DE2460404A1

DE2460404A1 - Elektrische steuerung fuer hydraulisch betaetigte wegeventile

Info

Publication number: DE2460404A1
Application number: DE19742460404
Authority: DE
Inventors: Lothar Nemetz; Klaus Nuesse
Original assignee: Eisenwerk Weserhuette AG
Current assignee: Eisenwerk Weserhuette AG
Priority date: 1974-12-20
Filing date: 1974-12-20
Publication date: 1976-07-01
Also published as: RO69487A; ATA564475A; LU73183A1; JPS51105631A; FR2295331B1; IT1053049B; SE7508981L; US4023586A; FR2295331A1; DE2460404B2; CA1023641A; GB1480693A; BE833302A; DD118707A1; ES439244A1; NL7508908A; AT344468B

Description

Zusatzanmeldung zu P 23 31 424.1-13 /

Die Anmeldung "betrifft eine elektrische Steuerung für hydraulisch betätigte Wegeventile, bei denen die Steuerdrücke für die Betätigung der 'Wegeventile durch bei den bzw. an den Wegeventilen angeordnete, mittels itegelmagnete elektrisch betätigte 3-Wege-Druckregel-Ventile stufenlos geregelt werden, wobei die 3-Wege-Druckregel-Ventile als Kegelsitzventile ausgebildet sind und die Magnete direkt auf die Steuerkegel, welche die Einstellung der Steuerdrücke vornehmen, wirken und die Steuerdrücke jeweils proportional den an den Magneten angelegten elektrischen Steuerspannungen sind, und in bzw. vor den Drucköleingängen der Druckregelventile eingefügte, gegebenenfalls von außen einstellbare Düsen oder Drosseln die Konstanthaltung des Druckölstromes in seiner Zuleitung bewirken.

Diese Ausführung einer elektrischen Steuerung für hydraulisch betätigte Wegeventile ist durch die Hauptanmeldung P 23 31 424.1-13 bekannt.

Bei üblicher Ausführung der magnetbetätigten Kegelsitzventile und Vernachlässigung des Verlaufes der ölströme besteht die Gefahr, daß der Kegel infolge Freiwerdens von im Steueröl enthaltenen Lufteinschlüssen in der Tankkammer hinter der Steuerkante und in der Druckregelkammer vor der Steuerkante sowie infolge unsymmetrischer Beaufschlagung des Steuerkegels durch das zum Tank abfließende Steueröl in Schwingungen gerät und diese Schwingungen über das Wegeventil auf das Arbeitsöl und damitauf die Arbeitsfunktionen übertragen werden.

Die Schwingungsneigung von Magnet - betätigten Kegelsitzventilen durch Freiwerden von lufteinschlüssen und radial auf die Steuerkegel wirkende Impulse ist besonders gegeben, wenn die Führung des eine Einheit bildenden, aus Eisenkern, Kegelstangen und Steuerkegel bestehenden, durch die Magnetströme bewegten Steuerkörpers nur durch Gleiten des Eisenkernes in der Hülse des Spulenkörpers erfolgt und die Kegelstange nicht zusätzlich geführt wird.

Die Herstellung der Kegelstangenführung ist aber recht aufwendig. Deshalb wird vielfach auf die Kegelstangenführung verzichtete

Falls bei Verwendung von einfachen Magneten, bei denen der Eisenkern und damit der ganze Steuerkörper nur in der Hülse des Spulenkörpers geführt wird, die Schwingungsgefahr im Hydrauliksystem zu groß wird, wird die Schwingungsneigung des Steuerkegels durch Schwingungsdämpfer weitmöglichst unterdrückt. Aber auch eine derartige Dampfungseinrichtung erfordert zusätzlichen Aufwände

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Mit dem Erfindungsgedanken soll deshalb bewirkt werden, daß bei Steuermagneten in einfacher Ausführung ohne gesonderte Führung der Kegelstange und/oder zusätzliche Schwingungsdämpfer im ganzen Arbeitsbereich des elektromagnetisch betätigten Kegelsitzventiles keine bzw. nur unwesentliche, d.h. auf den Druck des Arbeitsöles sich nicht auswirkende Schwingungen auftreten können.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß im Zulauf von der Steuerpumpe eine\ viskositätsunabhängige Blende die Konstanthaltung der zugeführten Ölmenge bewirkt und ein mengenunabhängiges Vorspannventil in dem mit Abstand·von der Steuerkante angeordnetem Tankanschluß den Druck in der Tankkammer hinter der Steuerkante konstant um einen durch das Gesamtsystem gegebenen, die Luftauslösung aus dem Steueröl vor und hinter der Steuerkante verhindernden Druckbetrag über dem Öldruck im Tank hält, sowie die Zuführung des Steueröles in die Druckregelkammer vor der Steuerkante mit Abstand von dieser etwa senkrecht zur Achse der Steuerkegel erfolgt, durch ein in der dem Zuführungskanal gegenüberliegenden Wand angeordnetem, mit diesem achsgleichen Sackloch, der durch die Blende hervorgerufene Strahl-tHtgeeffekt des der Druckregelkammer zufließenden Steueröles abgebaut wird und der Kanal zur Weiterleitung des Steueröles zum Verbraucher in Richtung der Achse des Steuerkegels in der der Steuerkante gegenüberliegenden Wand der Druckregelkammer angeschlossen iat.

Durch eine derartige Ausführung des 3-Wege-Druckregel-Ventiles werden Luftauslösungen aus dem Steueröl sowohl in der Tankkammer hinter der Steuerkante, wie auch in der Druckregelkammer vor der Steuerkante unterbunden und in radialer .Richtung auf den Steuerkegel wirkende Impulse aus dem ölstrom verhindert, d.h. der Steuerkegel achssymmetrisch beaufschlagt und dadurch die Ursachefür das Auftreten von Schwingungen in der Steuerung, auch bei Verwendung von einfachen Magneten ohne Führung der Kegelstangen und/oder ohne Dämpfungseinrichtungen beseitigt und eine schwingungsfreie Hegelung des Arbeitsdruckes über das Wegeventil bewirkt.

Ein den Erfindungsgedanken nicht einschränkendes Ausführungsbeispiel ist in der Abbildung gezeigt.

Das Ventil mit seinem Magnet ist schematisch im Schnitt dargestellt. Es bedeuten 1 den Ventilkörper, 2 den Anschluß bzw. den Zuführungskanal von der Steuerpumpe mit der viskositätsunabnängigen Blende 3; 4 ist der Anschluß zum Verbraucher und 5 der Tankanschluß; 6 ist die Druckregelkammer, 7 die Tankkammer mit dem Vorspannventil 8; 9 ist die Steuerkante für den Steuerkegel 14; 10 ist der Spulenkörper des Magnetes.mit seiner Hülse 11 und dem in dieser gleitenden Eisenkern 12. Der Eisenkern bildet mit der Kegelstange 13 und dem Steuerkegel 14 eine Baueinheit. Die Sackbohrung 15 liegt dem Zuführungskanal 2 genau gegenüber, d_oh. ist mit diesem achsgleich.

Wenn das Ventil geschlossen, d.h. die Magnetspule voll beaufschlagt ist, steht der volle Steuerdruck vor der Zuleitung zum Verbraucher. Wird die Steuerspannung und damit die Kraft in der Magnetspule mehr oder weniger verringert, wird der Steuerkegel durch den Öldruck entsprechend angehoben und es kann Steueröl über die Tankkammer zum Tank abfließen, so daß sich der Steuerdruck vor der Zuleitung zum Verbraucher entsprechend verringert. 609827/0081

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Dabei bewirkt das mengenunabhängige Vorspannventil 8, daß der Druck in der Tankkammer und damit auch in der Druckregelkammer immer noch um einen gewissen Druckbetrag über dem Druck in dem Tank liegt.und verhindert dadurch das Freiwerden von Lufteinschlüssen im Steueröl.

Das von der Steuerpumpe kommende Öl, d.h. der durch die viskositätsunabhängige Blende 3 berührte ulstrahl wird im Sackloch 15 umgelenkt und dabei die Strahlkraft in Druck umgesetzt, ohne daß dabei Lufteinschlüsse frei werden.

Die erfindungsgemäße Ausführung des Ventils verhindert auch das Entstehen von Niedrigdruckbereichen durch Injektionswirkung, in denen Lufteinschlüsse frei werden könnten.

Der Anschluß zur Steuerpumpe und der Anschluß zum Tank werden jeweils mit einem solchen Abstand a bzw. b von der Steuerkante angeordnet, daß der Ölstrom im Bereich des Steuerkegels gerichtet ist und radiale Impulse ausgeschlossen sind.

Durch den Erfindungsgedanken wird erreicht, daß sich ein schwingungsfreies, magnetbetätigtes Wegeventil mit einfachen Mitteln wirtschaftlich herstellen läßt.

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Claims

Patentansprüche

1.) Elektrische Steuerung für hydraulisch betätigte Wegeventile, bei denen die Steuerdrücke für die Betätigung der Wegeventile durch bei den bzw. an den Wegeventilen angeordnete, mittels Regelmagnete elektrisch betätigte 3-Wege-Druckregel-Ventile stufenlos geregelt werden, wobei die 3-Wege-Druckregel-Ventile als Kegelsitzventile ausgebildet sind und die Magnete direkt auf die Steuerkegel, welche die Einstellung der Steuerdrücke vornehmen, wirken und die Steuerdrücke jeweils proportional den an den Magneten angelegten elektrischen Steuerspannungen sind, und in bzw. vor den Drucköleingängen der Druckregelventile eingefügte,gegebenfalls von außen einstellbare Düsen oder Drosseln die Konstanthaltung des Druckölstromes in seiner Zuleitung bewirken,

dadurch gekennzeichnet,

daß im Zulauf von der Steuerpumpe eine viskositätsunabhängige Blende die Konstanthaltung der zugeführten Ölmenge bewirkt und ein mengenunabhängiges Vorspannventil in dem mit Abstand von der Steuerkante angeordnetem Tankanschluß den Druck in der Tankkammer &inter der Steuerkante konstant um einen durch das Gesamtsystem gegebenen, die Luftauslösung aus dem Steueröl vor und hinter der Steuerkante verhindernden Druckbetrag über dem Öldruck im Tank hält, sowie die Zuführung des Steueröles in die Druckregelkammer vor der Steuerkante mit Abstand von dieser etwa senkrecht zur Achse der Steuerkegel erfolgt, durch ein in der dem Zuführungskanal gegenüberliegenden Wand angeordnetem, mit diesem achsgleichen Sackloch der durch die Blende hervorgerufene Strahlungseffekt des der Druckregelkammer zufließenden Steueröles abgebaut wird und der Kanal zur Weiterleitung des Steueröles zum Verbraucher in Richtung der Achse des Steuerkegels in der der Steuerkante gegenüberliegenden Wand der Druckregelkammer angeschlossen ist.

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