DE2526492A1 - Precontrol stage for pressure controlled path valves - uses control chambers on front of control piston connected via throttles to working channel - Google Patents
Precontrol stage for pressure controlled path valves - uses control chambers on front of control piston connected via throttles to working channelInfo
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Abstract
Description
Vorsteuerstufe für druckgesteuerte Verbraucher Die Erfindung betrifft eine Vorsteuerstufe nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1. In bekannter Weise weist der Steuerkolben der Vorsteuerstufen an beiden Enden eine Durchmesserabstufung auf, so daß sich eine kreisförmige und eine kreisringförmige Stirnfläche ergibt, die beide durch ein Führungsteil voneinander getrennt sind. Die eine Stirnfläche wird vom Steuerdruck des vorgeschalteten Steuergerätes, in der Regel ein Drosselspaltregelungsorgan, und die andere Stirnfläche vom Druck in mit dem Verbraucher in Verbindung stehenden dem einen/Arbeitsleitungsanschlußkanal beaufschlagt. Die Beschaltung ist so vorgesehen, daß die eine Stirnfläche mit dem höheren Steuerdruck des Drosselspaltregelungsorgans beaufschlagt ist, und die andere Stirnfläche auf derselben Seite des Steuerkolbens vom niedrigeren Arbeits- bzw. Steuerdruck für den anzusteuernden Verbraucher beispielsweise Wegenachgeordneteytentil beaufschlagt ist. Diese Doppelbeaufschlagung des Steuerkolbens auf jeder Seite hat den Vorteil, daß der Steuerkolben in jeder Lage ausschließlich durch Druckkräfte im Gleichgewicht zu halten ist. Auf Steuerfedern, die einen Differenzdruck erforderlich machen würden, kann verzichtet werden. Pilot stage for pressure-controlled consumers The invention relates to a pre-control stage according to the preamble of claim 1. In a known manner the control piston of the pilot control stages has a graduated diameter at both ends so that there is a circular and an annular end face, which are both separated from each other by a guide part. The one face is controlled by the control pressure of the upstream control unit, usually a throttle gap control element, and the other end face from the pressure in communication with the consumer applied to the one / working line connection channel. The wiring is provided in such a way that that the one end face with the higher control pressure of the throttle gap regulating member is acted upon, and the other end face on the same side of the control piston the lower working or control pressure for the consumer to be controlled, for example Because of the downstream key valve is acted upon. This double application of the control piston on each side has the advantage that the control piston is exclusively in every position must be kept in balance by compressive forces. On control springs that have a differential pressure would require can be dispensed with.
Dadurch können mit kleinen Steuermotoren für das Steuergerät große Steuerkolben angesteuert werden.This allows large control motors for the control unit with small control motors Control piston are controlled.
Die Herstellung der als Stufenkolben ausgebildeten Steuerkolben der bekannten Vorsteuerstufen führt zu erheblichem Fertigungskontroll- und Montageaufwand.The manufacture of the control piston designed as a stepped piston known pre-control stages leads to considerable production control and assembly costs.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einerVorsteuerstufe, deren Steuerkolben ebenfalls wie im bekannten Falle ohne zusätzliche Steuerfeder anzusteuern ist und ebenfalls ausschließlich durch Druckkräfte in jeder Lage im Gleichgewicht zu halten ist, ohne als Stufenkolben ausgebildet zu sein.The object of the invention is to create a pre-control stage, their control piston also, as in the known case, without an additional control spring is to be controlled and also exclusively by compressive forces in every position in the Balance is to be maintained without being designed as a stepped piston.
Nach der Erfindung wird dies mit den kennzeichenden Merkmalen des Anspruches 1 erzielt. Durch die Erfindung wird der weitere Vorteil erzielt, daß eine Druckdifferenz am Drosselspaltregelungsoraan lediglich während der Verstellung des Steuerkolbens notwendig ist.According to the invention, this is done with the characteristic features of Claim 1 achieved. The invention has the further advantage that a pressure difference at the throttle gap control element only during the adjustment of the control piston is necessary.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further details of the invention emerge from the subclaims.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.An embodiment of the invention is shown in the drawing.
Figur 1 zeigt einen Schnitt durch die Vorsteuerstufe in Verbindung als Verbraucher mit einem hydraulisch betätigten Wegeventil/und Figur 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Bereiches A der Figur 1.Figure 1 shows a section through the pilot stage in connection as a consumer with a hydraulically operated directional control valve / and Figure 2 shows a enlarged illustration of area A of FIG. 1.
In Figur 1 ist mit VS die Vorsteuerstufe und mit V ein hydraulisch betätigtes Wegeventil bezeichnet. Die Vorsteuerstufe VS wird von dem Gehäuse 1 mit Steuerkolben 2 sowie von dem aufgesetzten als Drosselspaltregelungsorgan ausgebildeten Steuergerät SG gebildet. Das Drosselspaltregelungsorgan besteht aus dem Steuermotor M, dessen Anker 3 von den elektrischen Wicklungen 4 umgeben ist. Der Anker 3 ist über ein elastisches Rohr am Düsenaufnahmegehäuse 6 befestigt. Zwischen den beiden Düseneinsätzen 7a, 7b ist eine Prallplatte 8 angeordnet, die über den Stift 8a am Anker 3 befestigt ist. Bei einer Auslenkung des Ankers 3 ändert demnach auch die Prallplatte 8 ihre Abstände zu den Düsenbohrungen 7al, 7bl. Die Drehachse des Ankers liegt im Bereich des elastischen Rohres 5. Die Düsenkammern 7a2, 7b2 stehen über Gehäusebohrungen lo', 11', 12", lo", 11", 12t' mit den Steuerräumen 13a, 13b für den Steuerkolben 2 in Verbindung. Die Steuermittelzuführung erfolgt über den Steuermittelzuführungskanal Pst sowie über die Verteilerkanäle 14', 14" und über die Drosselstellen lSa, 15b im Gehäuse 6. Die Steuerräume 13a, 13b stehen ferner über Drosselstellen 16a, 16b in den Kanälen 17', 17" mit den Arbeitsleitungsanschlußkanälen A, B in Verbindung. Mit dem Arbeitsleitungsanschluß A steht der zum Steuerraum 18a führende Steuerkanal 19 und mit dem Arbeitsleitungsanschluß B steht der zum Steuerraum 18b führende Steuerkanal 20 des Ventils V in Verbindung. Der in der Axialbohrung 21 des Ventilgehäuses 22 geführte Steuerkolben 23 ist beidseitig von Steuerfedern 24, 25 abgestützt. Bei der Ausbildung des Steuerkolbens gemäß dessen oberen Hälfte 23a sind in dessen Ausgangsstellung dessen Steuerkanten 23al bzw. Feinsteuernuten 23a2 gegenüber den Steuerkanten 22a des Ventilgehäuses um den Betrag a bzw. al überdeckt. Damit diese Uberdeckung mit geringem Steuerdruck vom Steuerkolben 23 zu überfahren ist, stützt sich die Steuerfeder 24, 25 an einem Federteller 27 bzw. 28 ab, der sich seinerseits an einer sich am Abschlußdeckel 31, 32 abstützenden schwachen Zentrierfeder 29, 30 abstützt. Die Ausgangslage des Steuerkolbens 23 wird durch die Bunde 33a bzw. 34a der dem Steuerkolben 23 nächstgelegenen Federteller 33, 34 festgelegt, die sich an der vorspringenden Ringfläche 35a, 36a der die Steuerräume bildenden Ansatzgehäuse 35, 36 anlegen und der Steuerkolben beidseitig an den Anschlagflächen 33b, 34b der Federteller 33, 34 anliegt.In Figure 1, VS is the pilot stage and V is a hydraulic operated directional control valve. The pilot stage VS is from the housing 1 with Control piston 2 and formed by the attached as a throttle gap regulating member Control unit SG formed. The throttle gap regulating element consists of the control motor M, the armature 3 of which is surrounded by the electrical windings 4. The anchor 3 is attached to the nozzle housing 6 via an elastic tube. Between the two Nozzle inserts 7a, 7b a baffle plate 8 is arranged, which over the pin 8a is attached to the armature 3. If the armature 3 is deflected, it changes accordingly, the baffle plate 8 also has its distances from the nozzle bores 7a1, 7bl. the The axis of rotation of the armature lies in the area of the elastic tube 5. The nozzle chambers 7a2, 7b2 are above housing bores lo ', 11', 12 ", lo", 11 ", 12t 'with the control rooms 13a, 13b for the control piston 2 in connection. The control funds are supplied via the control means supply channel Pst and via the distribution channels 14 ', 14 " and via the throttle points lSa, 15b in the housing 6. The control chambers 13a, 13b are furthermore via throttle points 16a, 16b in the channels 17 ', 17 "with the working line connection channels A, B in connection. The working line connection A is connected to the control room 18a leading control channel 19 and with the working line connection B to the control room 18b leading control channel 20 of the valve V in connection. The one in the axial bore 21 of the valve housing 22 guided control piston 23 is on both sides of control springs 24, 25 supported. In the design of the control piston according to its upper half 23a, its control edges 23al or fine control grooves are in its initial position 23a2 covered with respect to the control edges 22a of the valve housing by the amount a or al. In order for the control piston 23 to pass over this overlap with a low control pressure is, the control spring 24, 25 is supported on a spring plate 27 and 28, respectively in turn on a weak centering spring supported on the end cover 31, 32 29, 30 is supported. The starting position of the control piston 23 is determined by the collars 33a or 34a of the one closest to the control piston 23 Spring plate 33, 34 set, which is on the projecting annular surface 35a, 36a of the control rooms forming attachment housing 35, 36 and the control piston on both sides of the stop surfaces 33b, 34b of the spring plate 33, 34 rests.
Bei der Ausführung des Steuerkolbens 23 gemäß dessen unteren Hälfte 23b schließen die Steuerkanten 23bl des Steuerkolbens mit den Steuerkanten 22b des Ventilgehäuses genau ab, d. h. es besteht zwischen den miteinander zusammenwirkenden Steuerkanten weder eine positive noch eine negative Überdeckung. In diesem Falle bilden die Steuerfedern 24, 25 gleichzeitig die Zentrierfedern, indem sich diese jeweils mit ihrem äußeren Ende 24a, 25a unmittelbar an den betreffenden Abschlußdeckel 31, 32 anlegen und durch entsprechende Einschraubtiefe der Abschlußdeckel der Steuerkolben in seine Ausgangslage genau einzustellen ist.In the execution of the control piston 23 according to its lower half 23b close the control edges 23bl of the control piston with the control edges 22b of the Valve housing exactly, d. H. it exists between those who work together Control edges neither a positive nor a negative overlap. In this case the control springs 24, 25 at the same time form the centering springs by moving them each with its outer end 24a, 25a directly on the relevant cover plate 31, 32 and screw in the end cover of the control piston is to be set exactly in its starting position.
Die Wirkungsweise der Vorsteuerstufe VS in Verbindung mit dem Steuerventil V ist folgende: Bei Einleitung eines elektrischen Signals in den Steuermotor M lenkt sich der Anker 3 beispielsweise im Uhrzeigersinn um einen Betrag entsprechend der Größe des elektrischen Signals aus. gleichzeitiq Mit der Auslenkung des Ankers lenkt sich/die mit-dem Anker verbundene Prallplatte 8 um einen entsprechenden Betrag aus. Hierbei verkleinert sich der Drosselspalt dl zwischen Düse 7a und Prallplatte 8, während sich der gegenüberliegende Drosselspalt d2 zwischen Düse 7b und Prallplatte 8 (Fi . 2) um einen entsprechenden Betrag vergrößery. Da die Drosselstellen 15a, 15b zwischen Steuermittelzuführungskanal Pst und den Steuerräumen 13a, 13b für den Steuerkolben 2 gleiche Größe aufweisen, steigt bei dieser Auslenkung der Prallplatte der Druck im Steuerraum 13a an, während der Druck im gegenüberliegenden Steuerraum 13b um einen entsprechenden Betrag abnimmt. Durch dieses am Steuerkolben 2 wirkende Druckungleichgewicht verschiebt sich der Steuerkolben in Richtung des Steuerraumes 13b und verbindet den Arbeitsmittelzuführungsraum P mit dem Arbeitsleitungsanschlußkanal B und den Arbeitsmittelabführungsraum T mit dem Arbeitsleitungsanschlußkanal A. Damit steht über den Gehäusekanal 20 und Verbindungskanal 20' im Ansatzgehäuse 36 der Steuerraum 18b mit der Druckmittelquelle und der gegenüberliegende Steuerraum 18a über den Gehäusekanal 19 und Verbindungskanal 19' im Ansatzgehäuse 35 mit dem Tank in Verbindung. Durch das damit am Steuerkolben 23 wirkende Druckungleichgewicht verschiebt sich dieser gegen die Kraft der Steuerfeder 24 bzw. zusätzlich gegen die minimale Kraft der Zentrierfeder 29 in Richtung des Steuerraumes 18a.How the pilot stage VS works in conjunction with the control valve V is as follows: When an electrical signal is introduced into the control motor M steers the armature 3, for example, clockwise by an amount corresponding to the The size of the electrical signal. Simultaneously steers with the deflection of the armature the baffle plate 8 connected to the armature by a corresponding amount. The throttle gap dl between nozzle 7a and baffle plate 8 is reduced here, while the opposite throttle gap d2 between nozzle 7b and baffle plate 8 (Fi. 2) enlarged by a corresponding amount. Since the throttle points 15a, 15b between the control means supply channel Pst and the control rooms 13a, 13b for the Control piston 2 same size exhibit, increases with this deflection the baffle plate the pressure in the control chamber 13a, while the pressure in the opposite Control space 13b decreases by a corresponding amount. Through this on the control piston 2 acting pressure imbalance, the control piston moves in the direction of the Control chamber 13b and connects the working medium supply chamber P to the working line connection channel B and the working medium discharge space T with the working line connection channel A. This means that the housing channel 20 and the connecting channel 20 ′ are located in the attachment housing 36 the control chamber 18b with the pressure medium source and the opposite control chamber 18a via the housing channel 19 and connecting channel 19 'in the attachment housing 35 with the Tank in connection. Due to the pressure imbalance thus acting on the control piston 23 this moves against the force of the control spring 24 or additionally against the minimum force of the centering spring 29 in the direction of the control chamber 18a.
Die in den Steuerräumen 18a, 18b sich einstellenden Drücke wirken über die Drosselstellen 16a, 16b auch auf die Steuerräume 13a, 13b. Sobald der Druck im Steuerraum 18b einen Wert erreicht, der über dem Wert des Steuerdruckes im Steuerraum 13b liegt, findet aus dem Arbeitsleitungsanschlußkanal B eine Strömung über die Drosselstelle 16b des Druckmittels/in Richtung des Steuerraumes 13b statt, so daß sich in diesem Steuerraum ein Mischdruck einstellt, der um so höher ist je höher der Druck im Steuerraum 18b des Wegeventils V ist. Sobald dieser Mischdruck geringfügig größer ist als der im gegenüberliegenden Steuerraum 18a wirkende Steuerdruck, verschiebt sich der Steuerkolben 2 zurück in den Bereich seiner Ausgangsstellung, in der eine weitere Druckmittelzuführung zu dem Steuerraum 18b, durch die eine weitere Druckerhöhung im letzteren auftreten würde, unterbrochen wird. Die geringe in Richtung des Steuerraumes 13a wirkende Druckdifferenz wird sofort abgebaut, sobald der Steuerkolben 2 eine kurzzeitige Verbindung des Arbeitsmittelabführungsraumes T mit dem Arbeitsleitungsanschlußkanal B herstellt. Damit dieser Einschwingvorgang möglichst klein und kurzzeitig verläuft, wird der maximale Verschiebeweg des Steuerkolbens 2 auf einen kleinen Betrag gehalten, der durch die die Steuerräume 13a, 13b nach außen begrenzenden Verschlußschrauben 40, 41 festgelegt ist. Eine zusätzliche Dämpfung dieses Einschwingvorganges läßt sich durch Einbau von Dämpfungsfedern 42, 43 zwischen Verschlußschrauben und Steuerkolbenstirnseiten erreichen. Bei einem Einbau von Dämpfungsfedern erfordert die Rückführung des Steuerkolbens 2 in seine Ausgangslage keinen höheren Steuerdruck im Steuerraum 13b als im gegenliberliegenden Steuerraum 13a. In diesem Falle setzt die Rückführung des Steuerkolbens 2 in seiner Ausgangslage bereits vor Erreichen einer Druckgleichheit in den beiden Steuerräumen 13a, 13b ein, und zwar entsprechend der auf dem Steuerkolben 2 wirkenden Kraft der Dämpfungsfedern. Die Dämpfungsfedern weisen nur eine geringe auf den Steuerkolben wirkende Federkraft auf, um die damit verbundene Regelabweichung der Vorsteuerstufe auf ein Kleinstmaß zu beschränken.The pressures established in the control chambers 18a, 18b act Via the throttle points 16a, 16b also to the control rooms 13a, 13b. As soon as the pressure reaches a value in the control chamber 18b which is above the value of the control pressure in the control chamber 13b, there is a flow from the working line connection channel B via the Throttle point 16b of the pressure medium / in the direction of the control chamber 13b instead, so that A mixing pressure is established in this control room, the higher the higher the higher the pressure in the control chamber 18b of the directional control valve V is. Once this mixed pressure is slightly is greater than the control pressure acting in the opposite control chamber 18a, shifts the control piston 2 back in the area of its starting position, in the one further pressure medium supply to the control chamber 18b, through which a further pressure increase would occur in the latter, is interrupted. The small one in the direction of the control room 13a acting pressure difference is reduced immediately as soon as the control piston 2 a Brief connection of the working medium discharge space T with the working line connection channel B manufactures. So that this transient process runs as small and briefly as possible, the maximum displacement of the control piston 2 is kept to a small amount, through the locking screws delimiting the control spaces 13a, 13b to the outside 40, 41 is fixed. An additional damping of this transient process can by installing damping springs 42, 43 between screw plugs and control piston faces reach. When installing damping springs, the control piston needs to be returned 2 in its starting position no higher control pressure in the control chamber 13b than in the opposite Control room 13a. In this case, the return of the control piston 2 continues in his Starting position before the pressure equilibrium is reached in both control rooms 13a, 13b, according to the force acting on the control piston 2 of the Damping springs. The damping springs show only a small amount on the control piston acting spring force to the associated control deviation of the pilot stage to be limited to a minimum.
Je größer die Druckdifferenz in den Steuerräumen 13a, 13b durch das Steuergerät SG eingestellt'wird, um so größer muß der Steuerdruck in dem betreffenden Steuerraum 18a bzw. 18b ansteigen, bis der Steuerkolben 2 wieder in seine eine weitere Druck- bzw.The greater the pressure difference in the control rooms 13a, 13b due to the Control unit SG is set, the greater the control pressure in the relevant Increase in control room 18a or 18b, until the control piston 2 again in his another printing resp.
Arbeitsmittelzuführung zu dem betreffenden Steuerraum 18a bzw.Working medium supply to the relevant control room 18a or
18b des Wegeventils V zu unterbindende Ausgangslage zurückkehrt.18b of the directional control valve V returns to the initial position to be prevented.
Da der Steuerdruck in dem Steuerraum 18a bzw. 18b gegen die Steuerfeder 24 bzw. 25 mit einer linear ansteigenden Kennlinie wirkt, vergrößert sich mit ansteigendem Steuerdruck in den Steuerräumen 18a, 18b auch der Verschiebeweg des Steuerkolbens 23 des Wegeventils, wobei der damit frei werdende Durchflußquerschnitt des Wegeventils V ebenfalls linear mit dem Steuerdruck ansteigt. Da letztlich der in den Steuerräumen 18a, 18b sich einstellende Steuerdruck von dem elektrischen Eingangssignal des Steuermotors M festgelegt ist und sich dieser Steuerdruck proportional zum elektrischen Eingangssignal ändert, ändert sich somit auch der Durchflußquerschnitt des Wegeventils V proportional zum elektrischen Eingangssignal des Steuergerätes der Vorsteuerstufe.Since the control pressure in the control chamber 18a or 18b against the control spring 24 or 25 acts with a linearly increasing characteristic, increases with increasing Control pressure in the control chambers 18a, 18b also the displacement path of the control piston 23 of the directional control valve, the flow cross-section of the directional control valve thus becoming free V also increases linearly with the control pressure. Since ultimately the one in the control rooms 18a, 18b adjusting control pressure from the electrical input signal of the control motor M is fixed and this control pressure is proportional to the electrical input signal changes, the flow cross-section of the directional control valve V thus also changes proportionally to the electrical input signal of the control unit of the pilot control stage.
Claims (4)
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DE19752526492 DE2526492C2 (en) | 1975-06-13 | 1975-06-13 | Three-stage electro-hydraulic servo valve |
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DE19752526492 DE2526492C2 (en) | 1975-06-13 | 1975-06-13 | Three-stage electro-hydraulic servo valve |
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DE2526492C2 DE2526492C2 (en) | 1984-11-08 |
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Family Applications (1)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: MANNESMANN REXROTH GMBH, 8770 LOHR, DE |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |