innenliegende Ende 44 eines Lagerzapfens 45 eingreift, wobei
der Lagerzapfen in derr Block 18 aufgenommen wird und sich zu der Lagereinrichtung 16 radial erstreckt. Die Verbindung dieses
Lagerzapfens 45 mit dem Block 18 wird mittels eines 0-Ringes 46 abgedichtet, und der Lagerzapfen 45 wird mittels
einer ihn aufnehmenden, in den Block 18 eingeschraubten Buchse 48 in seiner Lage gehalten. Der Lagerzapfen 45 dient dazu,
eine Axialbev^egung der -Lagereinrichtung 16 relativ zum Block
18 zu verhindern.
Die Lagereinrichtung 16 ist derart ausgestaltet, daß sie zusammen mit der sie umgebenden Mantelfläche der Bohrung 21
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eine linke ringförmige Druckkammer 50 bildet, eine linke ringförmige
äußere Steuerkammer 51, eine mittlere ringförmige Rück lauf kammer 52, eine rechte ringförmige äußere Steuerkarnmer
53 und eine rechte ringförmige Druckkammer 54. Auf der linken Seite angeordnete, radial verlaufende Steuerkanäle 55
verbinden die Kammer 50 mit der Zylinderbohrung 56, die sich horizontal durch die Lagereinrichtung erstreckt. Auf der linken
und rechten Seite gelegene mittlere, radial verlaufende Steuerkanäle 57 bzw. 58, die an den axialen Enden des mittleren
Lagerteiles 40 angeordnet sind, verbinden die Kammer 52 mit der Bohrung 56. Ein am rechten Ende gelegener, radial verlaufender
Steuerkanal 59 verbindet die Kammer 54 mit der Bohrung 56. Auf der linken Seite gelegene, radial verlaufende
Steuerkanäle 60 verbinden die Kammer 51 mit der Bohrung 56 und auf der rechten Seite gelegene, radial verlaufende Steuerkanäle
61 verbinden die Kammer 53 mit der Bohrung 56»
Es ist zu erkennen, daß die zwischengelagerten Teile 39 und 41 gegenüber der Wandung der Bohrung 21 mittels eines Paares
O-Ringen 62 an gegenüberliegenden Seiten der linken Steuer- · kammer 51 und mittels eines Paares O-Ringen 63 an gegenüberliegenden
Seiten der rechten Steuerkammer 53 abgedichtet sind. Das linke Endteil 38 weist einen kleineren Außendurchmesser
als das angrenzende Lagerteil 39 auf und greift in die Bohrung des rohrförmigen Ansatzes 25 des linken Abschlußdeckels
ein und ist gegenüber diesem mittels eines O-Ringes 63 abgedichtet.
In gleicher Weise weist das rechte Endteil 42 der Lagerung einen kleineren Außendurchmesser auf als das angrenzende
Lagerteil 41 und greift in die Bohrung des rohrförmigen Ansatzes 32 des rechten Abschlußdeckels ein und wird
gegenüber diesem mittels eines O-Ringes 65 abgedichtet.
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Wie zu erkennen ist, v/eist der Ventilschieber 17 einen linken Steuerteil 67, einen mittleren Steuerteil 68 und einen rechten
Steuerteil 69 auf. Diese Steuerteile sind zylinderförmig ausgebildet und gleiten auf der Wandung der Lagerbohrung 56. Das
linke Steuerteil 67 ist mit dem mittleren Steuerteil 68 über einen konzentrisch angeordneten linken Schaft 70 verbunden,
und dieses mittlere Steuerteil ist mit dem reichten Steuerteil 69 über einen konzentrisch angeordneten rechten Schaft 71 verbunden.
Die sich gegenüberliegenden Stirnseiten der Steuerteile.67 und 68 verlaufen radial und in einem axialen Abstand zueinander,
der dem Abstand zwischen den benachbarten Rändern der Steuerkanäle 55 und 57 entspricht, wobei die Mantelfläche
des Schaftes 70 und der diesen Schaft umgebende Teil der Bohrung 56 gemeinsam eine linke ringförmige, innenliegende Steuerkammer
72 bilden. Gleichfalls verlaufen die sich gegenüberliegenden Stirnflächen der Steuerteile 68 und" 69 in radialer Richtung
und sind in axialer Richtung um einen Abstand voneinander entfernt angeordnet, der demjenigen Abstand zwischen den angrenzenden
Rändern der Steuerkanäle 58 und 59 entspricht, wobei die Mantelfläche des Schaftes 71 und die den Schaft umgebende
Wandung der Bohrung 56 gemeinsam eine rechte ringförmige, innenliegende Steuerkammer 73 bilden.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Steuerkanäle 60 die innen- und außenliegenden linken Steuerkammern 72 bzw. 51 miteinander verbinden und daß die Steuerkanäle 61 die innen- und aussenliegenden
rechten Steuerkammern 73 bzw. 53 miteinander verbinden. Die Kammer 51 steht mit einer ersten Steuermündung C^
am Fuß des Blocks 18 in Verbindung und die Kammer 53 steht mit einer zweiten Steuermündung C2 in Verbindung, die ebenfalls
am Fuß des Blocks 18 angeordnet ist. Diese Steuermündungen dienen zu einem Anschluß an einen Lastteil, wie z.B.
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an einen Antrieb mit Kolben und Zylinder, der in der Figur
nicht dargestellt ist.
Es ist ferner zu erkennen, daß der Block 18 mit einem Druckanschluß
P und einem Rücklaufanschluß R ausgestattet ist.
Der Rücklaufanschluß R ist mit'der in der Mitte liegenden
Kammer 52 verbunden. Der Druckanschluß P steht mit einer horizontal verlaufenden Bohrung 74 in Verbindung, die sich
unterhalb der Lagerbohrung 21 durch den Block 18 erstreckt.
Wie in der Fig.8 zu erkennen ist, ist das Ende der Bohrung
74 im Bereich des Abschlußdeckels 19 außen mit einem Verschlußzapfen 75 abgedichtet, der in seinem Inneren einen festgelegten
Düsenkörper 76 aufweist. Das äußere, im Bereich des Abschlußdeckels 20 liegende Ende der Bohrung 74 ist außen mit
einem Verschlußzapfen 78 abgedichtet, der in seinem Inneren
einen festgelegten Düsenkörper 79 aufweist. Zwischen den beiden Verschlußzapfen 75 und 78 erstreckt sich ein rohrförmiger
Filter 80, der einen kleineren Querschnitt als die Bohrung 74 aufweist, so daß ein Ringraum 81 um den Filter herum geschaffen
wird.
Durch den Druckanschluß P zugeführte Druckflüssigkeit füllt die Bohrung 74 einschließlich des Raumes 81 und speist die
Druckkammern 50 und 54, die mit diesem Raum in Verbindung stehen, wie dies in der Fig.8 zu erkennen ist. Wenn sich der
Ventilschieber 17 in einer Null- oder Mittellage befindet, wie dies in der Fig.l dargestellt ist, dann blockiert der
linke Steuerteil 67 die Verbindung zwischen der linken Druckkammer 50 und der linken innenliegenden Steuerkammer 72; der
rechte Steuerteil 69 blockiert die Verbindung zwischen der rechten Druckkammer 54 und der rechten innenliegenden Steuer-
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kammer 73 und der mittlere Steuertet]. 6 8 blockiert die Verbindung
zwischen der Rücklaufkainmer 52 und den beiden Steuerkam-mern
72 und 73.
Die Druckflüssigkeit kann also durch den Filter 80 in das Filterinnere
strömen und dann durch die festen Düsenkörper 76 und 79 nach außen. Stromab des Düsenkörpers 76 steht die Bohrung
82 des Verschlußzapfens 75, mit dem innonliegenden, offenen Ende eines in dem Abschlußdeckel 19 angeordneten, horizontal
verlaufenden Blindkanals 83 in Verbindung. Dieser Kanal 83 weist einen Zweigarm 84 auf, der mit der in dem Abschlußdekkel
angeordneten Aussparung 26 in Verbindung steht. Ein 0-R.ing 85 dichtet die Verbindung zwischen der Bohrung 82 und dem Kanal
83 ab.
Gleichfalls steht der auf der stromab des Düsenkörpers 79 gelegene
Bohrungsteil 86 des Verschlußzapfens 78 auf der anderen
Seite des Servoventils mit dem innen gelegenen, offenen Ende eines horizontal verlaufenden Blindkanals 87 in Verbindung,
der in dem Abschlußdeckel 20 angeordnet ist und einen Zweigarm 88 aufweist, welcher sich an die in dem Abschltißdekkel
20 angeordnete Aussparung 33 anschließt. Ein O-Ring 89 dichtet die Verbindung zwischen der Bohrung 86 und dem Kanal
87 ab.
Wie in der Fig.l zu erkennen ist, bilden die in dem Abschlußdeckel
angeordnete linke Aussparung 26 und die außenliegenden linken Stirnseiten-Teile der Schieberlagereinrichtung 16
sowie der Ventilschieber 17 eine auf der linken Seite liegende stirnseitige Schieberkammer 91 und die in dem rechten Abschlußdeckel
angeordnete Aussparung 33 und die außenliegenden rechten Stirnseiten-Teile dieser Lagereinrichtung und dar
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Steuerschieber eine rechte stirnseitig gelegene Schieberkam-
* tr
mer 92. Diese stirnseitig gelegenen Schieberkairtinern 91 und
92 sind im Betrieb auf folgende Weise an die Vorstufe des hydraulischen Verstärkers 12 angeschlossen.
Dieser Verstärker 12 v/eist einen Düsenkörper 93 mit einer flachen Bodenfläche 9 4 auf, die gegen die flache Oberfläche
95 des Ventilkörpers 18 anliegt. Schrauben 96 halten diese beiden Blöcke zusammen. Der Düsenkörper 93 ist mit einer
senkrecht verlaufenden, zentral gelegenen öffnung 98 ausgestattet,
die sich durch den Düsenkörper 93 hindurch erstreckt, und in diese Öffnung ragen die Spitzen von diametral gegenüberliegenden
linken und rechten Düsen 99 bzw. 100 hinein. Diese Düsen sind in horizontaler Ausrichtung im Abstand zueinander
im Düsenkörper 93 festgelegt. Das untere Ende des Steuergliedes 13, das als Prallkörper wirkt, greift in den
Zwischenraum zwischen diesen beiden Düsen· ein und dient zusammen mit den Düsenspitzen zur Veränderung der Düsenöffnungen.
Die Bohrung oder der Kanal der linken Düse 99 steht mit der linken stirnseitigen Schieberkammer 91 in Verbindung, während die Bohrung oder der Kanal der rechten Düse 100 mit der
rechten stirnseitigen Schieberkammer 92 in Verbindung steht« Zu diesem Zweck ist die linke Düse 99 mit einer in dem Düsenkörper
93 angeordneten Kammer 101 verbunden, an welche sich ein durch die Fläche 94 greifender Kanal 102 anschließt. An
dieser Stelle ist der Kanal 102 mit einem in dem Block 18 angeordneten Kanal 103 verbunden, der sich zwischen den Flächen
95 und der Stirnfläche 22 erstreckt. Schließlich ist an dieser Stelle das Ende des Kanal 103 mit einem Ende eines
Kanals 104 verbunden, der in dem linken Abschlußdeckel 19
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angeordnet ist und zu der Aussparung 26 führt und damit zur linken stirnseitig gelegenen Kammer 91. Ein O-Ring 1O5 dichtet
die Verbindung zwischen den Flächen 94 und 95 ira Bereich des Anschlusses der Kanäle 102 und 103 ab, und ein O-Ring
dichtet die Verbindung zwischen den Flächen 22 und 24 im Bereich der Verbindung der Kanäle 1O3 und 1O4 ab.
Ebenso ist die rechte Düse 100 -mit einer in dem Düsenkörper
93 angeordneten Kammer 108 verbunden, an welche sich ein bis zur Fläche 94 reichender Kanal 109 anschließt. An dieser Stelle
steht der Kanal 109 mit einem in dem Block 18 angeordneten Kanal 110 in Verbindung, der sich zwischen den Flächen 95 und
der Stirnfläche 23 erstreckt. An dieser Stelle schließt sich das Ende des Kanals 110 an ein Ende eines in dem rechten Abschlußdeckel
20 angeordneten Kanals 111 an,-welcher zu der in dem Abschlußdeckel angeordneten Aussparung 33 und damit zur
rechten stirnseitig gelegenen Schieberkammer 92führt.Ein 0~£?ing
112 dichtet die Verbindung zwischen den Flächen 9 4 und 95 im Bereich des Anschlusses der Kanäle 109 und 110 ab, und ein
O-Ring 113 dichtet die Verbindung zwischen den Flächen 23 und 31 im Bereich der Verbindung der Kanäle 110 und 111 ab.
Wie in der Zeichnung zu erkennen ist, ist die öffnung 98 im
Düsenkörper 93 mit dem oberen Ende eines rohrförmigen Anschlußstückes 114 verbunden, wobei das obere Ende mit Hilfe
eines O-Ringes 115 dichtend gegen den Düsenkörper anliegt
und mit Hilfe eines O-Ringes 116 dichtend gegen den Block 18. Das untere Ende des Anschlußstückes 114 erstreckt sich in eine
Radialbohrung des mittleren Teiles 40 der Lagereinrichtung 16 und ist gegenüber dieser mit Hilfe eines O-Ringes 118 abgedichtet.
Dieses Anschlußstück 114 weist in seiner Seiten- · wand eine Ablauföffnung 119 auf (siehe Fig.2), welche die
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Saramelkammer 120, die durch die Verbindung der Öffnung 98 mit
dem inneren Hohlraum des Anschlußstückes 114 gebildet wird, mit der ringförmigen Rücklaufkammer 52 verbindet. Die Ablauföffnung
119 verringert die Wirkung von Druckstößen, die in der Ablaufseite des Hydrauliksystems mit der Kammer 52 auftreten
und auf die Sammelkammer 120 und die Flussigkeitskanä-Ie
oder Bohrungen der Düsen S9 und 100, die in diese Sammelkammer einmünden, wirken könnten.
Der Drehmomenterzeuger 10 besteht aus einem polarisierten elektrischen Antriebsmotor herkömmlicher Konstruktion. Wie
in der Zeichnung zu erkennen ist, weist er obere und untere Polschuhe 121 bzw. 122 auf, zwischen denen Permanentmagnete
123 angeordnet sind, und die' ein Spulenpaar 124 aufnehmen, welche gegenüberliegende Arme des Ankers 11 umschließen. Die Ankerenden
greifen in Luftschlitze ein, welche zwischen den gegenüberliegenden Flanschteilen der Polschühe 121 und 122 angeordnet
sind. Die aus den Polschuhen, den Permanentmagneten und Spulen bestehende Baueinheit ist oben auf dem Düsenkörper
93 montiert und wird an diesem mittels mehrerer Schrauben 125 gehalten.
Der horizontal liegende Anker 11 ist in seiner Mitte auf dem oberen Ende eines aufrechtstehenden, biegbaren Stutzens 126
dichtend befestigt. Dieser Stutzen weist einen dünnwandigen, rohrförmigen Abschnitt auf, der sich durchbiegen oder neigen
kann und das als Prallkörper dienende Steuerglied 13 mit einem Gleitsitz umschließt, und er weist ferner einen vergrösserten
Befestigungsteil auf, der mittels eines O-Ringes 128
dichtend an der Oberseite des Düsenkörpers 9 3 mittels einer Befestigung 129 gehalten wird. Der ringförmige Spielraum, der
öasjenino Toil des Steuerqliodes 13 umgibt, welches in dem
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biegbaren, rohrförmigen Stutzen 126 angeordnet ist, steht mit
dem oberen Ende der Öffnung 98 in dem Düsenkörper 9 3 in Verbindung
und bildet einen Teil der 5ammeIkammer 12O. Auf diese
Weise stützt der biegbare Stutzen 126 den Anker 11 derart abf
daß dieser eine Drehbewegung ausführen kann, während die Bauteile des elektrischen Antriebsmotors 10, die außerhalb des
biegbaren Stutzens angeordnet sind, von den Bauteilen isoliert v/erden, mit denen sie in Verbindung stehen und die von der
hydraulischen Flüssigkeit im Inneren dieses Stutzens benetzt werden.
Eine senkrecht angeordnete Rückführfeder 131 ist an ihrem oberen
Ende freitragend am unteren Ende des Stcuergliedes 13 befestigt,
und ihr unteres Ende steht im wesentlichen reibungsfrei mit dem Venfcilschieber 17 mit Hilfe einer kugelförmigen
Vergrößerung 132 in Verbindung, wobei dieses kugelförmige Teil die Wandungen einer Ringnut 133 berührt, Vielehe in dem
mittleren Steuerteil 68 dieses Ventilschiebers angeordnet iat.
Mit den Spulen 124 ist ein elektrischer Stecker 13Ί in bekannter
Weise verbunden, der für einen Anschluß für die elektrische Steuerung des Servoventils vorgesehen ist. Ein Deckel
135, der den Antriebsmotor 10 überdeckt, wird mit Hilfe eines O-Ringes 136 und mit Hilfe von Schrauben 138 dichtend auf dem
Block 18 gehalten.
Das Servoventil kann als Baueinheit auf irgendeiner geeigneten A-bstützung (die in der Zeichnung nicht dargestellt ist)
mit Hilfe von Befestigunqsmitteln, die durch senkrecht verlaufende Montagebohrungen 139 greifen, befestigt sein, wobei
diese Montagebohrungen in dem Block 18 im Bereich der vier
Ecken eingeordnet sind, wie dio?s in der Fig. 3 zu erkennen ist.
- 16 -
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Da die Konstruktion und Funktionsweise des vorbeschriebenen elektrohydraulischen Servoventils nun bekannt ist, genügt
es, darauf hinzuweisen, daß ein in das Servoventil eingegebenes elektrisches Steuersignal in den Steuermündungen C,
und C0 ein proportionales hydraulisches Signal erzeugt., das
dazu verwendet werden kann, eine Last zu bewegen. Solch ein Eingangssignal erregt die Spulen 124, so daß diese den Anker
11 und damit das Steuerglied 13 infolge der elektromagnetischen- Kraftwirkung schwenken. Die Bewegung des Steuergliedes
relativ zu den Düsen 99 und 100 führt zu veränderlichen Öffnungen,
durch welche diese Düsen die Flüssigkeit austreten lassen. Dadurch wird der Druck in den stirnseitig angeordneten
Schieberkammerη 91 und 92 eingestellt, so daß ein unterschiedlicher
Druck gegen die Stirnseiten des Ventilschiebers 17 wirkt und dieser axial verschoben wird. Die Richtung und
die Größe dieser Verschiebung ist von der Polarität und der Größe des elektrischen Eingangssignals abhängig. Die Verschiebung
des Ventilschiebers 17 führt zu einer Verbindung zwischen einer der Steuermündungen C, und C~ mit entweder dem
Druckanschluß P oder dem Rücklaufanschluß R. Bei einem vorgegebenen
Eingangssignal verschiebt sich der Ventilschieber, bis die Rückführfeder 131 sich derart durchbiegt, daß sie
auf den Anker 11 ein Moment ausübt, das im wesentlichen das in den Anker eingeleitete elektrische Moment ausgleicht. Daher
ist die Schieberbewegung proportional zum Eingangssignal.
Wie in dem vorstehenden Absatz der Beschreibung erklärt wurde,
neigt ein solches elektrohydraulisches Servoventil dazu, daß sein gleitend gelagerter Ventilschieber eine oder mehrere
charakteristische Resonanzschwingungen ausführt, wenn das , Servoventil unter erhöhtem Druck arbeitet und insbesondere,
wenn eine Hydraulikflüssigkeit mit niedriger Viskosität ver-
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wendet wird. Diese Schwingungen erzeugen Druckänderungen in den stirnseitig gelegenen Schieberkaramern 91 und 92.
Um solche Oszillationen zu verhindern, sind für jede stirnseitig
gelegene Schieberkammer 91 und 92 eine akustische Filtereinrichtung vorgesehen, um ein Xiellenrohr zu bilden,
das mit einem offenen Ende mit der entsprechenden stirnseitig gelegenen Schieberkammer verbunden ist und dessen Länge
derart gewählt ist, daß eine entsprechende Gegenresonanzschwingung
erzeugt wird. Vorzugsweise ist das von der Schieberkammer entfernt liegende Ende des Wellenrohres, welches mit
der Schieberkammer verbunden ist, verschlossen. Außerdem hat das Wellenrohr vorzugsweise eine Länge, die im wesentlichen
einem Viertel der Wellenlänge der charakteristischen Resonanzschwingung, die abgeschwächt werden soll, entspricht. Ferner
sollte das Volumen des Wellenrohres wenigstens dem halben Volumen der stirnseitig gelegenen Schieberkammer entsprechen,
mit dem das Wellenrohr verbunden ist. Außerdem sind diese Volumina vorzugsweise im wesentlichen gleich groß ausgebildet.
In der Zeichnung ist zu erkennen, daß das mit 91' bezeichnete
Wellenrohr mit der linken stirnseitig gelegenen Schieberkammer 91 und das mit 92' bezeichnete Wellenrohr mit der rechten
stirnseitig gelegenen Schieberkammer 9 2 verbunden ist.
Diese Wellenrohre 91' und 92' werden vorzugsweise durch in den
Block 18 des Servoventils eingebrachte Bohrungen gebildet. In der Zeichnung ist zu erkennen, daß der mittlere Block 18
mit einem Paar parallel und horizontal im Abstand zueinander angeordneter Bohrungen 140 und 141 versehen ist, die sich
horizontal von der linken Stirnseite 22 zur rechten Stirnseite 23 erstrecken. Diese Bohrungen sind in einer über der Lar
gerbohrung 21 liegenden Ebene auf gegenüberliegenden Seiten
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der in der Mitte angeordneten horizontal verlaufenden Kanalbschnitte
103 und 110 angeordnet, die zueinander fluchten.
Der Abschlußdeckel 19 ist mit einer nach oben und außen geneigten Bohrung 142 versehen, die sich mit ihrem unteren Ende
an die ringförmige Aussparung 26 des Abschlußdeckels anschließt,
wie dies in der Fig.6 zu erkennen ist. Das obere Ende dieser Bohrung schließt das innere Ende einer horizontalen
Aussparung 143 ab, welche von der Stirnseite 24 des Abschlußdeckels in den Abschlußdeckel eingebracht ist und mit dein linken
Ende der in die Stirnfläche des Blocks mündenden Bohrung 140 verbunden ist. Der rechte Abschlußdeckel 2O weist eine
horizontale B lindbohrung 144 auf, die von der Deckels tirnr>eite
31 in den Deckel gebohrt ist und die mit dem rechten Ende der in die Stirnseite 23 des Blocks einmündenden Bohrung 140
fluchtet und mit dieser verbunden ist. Ein O-Ring 145 dichtet die Verbindungsflächen zwischen dem Ende der Aussparung 143
und Bohrung 140 ab, und ein O-Ring 146 dichtet die Verbind\mgsflächen
zwischen dem Ende der Aussparung 144 und der Bohrung 140 ab.
Entsprechend weist der rechte Abschlußdeckel 2O für die andere
Schieberkammer eine nach oben und außen geneigte Bohrung
148 auf, die sich mit ihrem unteren Ende an die in dem Deckel
angeordnete ringförmige Aussparung 33 anschließt, wie dies in der Fig.7 zu erkennen ist. Das obere Ende dieser Aussparung
schließt das innere Ende einer horizontal verlaufenden Bohrung
149 ab, die von der Stirnseite 31 des Deckels aus in den Dekkel
gebohrt ist und sich an das rechte Ende der Bohrung 141 anschließt, welche in die Stirnfläche 23 des Blocks einmündet.
Der linke /Abschluß de ekel 19 ist mit einer Blindbohrung 150
vergehen, die von der Stirnfläche ?4 des Abschlußdeckels aus
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BAD
in diesen gebohrt ist und die mit der in die Stirnfläche 22 des Blocks mündenden Bohrung 141 fluchtet und ntit deren linken
Ende verbunden ist. Ein O-PJLng 151 dichtet die Verbindung.«:-flächen
zwischen dem Ende der Bohrung 149 und der Bohrung 141 ab, und ein O-Ring 152 dichtet die Verbindungsflächen zwischen dem
Ende der Ringbohrung 150 und der Bohrung 141 ab.
Auf diese Weise bilden die mit ihren Enden verbundenen Bohrungen 14 3, 14O und 144 das linke Wellenrohr 91' für die auf der
linken Stirnseite angeordnete Spulenkammer 91 mit einer entsprechenden Länge und einem entsprechenden Durchmesser, wobei
das Wellenrohr an einem Ende offen ist und mit der Kammer über die geneigte Bohrung 142 in Verbindung steht und an seinem anderen
von der Kammer entfernt liegenden Ende verschlossen ist. Entsprechend bilden die mit ihren Enden verbundenen Bohrungen
149, 141 und 150 das Wellenrohr 92' fär die auf der rechten
Seite gelegene Kammer 92 mit der erforderlichen Länge und dem erforderlichen Durchmesser, wobei dieses Wellenrohr an einem
Ende offen ist und mit dieser Kammer über die geneigte Bohrung 148 in Verbindung steht und an seinem anderen von der KaK-Kier
entfernt liegenden Ende verschlossen ist.
Ein elektrohydraulisches Servoventil der vorbeschriebenen Konstruktion,
wie es in der Zeichnung dargestellt und beschrieben ist, neigte vor seiner Ausrüstung mit Kellenrohren 91'
und 92' dazu, bei ungefähr 3,3 KHz zu schwingen und boi einem
hohen Förderdruck von ungefähr 3OQO - 40OO p.si (21O bis
2 80 bar), und dieser Nachteil war insbesondere störend, wenn
eine Hydraulikflüssigkeit mit einer niedrigen Viskosität verwendet
wurde, wie z.B. eine unter der Bezeichnung MlL-II-5606
bekannte Flüssigkeit bei 140° F (60° C). Nachdem der gleiche Servo ventiltyp mit den Wellenrohren 93 l und 92* ausgeirüctet
- 20 -
worden war, filterte es die 3,3 KIIz Druckschwingungen in den stirnseitig angeordneten Schieberk-ammern heraus. Jeglicne Änderungen
am stationären Zustand des in den stirnseitig angeordneten Kammern vorhandenen Druckes vrlrd durch eine Druckwelle
unterbunden, die In dem Wellenrohr von einer halben Wellenlänge bis zum blinden oder verschlossenen Ende des Rohres
hin- und zurückläuft und die um 180° gegenüber der einlaufenden Druckwelle versetzt zurückkehrt. Im wesentlichen werden
die 3,3 KHz Druckänderungen zum blinden Ende der Rohre bewegt, wo sie keine Kräfte auf den Ventilschieber ausüben können,
und die Druckschwankungen am Einlaß der Rohre an den offenen Enden, die an die entsprechenden stirnseitig gelegenen
Schieberkammem angeschlossen sind, werden wirksam unterbunden oder wenigstens verringert. Auf diese Weise wird die
Schwingung unterdrückt.
Uitt eine Schwingung von 3,3 KHz zu unterdrücken, ist eine Rohrlänge
(1/4 Wellenlänge} folgender Abmessungen erforderlich:
f = Jf = -0,8Om = 8,0 cm, wobei bedeuten:
λ = die Wellenlänge der Schwingung in Metern
ν = die Schallgeschwindigkeit im Medium In Metern pro Sekunde
f = die Freemen ζ in Hz (Hertz)
Die 1Ο5Ο m/sec Geschwindigkeit des Schalldurchgangs im öl
2 beruht auf einem Elastizitätsmodul von 10000 kg/cm und auf
einer Flüssigkeitsdichte von öf88.
Bei dem beschriebenen Äusführungsbeispiel des Servoventils
betrug die tatsächliche Länge eines jeden Wellenrohres 91 f
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und 92f ungefähr 8 can, und für das Rohr 91f wurde eine Länge
von insgesamt 6,5 cm für die Bohrung 140 + 0,5 cm für die
Blindbohrung 144 und 1,0 cm für die Länge der Aussparung 143 vorgesehen, und für das Rohr 92' wurde eine Länge von
insgesamt 6,5 cm für die Bohrung 141 + 0,5 cm für die Länge der Blindbohrung 150 und 1,0 "cm für die Länge der Aussaprung
149 vorgesehen. Der jeweilige Durchmesser für die verschiedenen
Bohrungen 140, 141, 143, 144, 149 und 150 betrug 3,2 mm.
Durch die akustische Filtereinrichtung in Form dieser Wellenrohre
91' und 92' wird eine Gegenresonanz eirier bestimmten Frequenz erzeugt, indem in jeder Schieberkammer ein Druckschwingungsknoten
gebildet wird.
Die Wirkung der Strömung und des Drucks in einem Wellenrohr
ist graphisch in der Fig.9 dargestellt. Im unteren Teil dieser Figur ist schematisch dargestellt, daß die stirnseitig
gelegene Schieberkammer an dem offenen Ende eines geschlossenen Wellenrohrendes angeschlossen ist, wobei das Wellenrohrende
eine Länge aufweist, die einem Viertel einer Wellenlänge λ einer charakteristischen Resonanzfrequenz des Servoventils
entspricht, welche verringert v/erden soll. In der Mitte der Figur ist ein Diagramm eingezeichnet, das den Verlauf der
Resonanzdruckspitzen P(xJ als Funktion der Strecke χ entlang der Länge des Wellenrohres gemäß folgender Gleichung angibt:
P(x) = Posin C
wobei P die Druckspitze ist (d.h. die maximale Amplitude
der Resonanzdruckspitzen}.
Es ist zu erkennen, daß der Nullpunkt des Druckverlaufes P(x) sich am linken oder offenen Ende des Wellenrohres he
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BADORiQiHAL 409882/0272
findet und daß der l\Tellenbauch dieser .Kurve oder die Druckspitze
P sich ai
rohres befindet.
rohres befindet.
spitze P sich am rechten oder geschlossenen Ende des Wellen-
Im oberen Teil der Fig.9 ist ein Diagramm angegeben, das den
Verlauf der Maximalwerte der fr.equenzabhängiger; Strömung Q(x) als Funktion der Strecke entlang der· Länge des Wellenrohres
gemäß der folgenden Gleichung angibt:
Q(x) =
wobei Q die Maximalctrömung ist (d.h. die maximale Amplitude
der frequenzabhängigen Strömungsspitsen)-.
Es ist zu erkennen f daß der Mullpunkt der Strömurigskurve
Q{x) am rechten oder geschlossenen Ende der. Wellenrohres und der Wellenbauch oder Maximalwert der Strömung Q am lin
ken oder offenen Ende des Wellenrohres liegen.
In der vorangegangenen Beschreibung vmröe ausgeführt, wie
ein einziges Paar- von Gegenschwingungen erzeugenden
Wellenrohren bei den Schieberkammerη eines Servoventils vorgesehen
v/erden kann, um eine einzige bestimmte Frequenz zu unterdrücken. Es ist jedoch dem Durchschnittsfachmann bekannt,
daß einige Servo ventile verschiedene charakteristische
Resonanzfrequenzen aufweisen, wie z.B. eine Resonanzfrequenz in der Vorstufe, eine Resonanzfrequenz in der zweiten Stufe
usw.. Bei Servovantilen, die mehrere charakteristische Resonanzfrequenzen
aufweisen, kann es erwünscht sein, mehrere akustische Gegenschwirigungsfiltereinrichtungen vorzusehen,
wobei jede Einrichtung auf eine besondere Resonanzfrequenz abgestimmt ist.
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BAD ORIGINAL 409882/0272
Es ist ferner selbstverständlich, daß gewisse Veränderungen der akustischen Wellenrohrfilter eine ähnliche Antiresonanz
für eine bestimmte Frequenz hervorrufen. Bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel gernäß der Erfindung wird ein geschlossenes
Wellenrohr verwendet, das eine Länge aufweist, die einem Viertel der Wellenlänge (1/4 X ) der charakteristischen
Resonanzfrequenz beträgt. Es ist bekannt, daß andere abgeschlossene Wellenrohre mit Längen, welche einem Vielfachen
der 1/4 Wellenlänge entsprechen, im wesentlichen identische
Antiresonanzen für die gleiche charakteristische Resonanzfrequenz erzeugen. Es können deshalb geschlossene Wellenrohre
von einer Länge von 1/4 \ , 3/4 λ , 5/4 λ usw. gleicherraassen
gut verwendet v/erden. Solche Abweichungen können in Abhängigkeit von der Größe und von der Detailkonstruktion bestimmter
Servoventile besser geeignet sein.
Eine weitere Abwandlung des akustischen Wellenrohres, durch welche eine ähnliche Antiresonanz für eine bestimmte Frequenz
erzielt wird, ist ein Wellenrohr mit einem offenen Ende, das eine Länge aufweist, die einer halben Wellenlänge (1/2 X )
entspricht. Gleichfalls erzeugen andere am Ende offene Wellenrohre, deren Länge einem Vielfachen einer halben Wellenlänge
entsprechenrim wesentlichen identische Antiresonanzen
für die gleiche charakteristische Resonanzfrequenz. Die Wellenrohre mit den offenen «Enden und Längen von 1/2 λ , X ,
3/2 X USV/. könnten ebenso gut verwendet werden.
Bei dem vorzugsweise beschriebenen elektrohydraulischen Servoventil,
welches bei einem erhöhten Druck um ca. 3000-4000 psi (210-280 bar) und mit einer Hydraulikflüssigkeit niedriger
Viskosität arbeitet, v/erden die verlier erwähnten Schwiu-
- 24 -BAD ORIGINAL 409882/0272
gungsprobleme merklich verringert, indem akustische, frequenzabhnngige
Hydraulikresonanzfilter verwendet werden. Die Anbringung der Filter beeinflußtnicht die normcile Servoventilcharakteristik
im unteren Frequenzbereich. Solch ein in Form eines Wellenrohres ausgebildeter Resonanzfilter kann einfach
und billig zusätzlich angeordnet v/erden, indem man, ohne auf eine komplizierte Bearbeitung angewiesen zu sein, in dem Ventilkörper
Bohrungen vorsieht. Der Durchmesser des aus den Bohrungen zusamraengesetzten Wellenrohres ist nicht kritisch. Seine
Anordnung und Länge wird auf die Hauptventilkurve abgestimmt. Darüberhinaus verringert der Filter die Schwingungstendenz in der zweiten Stufe und verhindert damit, daß die
Schwingungen auf die bewegte Last übertragen werden.
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409882/0272
Claims (8)
- PH 6787PatentansprücheΓΙ J Elektrohydraulisches Servoventil mit einer in einem Ventilkörper angeordneten Kammer, in v/elcher ein Venti-lschieber gleitend gelagert ist, und mit an gegenüberliegenden Stirnseiten des Schiebers angeordneten Kammern, wobei das Servoventil dazu neigt, bei einer oder mehreren charakteristischen Resonanzfrequenzen zu schwingen und wobei diese Schwingungen zu Druckänderungen in den stirnseitig angeordneten Schieberkammern führen, sowie mit einer akustischen Filtereinrichtung für jede Schieberkammer, dadurch gekennzeichnet , daß jede Filtereinrichtung ein Wellenrohr (91',921,140,143,144,141,149,150) mit einem offenen Ende (142,148) aufweist, das mit der entsprechenden stirnseitig angeordneten Schieberkammer (91,92) in Verbin-, dung steht und daß das Wellenrohr eine derart zugemessene Länge aufweist, daß eine Antiresönanz für eine charakteristische Frequenz gebildet wird.
- 2. Servoventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das von der entsprechenden Schieberkammer (91,92) abgewandte Ende (144,150) eines jeden Wellenrohres (9l',92·) geschlossen ist.- 26 -409882/0272
- 3. Servoventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Wellenrohrlänge im
wesentlichen einem Vielfachen von 1/4 der Wellenlänge
der charakteristischen Frequenz entspricht. - 4. Servoventil nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Volumen eines jeden Wellenrohres im wesentlichen dem Volumen der entsprechenden Schieberkammer (91,92) entspricht.
- 5. Servoventil nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Volumen
eines jeden Wellenrohres wenigstens der Hälfte des Volumens der entsprechenden Schieberkammer (91/92) entspricht. - 6. Servoventil nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Wellenrohre in den Ventilkörper eingebrachte Bohrungen sind.
- 7. Servoventil nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Ventilkörper aus einem Block (18), einem ersten Abschlußdeckel (19) und einem zweiten Abschlußdeckel (20), die an gegenüberliegenden Stirnseiten des Blockes angeordnet sind, besteht, daß die Abschlußdeckel wenigstens zum Teil eine erste Schieberkammer (91) und eine zweite Schieberkammer
(92) bilden, daß ein Wellenrohr eine erste mittlere Bohrung (140) aufweist, die sich durch den Block hindurch
erstreckt, sowie eine in dem ersten Abschlußdeckel angeordnete erste Verbindun erdbohrung (142,143), die ein Ende- 27 -409882/0272der ersten mittleren Bohrung mit der ersten Schieberkammer (91) verbindet, sowie mit einer in dem zweiten Abschlußdeckel (20) angeordneten ersten Blindbohrung (144) , die sich an das andere Ende der ersten mittleren Bohrung anschließt, und daß das andere Wellenrohr (92') eine zweite mittlere Bohrung (141) aufweist, die sich durch den Block •hindurch erstreckt, sowie eine in dem zweiten Abschlußdekkel angeordnete Verbindungsbohrung (148,149), die ein Ende der zweiten mittleren Bohrung mit der zweiten Schieberkammer (22) verbindet, sowie mit einer in den ersten Abschlußdeckel (19) angeordneten zweiten Blindbohrung (150), die sich.an das andere Ende der zweiten mittleren Bohrung anschließt. - 8. Servoventil, dadurch gekennzeichnet , daß ein' Ventilschieber (17) in einer Ventilkammer gleitend angeordnet ist, daß Wellenrohre (91*, 92') an die Ventilkammer angeschlossen und in ihrer Größe derart dimensioniert sind, daß sie Resonanzschwingungen des Ventils verhindern.- 28 -A09882/0272
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US00369789A US3857541A (en) | 1973-06-14 | 1973-06-14 | Servovalve with oscillation filter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2343552A1 true DE2343552A1 (de) | 1975-01-09 |
Family
ID=23456925
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19732343552 Withdrawn DE2343552A1 (de) | 1973-06-14 | 1973-08-29 | Elektrohydraulisches servoventil |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3857541A (de) |
JP (1) | JPS5610484B2 (de) |
DE (1) | DE2343552A1 (de) |
GB (1) | GB1375517A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0346758A2 (de) * | 1988-06-17 | 1989-12-20 | Hsc Controls Inc. | Hydraulikventil |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2344722A1 (fr) * | 1976-03-15 | 1977-10-14 | Semt | Dispositif d'amortissement des ondes de pr ession dans un systeme d'injection de combustible d'un moteur a combustion interne |
US4343329A (en) * | 1978-12-06 | 1982-08-10 | Textron Inc. | Bistable fuel valve |
US4229144A (en) * | 1978-12-07 | 1980-10-21 | Deere & Company | Feedback shaft extending between swashplate and displacement control valve |
USRE31107E (en) * | 1978-12-07 | 1982-12-21 | Deere & Company | Feedback shaft extending between swashplate and displacement control valve |
US4265272A (en) * | 1979-10-01 | 1981-05-05 | Eaton Corporation | Transient start-up eliminator for pressure piloted valve |
DE8107889U1 (de) * | 1981-03-18 | 1981-10-22 | Festo-Maschinenfabrik Gottlieb Stoll, 7300 Esslingen | Pneumatische ventilanordnung |
US4538633A (en) * | 1983-02-18 | 1985-09-03 | Parker-Hannifin Corporation | Optical-hydraulic control system |
JPS59165890U (ja) * | 1983-04-22 | 1984-11-07 | 長尾 秀喜 | 全油圧式クロ−ラ−クレ−ン |
JPS6022549U (ja) * | 1983-07-21 | 1985-02-16 | 油谷重工株式会社 | 油圧ショベル用アタッチメント |
JPS6110356U (ja) * | 1984-06-22 | 1986-01-22 | 油谷重工株式会社 | 油圧シヨベルのクレ−ン装置 |
JPS6110357U (ja) * | 1984-06-22 | 1986-01-22 | 油谷重工株式会社 | 油圧シヨベルのクレ−ン装置 |
AT386054B (de) * | 1985-09-06 | 1988-06-27 | Vni I Pk I Promy Gidroprivodov | Elektrohydraulischer verstaerker-umformer |
US4922963A (en) * | 1989-02-27 | 1990-05-08 | Hsc Controls Inc. | Hydraulic servovalve |
US5697401A (en) * | 1995-07-14 | 1997-12-16 | Ebara Corporation | Hydraulic servovalve |
US6755205B1 (en) * | 2002-09-12 | 2004-06-29 | Woodward Governor Company | Method to stabilize a nozzle flapper valve |
DE102012002921A1 (de) * | 2012-02-14 | 2013-08-14 | Liebherr-Aerospace Lindenberg Gmbh | Servoventil |
CN103615431B (zh) * | 2013-12-04 | 2015-12-09 | 中国航空工业第六一八研究所 | 用于液压作动器伺服阀的散热力矩马达罩 |
WO2018198355A1 (ja) * | 2017-04-28 | 2018-11-01 | ピー・エス・シー株式会社 | フィードバックばねを用いた気体圧サーボ弁 |
PL3536980T3 (pl) * | 2018-03-08 | 2023-04-17 | Hamilton Sundstrand Corporation | Korpus zaworu do serwozaworu |
EP3546808B1 (de) | 2018-03-29 | 2023-05-10 | Hamilton Sundstrand Corporation | Ventile |
EP3562013B1 (de) * | 2018-04-26 | 2021-11-03 | Hamilton Sundstrand Corporation | Servoventil |
CN109083879B (zh) * | 2018-08-09 | 2020-06-23 | 杭州电子科技大学 | 一种抑制喷嘴挡板式电液伺服阀前置级气穴现象的方法 |
EP3715687B1 (de) * | 2019-03-29 | 2021-10-13 | Hamilton Sundstrand Corporation | Servoventile |
CN112549492B (zh) * | 2020-10-10 | 2023-09-12 | 浙江长海包装集团有限公司 | 一种加工复合包装膜的挤出机的过滤装置 |
EP4141263B1 (de) * | 2021-08-25 | 2024-09-25 | Hamilton Sundstrand Corporation | Servoventil umfassend eine filteranordnung |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3095906A (en) * | 1959-03-05 | 1963-07-02 | Moog Servocontrols Inc | Flow control servo valve with dynamic load pressure feedback |
US3347252A (en) * | 1965-06-18 | 1967-10-17 | United Aircraft Corp | Fluid signal generator |
-
1973
- 1973-06-14 US US00369789A patent/US3857541A/en not_active Expired - Lifetime
- 1973-07-23 GB GB3506873A patent/GB1375517A/en not_active Expired
- 1973-08-23 JP JP9479873A patent/JPS5610484B2/ja not_active Expired
- 1973-08-29 DE DE19732343552 patent/DE2343552A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0346758A2 (de) * | 1988-06-17 | 1989-12-20 | Hsc Controls Inc. | Hydraulikventil |
EP0346758A3 (de) * | 1988-06-17 | 1990-12-12 | Hsc Controls Inc. | Hydraulikventil |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US3857541A (en) | 1974-12-31 |
GB1375517A (de) | 1974-11-27 |
JPS5610484B2 (de) | 1981-03-09 |
JPS5015978A (de) | 1975-02-20 |
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