DE2506864A1

DE2506864A1 - Wegeventil

Info

Publication number: DE2506864A1
Application number: DE19752506864
Authority: DE
Inventors: Josef Ing Grad Schnorrenberg
Original assignee: Jos Schneider Optische Werke GmbH
Current assignee: Jos Schneider Optische Werke GmbH
Priority date: 1975-02-18
Filing date: 1975-02-18
Publication date: 1976-08-26
Also published as: CH597523A5; FR2301752A1; GB1527931A; FR2301752B3

Description

Jos. Schneider & Co., Optische Werke, Bad Kreuznach

"Wegeventil"

Die Erfindung betrifft ein proportional steuerbares Wegeventil, bestehend aus einer federzentrierten Vorsteuerstufe mit koaxialem Vor- und Hauptsteuerkolben - ausgeführt als Folgekolbensystem -, wobei der Hauptsteuerkolben beiderseitig abgesetzt und über den Vorsteuerkolben und federvorgespannte Regelmagnete ansteuerbar ist.

Es sind proportional steuerbare V/egeventile bekannt, die mit einer verstellbaren Düse mittels einer Schneide am Vorsteuerkolben und zwei festen Drosseln im Hauptsteuerkolben als Vorsteuersystem arbeiten.

V/eiter sind proportional steuerbare Wegeventile bekannt, deren Vorsteuerkolben zwei Steuerkanten aufweisen, die den Zulauf zu einer Steuerfläche kontrollieren, wobei der Hauptsteuerkolben einseitig abgesetzt ist. Die Federzentrierung des Vorsteuerkolbens wird durch die direkte Koppelung mit einem federgelagerten Torquemotor-Anker erreicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wegeventil zu erstellen, das eine lineare Kennlinie (Schieberhub Hauptstufe über dem Eingangsstrom) und dabei eine geringe Verschmutzungsempfindlichkeit, eine hohe Kraftverstärkung zwischen Vor- und Hauptstufe und ein gutes dynamisches Verhalten bei einem niedrigen Vorsteuerdurchfluss aufweist, wobei das Gerät mit relativ geringem Fertigungsaufwand realisierbar sein soll.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Vorsteuerkolben als symmetrischer Vierkanten-Steuerschieber mit Steuerkanten ausgeführt ist, der mit Steueröffnungen in dem Hauptsteuerkolben

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Steuerdrosseln bildet, die bei Ansteuerung des Vorsteuerkolbens alle gleichzeitig so beeinflusst werden, dass der Hauptsteuerkolben dem Vorsteuerkolben folgt.

Es ist vorgesehen, dass der Vorsteuerkolben von symmetrisch angeordneten Regelmagneten durch Magnetanker, Stössel und Kugeln betätigbar ist.

Weiterhin ist vorgesehen, dass die Magnetanker Drosselbohrungen aufweisen, die der Systemdämpfung dienen

und/oder dass Druckfedern mittels Zentrierschrauben einstellbar sind und die eingestellte Lage mit Kontermuttern fixierbar ist und/oder dass Kugeln an dem Vorsteuerkolben stirnseitig angeordnet sind, um Kippmomente und damit Reibung an dem Vorsteuerkolben auszuschliessen.

Gemäss einer zweckmässigen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Vorsteuerkolben von einem Doppelhub-Regelmagneten über einen Anker, einen eine Taille aufweisenden Koppelstab und eine Klebeverbindung ansteuerbar ist, wobei der Anker über Federn in Verbindung mit einem Federteller und einer Stange federzentriert ist.

Es ist Bestandteil der Erfindung, dass die federzentrierte Nullage des Vorsteuerkolbens über Justierschrauben an dem Regelmagneten einstellbar ist.

Auch ist vorgesehen, dass mit einer Drosselbohrung eine Dämpfung des Ankers und damit des Vorsteuersystems möglich ist.

Schliesslich ist es Bestandteil der Erfindung, dass die Systemstabilität über Drosselbohrungen beeinflussbar ist.

Die Zeichnung veranschaulicht schematisch zweckmässige Äusführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes.

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Es zeigen: * 3·

Fig. 1 ein Schnittbild eines Wegeventils, des mit zwei Einfachhub-Regelmagneten angetrieben wird,

Fig. 2 ein Schnittbild eines Wegeventils, das durch einen Üoppelhub-Regelmagneten angetrieben wird.

In Fig. 1 sind zwei Regelmagnete 1 und I¹ - als Einfachhubmagnet ausgeführt - dargestellt, die im Gegentakt einen Vorsteuerkolben 2 betätigen, welcher einen Hauptsteuerkolben 3 in einem Ventilgehäuse 4 derart beeinflusst, dass dieser der Bewegung des Vorsteuerkolbens 2 folgt und dabei einen Verbraucher 41 steuert.

Die Regelmagnete 1 und I¹ sind so angeordnet, dass eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Magnetankern 5 und 5' über Stössel 7 und 7¹, Kugeln ό und ό¹ sowie dem Vorsteuerkolben 2 gegeben ist.

Die Kugeln 6 und ό¹ sollen Kippmomente und damit Reibung an dem Vorsteuerkolben 2 ausschliessen.

Die Nullage des Vorsteuerkolbens 2 bei stromlosen Regelmagneten 1 und ergibt sich durch Kraftausgleich von Druckfedern 8 und 8', deren Zentrierkraft und Lage über Justierschrauben 9 und 9' einstellbar sind;, wobei die ein justierte Lage über Kontermuttern 10 und 10' fixiert wird.

Der Vorsteuerkolben 2 weist Steuerkanten 11, 12, 13 und 14 auf, die mit Steueröffnungen 15, 16 und 17 in dem Hauptsteuerkolben 3 Steuerdrosseln 18, 19, 20 und 21 bilden.

über einen Druckanschluss 22 liegt Drucköl in einer Ringkammer 23 von einer Pumpe 24 an, so dass die Steueröffnung 16 mit Drucköl versorgt wird und Si-'jeröl Über die Steuerdrosseln 19 und 20 in Ringkammern 25 und 25* fliesst, die über Schrägbohrungen 26 und 26* mit Steuerkammern 27 und 27' verbunden sind, so dass das Steueröl auf Ring-

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Λ-

flächen 23 und 28' der Steuerkammern 27 und 27' einwirken kann. Das Steueröl fliesst über die Steuerdrosseln 18 und 21 und die Steueröffnungen 15 und 17 in Rücklauf-Ringkanäle 29 und 29' ab.

Bei jeder Bewegung des Vorsteuerkolbens 2 werden gleichzeitig alle Steuerdrosseln 18, 19, 20 und 21 beeinflusst und damit unterschiedliche Drücke in den Ringkammern 25 und 25' erzeugt, die über die Schrägbohrungen 26 und 26' in den Steuerkammern 27 und 27' vorhanden sind und auf die Ringflächen 28 und 28" des Hauptsteuerkolbens 3 so einwirken, dass dieser der Bewegung des Vorsteuerkolbens 2 folgt und Verbraucherleitungen 30 und 30' zu den Ringkammern 23 bzw. 29 und 29' freigibt, so dass der Verbraucher 41 betätigt wird.

Die Steuerkammern 27 und 27' werden gebildet durch abgesetzte Kolbendurchmesser 31 und 31' in Verbindung mit metallisch abdichtenden Dichtringen 32 und 32', die in einer Hauptkolbenbohrung 33 geführt sind und sich an Magnetgehäusen 34 und 34* abstutzen.

Zur Dämpfung des Vorsteuersystems ist vorgesehen, dass Magnetankerbohrungen 35 und 35' als Drosselbohrungen ausgeführt werden.

Über die Drosselbohrungen 36 und 36' wird das aus Ringspalten 37 und 37' sowie 38 und 38' austretende und über Schlitze 39 und 39' weiterfliessende Lecköl in eine Rücklaufbohrung 40 abgeführt. Gleichzeitig verhindern die Drosselbohrungen 36 und 36' Störungen auf das Steuersystem, die durch dynamische RUcklaufdruckschwankungen hervorgerufen werden können.

In Fig. 2 ist eine Wegeventilausführung dargestellt, bei welcher der Vierkanten-Vortteuerkolben mittels eines Doppelhub-Regelmagneten 42 angesteuert wird.

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Es ist ein Regelmagnet 42 - als Doppelhubmagnet ausgeführt - dargestellt, dessen Anker 43 über eine Stange 44 einen Federteller 45 trägt, der von Federn 46 und 47 zentriert wird und bei stromlosem Magnetzustand die Ventilnullage bestimmt.

Mittels einer Justierschraube 48 kann die Federvorspannung der Federn 46 und 47 verändert werden, wodurch es möglich wird, die Nullage des Ankers 43 und damit des Vorsteuerkolbens 2, der am Anker 43 über einen eine Taille 50 aufweisenden Koppelstab 49 und eine Klebeverbindung 51 befestigt ist, einzustellen.

Die Justierschraube 48 wird in ihrer Lage durch eine Klemmeinrichtung 52 am Gewinde 53 arretiert.

Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurden in der Fig. 2 die mit denen der Fig. 1 übereinstimmenden Elemente nicht mit Bezugszeichen versehen.

Das erfindungsgemässe Wegeventil mit Vierkanten-Vorsteuerung in Folgekolbenbauart bringt den Vorteil, dass sich durch gleichzeitige Beeinflussung von vier variablen Steuerdrosseln der Vorsteuerung eine hohe Kraftverstärkung zwischen Vorsteuerkolben und Hauptsteuerkolben ergibt. Das führt zu einer hohen Folgegenauigkeit des Hauptsteuerkolbens und hoher Laststeifigkeit desselben bezogen auf wirkende Strömungskräfte. Beruhend auf der hohen Kraftverstärkung ist eine einwandfreie Funktion des Ventils noch bei sehr niedrigen Betriebsdrücken gegeben.

Die gleichzeitige Beeinflussung der vier Vorsteuerdrosseln bewirkt zusätzlich eine hohe Durchflussverstärkung zwischen Vorsteuerkolben und Hauptsteuerkolben, wodurch ein gutes dynamisches Verhalten möglich wird.

Ein weiterer Vorteil des Systems besteht darin, dass die Vorsteuerung bei Auftreten von Verschmutzungen an den Vorsteuerdrosseln selbstreinigend wirkt, die sich über das Folgesystem selbsttätig öffnen und Schmutzpartikel passieren lassen.

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Claims

Patentansprüche

/ 1.J Wegeventil, bestehend aus einer federzentrierten Vorsteuerstufe mit koaxialen Vor- und Hauptsteuerkolben - ausgeführt als Folgekolbensystem -, wobei der Hauptsteuerkolben beiderseitig abgesetzt und über den Vorsteuerkolben und federvorgespannte Regelmagnete ansteuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsteuerkolben (2) als symmetrischer Vierkanten-Steuerschieber mit Steuerkanten (ll, 12, 13 und 14) ausgeführt ist, der mit Steueröffnungen (15, 16 und 17) in dem Hauptsteuerkolben (3) Steuerdrosseln (18, 19, 20 und 21) bildet, die bei Ansteuerung des Vorsteuerkolbens (2) alle gleichzeitig so beeinflusst werden, dass der Hauptsteuerkolben (3) dem Vorsteuerkolben (2) folgt.
2. Wegeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsteuerkolben (2) von symmetrisch angeordneten Regelmagneten (l und I¹) durch Magnetanker (5 und 5¹), Stössel (7 und 7') und Kugeln (6 und 6') betätigbar ist.
3. Wegeventil nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetanker (5 und 5¹) Drosselbohrungen (35 und 35¹) aufweisen, die der Systemdämpfung dienen.
4. Wegeventil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Druckfedern (8 und 8¹) mittels Justierschrauben (9 und 9') einstellbar sind und die eingestellte Lage mit Kontermuttern (10 und 10¹) fixierbar ist.

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5. Wegeventil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Kugeln (6 und 6¹) an dem Vorsteuerkolben (2) stirnseitig angeordnet sind, um Kippmomente und damit Reibung an dem Vorsteuerkolben (2) auszuschliessen.
6. Wegeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsteuerkolben (2) von einem Doppelhub-Regelmagneten (42) über einen Anker (43), einen eine Taille (50) aufweisenden Koppelstab (49) und eine Klebeverbindung (51) ansteu«rbar ist, wobei der Anker (43) über Federn (46 und 47) in Verbindung mit einem Federteller (45) und einer Stange (44) federzentriert ist.
7. Wegeventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Justierschraube (48) die Federvorspannung der Federn (46 und 47) und damit die Ventilnullage einstellbar ist und dass durch eine Klemmeinrichtung (52) das Festhalten der Nullage über Klemmung im Gewinde (53) möglich ist.
8. Wegeventil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass mit einer Drosselbohrung (54) eine Dämpfung des Ankers (43) und damit des Vorsteuersystems möglich ist.
9. Wegeventil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Systemstabilität Über Drosselbohrungen (36 und 36') beeinflussbar ist.

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