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"Wegeventil" Die Erfindung betrifft ein proportional steuerbares
Wegeventil, bestehend aus einer federzentrierten Vorstufe - koaxialem Vor- und Hauptsteuerkolben
- ausgeführt als Folgekolbensystem, wobei der Hauptsteuerkolben beiderseitig abgesetzt
und Uber den Vorsteuerkolben mit DistanzstUck und federvorgespannten Regelmagneten
an steuerbar ist.
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Es sind proportional steuerbare Wegeventile bekannt, die mit einer
verstellbaren DUse und einer Schneide am Vorsteuerkolben in Verbindung mit zwei
festen Ablaufdrosseln im Hauptsteuerkolben als Vorsteuersystem arbeiten.
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Weiter sind proportional steuerbare Wegeventile bekannt, deren Vorsteue~'solben
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.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wegeventil zu erstellen,
das eine lineare Kennlinie (Schieberhub Hauptstufe über dem Eingangs strom) und
dabei eine geringe Verschmutzungsempfindlichkeit, eine hohe Kraftverstdrkung zwischen
Vor- und Hauptstufe und ein gutes dynamisches Verhalten bei einem niedrigen Vorsteuerdurchfluss
aufweist, wobei das Gerät mit relativ geringem Fertigungsaufwand realisierbar sein
soll.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemass dadurch gelöst, dass der Vorsteuerkolben
zwei Steuerkanten aufweist, die mit Steueröffnungen im
Hauptsteuerkolben
Steuerdrosseln bilden, welche den Zu- und Ablauf zu einer Steuerfläche derart kontrollieren,
dass in Verbindung mit einer anliegenden konstanten Gegenkraft - gebildet aus einer
gegen-Uberliegenden Ringfläche und dem anliegenden Systemdruck - der Hauptsteuerkolben
dem Vorsteuerkolben bei Ansteuerung des Vorsteuerkolbens folgt.
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Es ist vorgesehen, dass der Vorsteuerkolben einseitig angeordnet ist
und Uber Regelmagnete mittels Magnetanker, Stössel, Distanzstück und Kugeln betätigbar
ist.
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Weiter ist vorgesehen, dass Druckfedern mittels Justierschrauben einstellbar
sind und die eingestellte Lage mit Kontermuttern fixierbar ist und dass der Vorsteuerkolben
eine Kugelfläche aufweist, die Kippmomente am Vorsteuerkolben und damit Reibung
ausschliessen.
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Ein DistanzstUck, dos beidseitig mit Kugeln versehen ist, stellt die
Verbindung zwischen dem rechten Regelmagneten und dem Vorsteuerkolben her.
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Es st Bestandteil der Erfindung, dass von den beiden Kolbenenden Lecköl
Uber einen separaten Anschluss drucklos abgeleitet werden kann.
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Gemd.ss einer zweckwässigen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass der Vorsteuerkolben von einem Doppelhub-Regelmagneten Uber einen Anker, einen
eine Taille aufweisenden Koppel stab und eine Klebeverbindung ansteuerbar ist, wobei
der Anker Uber Federn in Verbindung mit einem Federteller und einer Stange federzentriert
ist.
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Die Zeichnung veranschaulicht schematisch zweckmassige Ausfuhrungsbeispiele
des Erfindungsgegenstandes.
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Es zeigen: Fig. 1 ein Schnittbild eines Wegeventils, das mit zwei
Einfachhubmagneten angetrieben wird,
Fig. 2 ein Schnittbild eines
Wegeventils entsprechend Fig. 1, jedoch mit separat abgeleitetem Lecköl, Fig. 3
ein Schnittbild eines Wegeventils, das durch einen - Doppelhub-Regelmogneten angetrieben
wird, Fig. 3a einen vergrösserten Teilschnitt der Verbindung eines Vorsteuerkolbens
mit einem Koppelstab.
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In Fig. 1 sind zwei Regeliagnete 1 und 1' - als Einfachhubmagnetausführung
- dargestellt, die wechselweise einen Vorsteuerkolben 2 be--tutigen, der einen Hauptsteuerkolben
3 in einem Ventilgehduse 4 derart beeinflusst, dass dieser der Bewegung des Vorsteuerkolbens
2 folgt und dabei einen Verbraucher 5 steuert.
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Die Regelmagnete 1 und 1' sind so angeordnet, dass eine kraftschlussige
Verbindung zwischen Magnetankern 6 und 6' Uber Stössel 7 und 7', Kugeln 8 und 8',
Distanzstück 9 und dem Vorsteuerkolben 2 vorliegt.
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Die Kugeln 8 und eine Kugelfläche 10 sollen Kippmomente und damit
Reibung an dem Vorsteuerkolben 2 ausschliessen.
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Die Nullage des Vorsteuerkolbens 2 bei stromlosen Regelmagneten 1
und 1' ergibt sich durch Kraftausgleich von Druckfedern 11 und 11', deren Zentrierkraft
und Lage Uber Justierschrauben 12 und 12' einstellbar sind, wobei die einjustierte
Lage Uber Kontermuttern 13 und 13' fixiert wird.
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Der Vorsteuerkolben 2 weist Steuerkanten 14 und 15 auf, die mit einer
Steueröffnung 16 in dem Hauptsteuerkolben 3 Steuerdrosseln 17 und 18 bilden.
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Uber einen Druckanschluss 19, Verbindungsbohrungen 20 und 21, einen
Ringkonul 22, Schrägbohrungen 23 und einer Ringkammer 24 liegt Drucköl von einer
Pumpe 32 an der Steuerdrossel 17 an, so doss Steueröl Uber die Steuerdrossel 17
in die Steueröffnung 16 gelangt und von dort aus in einer Ringkammer 25 auf eine
Steuerfläche 26 einwirkt.
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Das Steueröl fliesst ab Uber die Steuerdrossel 18 in eine Ringkammer
27, Schrdgbohrungen 28 in eine RUcklaufkammer 29 und von dort Uber einen Rucklaufanschluss
30 in einen Tank 31.
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Bei Bewegung des Vorsteuerkolbens 2 werden gleichzeitig die Steuerdrosseln
17 und 18 gegensinnig beeinflusst und damit unterschiedliche DrUcke in der Ringkammer
25 erzeugt, die auf den Hauptsteuerkolben 3 Uber die Steuerfläche 26 einwirken und
diesen in Verbindung mit einer konstanten Gegenkraft - erzeugt an einer Ringfläche
33 vom Uber Bohrungen 34, 35 und 36 und Kammer 37 anliegenden Systemdruck - so beeinflussen,
dass der Hauptsteuerkolben 3 der Bewegung des Vorsteuerkolbens 2 folgt.
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Uber Bohrungen 38 und 38' wird das aus Ringspalten 39 und 39' sowie
40 und 40' austretende Lecköl in eine Rucklaufbohrung 41 abgeführt.
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Entsprechend der Ausfuehrung Fig. 2 ist es auch möglich, das Lecköl
Uber Bohrungen 42 und 42' mit einer Verbindungsbohrung 43 Uber einen separaten Leckölanschluss
44 nach aussen drucklos abzufUhren.
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In Fig. 3 ist eine Wegeventilausfuhrung dargestellt, bei welcher der
Vorsteuerkolben mittels eines Doppelhub-Regelmagneten 45 angesteuert wird.
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Es ist der Regelmagnet 45 - als Doppelhubmagnet ausgefuhrt - dargestellt,
dessen Anker 46 Uber eine Stange 47 einen Federteller 48 tragt, der von Federn 49
und 50 zentriert wird und bei stromlosem Magnetzustand die Nullage bestimmt Mittels
einer Justierschraube 51 kann die Federvorspannung der Federn 49 und 50 verändert
werden, wodurch es möglich wird, die Nullage des Ankers 46 und damit des Vorsteuerkolbens
2, der an dem Anker 46 Uber einen eine Taille 52 aufweisenden Koppel stab 53 und
eine Klebeverbindung 54 befestigt ist, einzustellen.
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Die Justierschraube 51 wird in ihrer Lage durch eine Klemmeinrichtung
55 an einem Gewinde 56 arretiert. Das in einer Kammer 57 von dem Vorsteuerkolben
2 anfallende Lecköl wird Uber Bohrungen 58 und 59, Ringspalt 60 zur Leckölkammer
61 abgeführt (Fig. 3a).
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Das erfindungsgemtisse Wegeventil in Folgekolbenbauart bringt den
Vorteil hoher Steuergenauigkeit durch die gleichzeitige Beeinflussung zweier Steuerdrosseln.
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Die unsymmetrische, einseitige Anordnung der Vorsteuerung bringt in
der Fertigung den Vorteil kurzer Steuerbohrungen und eine einfachere Herstellung
der Vorsteuerkolben-Aufnahmebohrung, da nur in einem relativ kurzen Bereich dieser
Bohrung die hohen Fertigungsgenauigkeiten eingehalten werden müssen.
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Weiter ermöglicht die einseitige Anordnung der Vorsteuerung die Ausführung
eines kleinen und massearmen Vorsteuerkolbens, was sich positiv auf das dynamische
Verhalten des Ventils auswirkt.
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Als besonderer Vorteil der gewählten Vorsteuerung - ohne Festdrosseln
-ist die selbstreinigende Wirkung anzusehen, die derort funktioniert, dass durch
angeschwemite Schmutzpartikel das Folgesystem eine Lageabweichung in der Richtung
erhält, die die Steuerdrosseln öffnen und die Partikel passieren löst.