DE2433920A1 - Elektromagnetisches proportionalventil zur steuerung der durchflussrichtung und drosselung - Google Patents

Elektromagnetisches proportionalventil zur steuerung der durchflussrichtung und drosselung

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Description

TlEDTKE - BüHLING " ΚίΝΝΓ:
243392Q-
Patentanwälte:
Dipl.-Ing. Tiedtke Dipl.-Chem. Bühling Dipl.-Ing. Kinne
8 München 2
Bavariaring 4, Postfach 202403
Tel.: (089) 53 96 53-56 Telex: 524845 tipat cable address: Germaniapatent
München, den 15. Juli 19 b 6135
Yuken Kogyo Company Limited Fujisawa-shi, Japan
Elektromagnetisches Proportionalventil zur Steuerung der Durchflußrichtung und Drosselung
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisches Proportionalventil zur Steuerung der Durchflußrichtung und der Drosselung.
Zahlreiche elektromagnetische Richtungs- und Drosselungssteuerventile sind so aufgebaut, daß ein Steuerschieber unmittelbar durch eine magnetische Zugkraft eines Elektromagneten be-
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Deutsche Bank (München) Kto. 51/61070
Dresdner Bank (München) Kto. 3939844
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Postscheck (München) Kto. 670 43-804
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tätigt wird und dieser Steuerschieber als Druckreduzierventil wirkt, und dass ein Hauptventilschieber durch den reduzierten Öldruck betätigt wird, der als Steuerdruck wirkt. Variiert der Steuereinlaßdruck und ist die Lage des Steuerschiebers unrichtig, varriert der Steuerdruck; verändert sich der Steuereinlaßdruck in einem starken Zyklus, so variiert der Steuerdruck unvermeidlich in starkem Ansprechen hierauf, so daß der Hauptventilschieber nicht seine stationäre Lage beibehalten(werden)kann. Wenn ein Drosselventil oder dgl. verwendet wird, um die Übertragung von Änderungen im Einlaßdruck zu verhindern, beginnt der Hauptventilschieber mit seinem Einsatz lange nach dem das elektrische Signal angelegt worden ist.
Es haben daher die bekannten Steuerventile eine ungünstige Ansprechcharakteristik. Wird darüber hinaus ein Schieberventil als Steuerventil verwendet, könnte ein ungünstiges Phänomen wie dasjenige auftreten, daß der erwünschte Druck nicht durch Steuerung mit einer schwachen magnetischen Zugkraft des Elektromagneten erhalten werden kann,wenn z.B. Schmutz im Arbeitsöl an den Arbeitsflächen anhaftet, die miteinander zusammenwirken.
Aufgabe der Erfindung ist es diese Nachteile, zu beseitigen. Erfindungsgemäß wird die Drucksteuerung in zwei Schritten zur Erzielung des Steuerdrucks durchgeführt, wodurch ein neues elektrisches Proportionalventil zur Steuerung der Durchfluß- . richtung und der Drosselung geschaffen wird; eine erste Druck-
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regulierung wird mit Hilfe eines Druckreduzierventils durchgeführt, das Innen oder Außen angeordnet ist, wobei dieser so regulierte Druck als Steuerdruck benutzt wird; die Verschiebung des Hauptventilschiebers wird mit Hilfe von Rückschlagventilen durchgeführt, die die magnetische Zugkraft von Elektromagneten nutzen; Falscheinsatz infolge Verunreinigung im Arbeitsöl erfolgt nicht; die Ansprechcharakteristik ist gut und es kann ein stabiler Steuerdruck erhalten werden.
Es wird nunmehr eine bevorzugte Ziusführungsform eines erfindungsgemäßen Ventils erläutert.
In einem mit vier Öffnungen versehenen Richtungs- und Drosselungsteuerungsventil hat ein Ventilkörper 20 eine P-Öffnung eine A-Öffnung 2, eine B-Öffnung 3 und eine R-Öffnung 4; Arbeitsül von A-öffnung 2 und B-Öffnung 3 fließt zur R-öffnung 4 über einen Hauptventilschieber 16, dessen Schultern mit den Schultern des Ventilkörpers 20 in der Neutralstellung des Schiebers Drosselstellen bilden. An jedem Ende des Schiebers sind in Druckkammern 14a und 14b Hauptventilfedern 13a und 13b untergebracht. Die P-Öffnung 1 ist über einen Druckreduzierventileinlaß 6 mit der Rückseite eines Druckreduzierventilschiebers 9 verbunden, der unter dem Druck einer Druckregulierfeder 10 steht, sowie ferner mit Steuerkanälen 7a und 7b sowie Drosselstellen 8a und 8b. Der Kanal 7a und die Drosselsteile 8a sind unmittelbar mit der Druckkammer 14a verbunden; der Kanal 7b und die Drosselstelle 8b sind über ein Vieröffnungs-, Zweistellungs-Handumschaltventil 19 mit
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der Druckkammer 14b verbunden. Die Druckkammern 14a und 14b sind mit Steuerrückschlagventilen 12a und 12b versehen, die durch Steuerdruckregulierfedern 11a und 11b beansprucht sind. Die Rückschlagventile sind an Gleichstrommagnete 15a und 15b angeschlossen und werden bei erregten Magneten fest auf den Ventilsitz gedrückt, und zwar mit einem Druck, der der Magneterregung entspricht; im Falle keiner erregung können sie sich frei bewegen. Die Kammern, in denen sich die Druckregulierfedern 11a und 11b befinden, stehen über GteuerabLaufkanäle 17a und 17b mit Ablauföffnungen 5a und 5b in Verbindung. Die Bezugszeichen 18a und 18b sind Ablauf offnungen, wobei bei dieser Ausführungsform das Umschaltventil 19 die Ablauföffnung 18b benutzt.
Das vorbeschriebene erfindungsgemäße Ventil arbeitet in der folgenden weise: Drucköl, das über die P-Öffnung 1 eintritt und eine Druckreduzierung auf einen Druck erfährt, der durch die Druckregulierfeder 10 bestimmt wird, fließt über die Kanäle 7a und 7b sowie die Drosselstellen 8a und 8b in die Druckkammern 14a und 14b. Sind die Elektromagnetventile 15a und 15b nicht erregt, öffnet das im Druck reduzierte Drucköl die Rückschlagventile 12a und 12b und fließt über die Ablauföffnungen 5a und 5b ab, selbst wenn der Öldruck niedrig ist. Es arbeitet daher der Hauptventilschieber 16 nicht und bleibt infolge der Kraft der Hauptventilfedern 13a und 13b in seiner Neutralstellung. Wird das Elektromagnetventil 15a erregt, wird das Rückschlagventil 12a auf seinen Ventilsitz gedrückt, so daß der Druck in der Druckkammer 14a an-
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steigt und den üauptventilschieber 16 in der Zeichnung nach rechts in eine Stellung drückt, in der Gleichgewicht zv/ischen der Hauptventilfeder 13b und dem Öldruck herbeigeführt wird.
Da die Bewegungsstrecke des Hauptventilschiebers 16 proportional zur Magnetzugkraft des ülektromagnets 1^a. ist, d.h. zum Steuerdruck, ist es möglich, diese Strecke frei dadurch zu regulieren, daß man den an den Elektromagnet 15a anzulegenden Erregungsstrom steuert. Wird das erfindungsgemäße Ventil an ein Betätigungsorgan angeschlossen, kann die ölzufuhr kontinuierlich variiert werden; wird der Verschiebungswert des Hauptventilschiebers variiert, kann eine stoßfreie Schaltung für Differentialbetätigung, retardieren und stützen des Betätigungsorgans gebildet werden. In der Zeichnung ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der das Umschaltventil 19 an einem Druckkammerkanal vorgesehen ist, wobei das Ventil 19 zweckmäßig als RücklaufSeite des Betätigungsorgans benutzt v/erden kann. Wenn an beiden Druckkammerkanälen Umschaltventile vorgesehen sind, kann diese Ausführungsform für Notstoppeinsatz verwendet werden. Wenn mit anderen Worten die Umschaltventile umgeschaltet werden, fällt der Druck in aen Druckkammern 14a und 14b sofort ab, wobei der Hauptventilschieber schnell in seine Neutralstellung zurückkehrt und zwar infolge der Kräfte der Federn, so daß das Betätigungsorgan gestoppt wird. Obwohl in der Zeichnung ein Steuerventil der Inneribauart gezeigt ist, können bei Verwendung von mehreren Ventilen die reduzierten Druckseiten der Ventile an die zugehörige Steueröffnung dieser Ventile mit Hilfe eines Druckreduzierven-
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tils der Außtnbauuxt angeschlossen werden.
Gemäß"Vorbeschreibung hat das elektromagnetische Proportionalventil· zur Richtungs- und Drosselungssteuerung den Vorteil, das Fehleinsatz infolge Verunreinigung im Arbeitsöl kaum auftreten kann, da das Ventil einfachen Aufbau hat und leicht gewartet werden kann und da es Rückschlagventile für das Regulieren der Steuerdrücke verwendt; dieses Ventil wird nicht nachteilig durch Änderungen auf der Druckreduzxerexnlaßsexte beieinflußt, da die Verschiebung des Hauptventxlschxebers durch den Steuerdruck bestimmt wird, der reduziert und dann reguliert worden ist, wobei die schwachen Elektromagnete den Anforderungen gerecht werden können, weil der Steuerdruck niedrig ist; das Ventil- hat gute Reproduzierbarkeit mit geringer Streuung, da die Verschiebung des Hauptventilschiebers von dem Steuerdruck abhängt sowie von der Kraft der Ilauptventilfedern; die Geschwindigkeit des Betätigungsorgans kann kontinuierlich und ohne Stoß und unterschiedlich ohne Stoß variiert v/erden, daß die Stellung des Hauptventilschiebers durch den Strom gesteuert wird, der an die Elektromagnete angelegt v/ird; die Druckö!vorrichtung für Einspritzmaschinen und dgl. kann vereinfacht werden, da es möglich ist, eine Schaltung für Differentialbetätigung, Verzögerung und Stützung des Ventils mit Hilfe eines Hauptventilschiebers gebildet v/erden kann. Es hat daher die Erfindung hohen industriellen Gebrauchswert.
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Claims (1)

  1. Patentanspruch
    Elektromagnetisches Proportionalsteuerventil für
    Richtungs- und Drosselungssteuerung, gekennzeichnet durch Druckkainraern (14a, 14b), in denen Hauptventilfedern (13a, 13b) untergebracht sind, die auf jedes Ende des Hauptventilschiebers (16) drücken, der Drosselstellen liefert, durch eine Einrichtung für das Reduzieren des Drucks eines Drucköls, das durch eine Druckeinlaßöffnung (1) zugeführt wird, wobei das druckreduzierte Öl den Kammern zugeführt wird, durch Steuerrückschlagventile (12a, 12b), die durch Llektromagnetventile (15a, 15b) betätigt v/erden, um den Druck in diesem Kammern zu steuern und durch Ablauföffnungen (5a, 5b), die sich in Kanälen des druckreduzierten Öls befinden.
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    Leerseite
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