DE2602375B2 - Elektro-hydraulisches regelventil - Google Patents
Elektro-hydraulisches regelventilInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
- F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
- F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
- F15B13/044—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by electrically-controlled means, e.g. solenoids, torque-motors
- F15B13/0442—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by electrically-controlled means, e.g. solenoids, torque-motors with proportional solenoid allowing stable intermediate positions
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- F15B13/0401—Valve members; Fluid interconnections therefor
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektro-hydraulisches Regelventil, enthaltend c-inen mit einem Gewinde
versehenen, durch einen Elektromotor zwecks Längsverschiebung in Drehbewegungen versetzbaren Ventilkörper
mit Bunden als Schließgliedern, wobei Elektromotor und Ventilkörper eine bauliche Einheit bilden und
der Rotor des Elektromotor!, unmittelbar mit dem Gewinde des Ventilkörpers verbunden ist und wobei
ferner ein Ende des Ventilkörpers zusammen mit einem ihm zugeordneten, elektrischen Abnahmeglied zu einem
Abstandsgeber ausgebildet ist, der Teil des den Elektromotor einschließenden Regelkreises ist, nach
Patent 24 56 677.
Bei dem elektro-hydraulischen Regelventil nach Patent 24 56 677 ist der Rotor des Elektromotors über
gesonderte, hydrostatische Radial- und Axiallager im Ventilgehäuse drehbar gelagert und über eine Tellerfeder
drehfest mit dem drehbaren und axial beweglichen Ventilkörper verbunden.
Das elektro-hydraulische Regelventil nach Patent 24 56 677 zeichnet sich insbesondere durch einen hohen
hydraulischen Wirkungsgrad, eine verhältnismäßig große Unempfindlichkeit gegenüber Druckschwankungen
und Verschmutzungen des jeweils verwendeten Druckmittels und einen kostengünstigen Aufbau aus
robusten Teilen aus, und zwar bei gegenüber vorbekannten Regelventilen gleich hoher Verstellgeschwindigkeit,
so daß es besonders für den mobilen Einsatz, etwa im Kraftfahrzeugbereich, geeignet ist.
Bei den vorbekannten Regelventilen mit hydraulischer Vorsteuerstufe macht letztere einen gewissen
Mindestdruck des jeweils verwendeten Druckmittels, in der Regel Hydrauliköl, erforderlich, um ein ordnungsgemäßes
Funktionieren zu gewährleisten. Demgegenüber ist das elektro-hydraulische Regelventil nach Patent
24 56 677 vollkommen druckunabhängig, so daß es nicht nur in einem wesentlichen weiteren Druckmittel-Druckbereich
verwendet werden kann, sondern auch unempfindlich gegenüber Druckschwankungen ist. Auch wird
die für die Vorsteuerstufe der vorbekannten Regelventi-Ie benötigte Menge an Druckmittel bzw. Hydrauliköl
nicht benötigt. Durch all dies wird ein besonders guter hydraulischer Wirkungsgrad erzielt. Da die feinen und
genau kalibrierten Düsen oder entsprechenden Komponenten der Vorsteuerstufe der vorbekannten Regelventile
wegfallen, ist eine wesentlich gröbere Filterung des Druckmittels ermöglicht, also nicht mehr die üblicherweise
erforderliche, feine und starke Filterung nötig. Dies hat nicht nur zur Folge, daß billigere Filter zum
Einsatz kommen können, sondern vermindert auch den Druckverlust in dem bzw. den Filtern. So lassen sich bei
dem elektro-hydraulischen Regelventil nach Patent 24 56 677 Filter mit Porendurchmessern von 63 μ
verwenden, während sonst Porendurchmesser von etwa 5 μ üblich waren. Aufgrund des Aufbaues aus verhältnismäßig
wenigen, relativ einfachen und großen Bauteilen sind keine speziellen Fertigungseinrichtungen und keine
besonders geschulten Fachkräfte für die Herstellung erforderlich, welche damit sehr kostengünstig erfolgen
kann. Rotor, Ventilkörper und der Weggeber des Abstandsgebers lassen sich als kompakte, robuste
Baueinheit herstellen, welche in ein und derselben Ausführung in Regelkreise der verschiedensten Art
eingebaut werden kann, so daß eine rationelle und kostensparende Lagerhaltung ermöglicht ist Weil die
Anpassung an den jeweiligen, elektrischen bzw. elektronischen Regelkreis auf einfachste Weise elektrisch
bzw. elektronisch durch Verstellen eines Justierwiderstandes erfolgt, kommen auch verwickelte, mechanische
Justierarbeiten in Wegfall. Schließlich ist eine hohe Verstellgeschwindigkeit erzielbar, welche der
Verstellgeschwindigkeit der vorbekannten Regelventile mit Vorsteuerstufe entspricht und im Millisekunden-Bereich
liegt. Aus allen diesen Gründen ist das elektro-hydraulische Regelventil nach Patent 24 56 677
vor allem auch bei Kraftfahrzeugen einsetzbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das elektro-hydraulische Regelventil nach Patent 24 56 677
hinsichtlich der Lagerung des Rotors des Elektromotors weiter zu verbessern.
Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß der Elektromotor als Scheibenläufermotor mit in Druckplatinentechnik
hergestelltem Rotor oder als Drehspulmotor mit flacher Drehspule als Rotor ausgebildet ist, daß der
Rotor mit dem Ventilkörper starr verbunden ist und daß die aus Rotor und Ventilkörper gebildete Baueinheit
allein durch die hydraulische Zentrierung der Schließglieder gelagert ist.
Es wurde gefunden, daß die ohnehin hydraulisch zentrierten, kolbenförmigen Schließglieder des Ventilkörpers
gut dazu geeignet sind, alle drehbeweglichen Komponenten des elektro-hydraulischen Regelventils
zu lagern, so daß jegliche weitere Lagerung entbehrlich wird. Auch entfällt beim erfindungsgemäßen, elektrohydraulischen
Regelventil eine Tellerfeder zwischen Rotor und Ventilkörper.
Beim erfindungsgemäßen elektro-hydraulischen Regelventil kann ein Scheibenläufermotor mit in Druckplatinentechnik
hergestelltem Rotor als Elektromotor verwendet werden, wie bei dem elektro-hydraulischen
br> Regelventil nach Patent 24 56 677, wobei der Rotor bzw.
Scheibenläufer aus einer kreisrunden Platte aus Isoliermaterial besteht, welche beidseitig mit elektrischen
Leiterbahnen versehen ist. Bevorzugt wird jedoch
als Elektromotor ein Drehspulmotor mit flacher Drehspule als Rotor verwendet. Damit wird eine
weitere Reduzierung des Trägheitsmomentes der drehbeweglichen Komponenten des elektro-hydraulischen
Regelventils erzielt, was auch der erfindungsgemäßen Lagerung zugute kommt, u.id ferner der Vorteil
erreicht, daß mit der Drehspule ein gegenüber einem Scheibenläufer höheres Drehmoment erhalten wird, so
daß mit Drehspulmotor eine besonders große Erhöhung der Verstellgeschwindigkeit oder Grenzfrequenz des
elektro-hydraulischen Regelventils gewährleistet ist. Durch geeignete gegenseitige Abstimmung der radialen
Ausnehmung der Drehspule und der axialen Länge ist es möglich, das Trägheit/Drehmoment-Verhältnis zu optimieren.
Vorzugsweise ist die Drehspule freitragend ausgebildet, was eine noch weitere Verminderung des
Trägheitsmomentes und einen entsprechend günstigen Einfluß auf die erfindungsgemäße Lagerung zur Folge
hat.
Sowohl die erwähnten Scheibenläufer als auch Drehspulen sind an sich bekannt, und zwar ist die
Verwendung von Drehspulen bei sogenannten Drehspulmeßinstrumenten schon seit langem üblich.
Nachstehend ist eine Ausführungsform mit Drehspulmotor des erfindungsgemäßen elektro-hydraulischen
Regelventils anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigt
F i g. 1 einen Längsschnitt und
F i g. 2 den Schnitt entlang der Linie A-A in F i g. 1.
Gemäß F i g. 1 ist in einem Ventilgehäuse 1 zentrisch ein walzenförmiger Ventilkörper 2 mit kolbenförmigen
Schließgliedern 3 und 4 angeordnet, welcher mit Ventilkammern 5, 6 und 7 im Ventilgehäuse 1
zusammenwirkt. Letztere sind jeweils mit einer Anschlußöffnung 8 bzw. 9 bzw. 10 für eine Druckmittelquelle
bzw. beispielsweise einen druckmittelbetätigbaren Stellzylinder bzw. ein Druckmittelreservoir verbunden.
Im Ventilkörper 2 sind Kanäle 11, 12 und 13 vorgeseher., welche in Verbindung mit im Ventilgehäuse
1 ausgebildeten Kanälen 14 und 15 zur Ableitung von Leckdruckmittel zur Anschlußöffnung 10 dienen. Der
Ventilkörper 2 ist an dem in F i g. ί linken Ende durch eine Dichtung 16 in der Bohrung des Ventilgehäuses 1
abgedichtet.
An dem der Dichtung 16 abgewandten Ende ist der Ventilkörper 2 mit einem Außengewinde 17 versehen,
welches mit zwei Gewindeträgern 18 und 19 mit entsprechendem Innengewinde zusammenwirkt. Der
Gewindeträger 18 ist stationär im Ventilgehäuse 1 angeordnet, während der Gewindeträger 19 unter dem
Druck von Tellerfedern 20 und 21 steht, welche zwischen den beiden Gewindeträgern 18 und 19
angeordnet sind und diese auseinanderdrücken, so daß jegliches axiale Gewindespiel ausgeschlossen ist.
Auf der den Schließgliedern 3 und 4 abgewandten Seite vom Gewinde 17 ist ein Konus 22 am Ventilkörper
2 ausgebildet, welcher in eine entsprechende Ausnehmung einer Hülse 23 eingreift und mit dieser über eine
Schraube 24 fest verbunden ist. Die Hülse 23 ist von einer Dichtung 25 umschlossen, ohne daß jedoch an
dieser Stelle eine Lagerung vorgesehen wäre. Die Hülse 23 ist weiterhin auf der dem Ventilkörper 2 abgewandten
Seite mit einer Gabel 26 zur Aufnahme einer flachen, korbartigen Drehspule 27 versehen.
Die Drehspule 27 umgibt eine stationäre, ringförmige Rückschlußplatte 28 aus Eisen. Beiderseits der Rückschlußplatte
28 ist jeweils ein Paar sektorförmiger, einander diametral gegenüberliegender Permanentmagnete
29 und 31 bzw. 30 und 32 stationär angeordnet. An die Rückseiten der Permanentmagnete 29 und 31
bzw. 30 und 32 jedes Paares ist eine gemeinsame, s ringförmige Rückschlußplatte 33 bzw. 34 aus Eisen
angeklebt. Wie aus Fig 1 ersichtlich, sind die Permanentmagnete 29 bis 32 so angeordnet, daß jeweils
zwei beiderseits der Rückschlußplatte 28 einander gegenüberliegende Permanentmagnete 29 und 30 bzw.
31 und 32 der Rückschlußplatte 28 gleichnamige Pole zuwenden, und zwar die in F i g. 1 oberen Permanentmagnete
29 und 30 jeweils den Nordpol und die in Fig. 1 unteren Permanentmagnete 31 und 32 jeweils
den Südpol. Es sind somit vier Luftspalte gebildet, in denen sich die Drehspule 27 bewegt, welche in der
Gabel 26 durch Distanzstücke 35 und 36 und durch eine Befestigungsmutter 37 befestigt ist. Zur Stromzufuhr
zur Drehspuie 27 dienen Spiralfedern 38 und 39, welche über Leitungen 40 und 41 mit einer Anschlußdose 42
bzw. zwei der Kontakte 43 derselben in Verbindung stehen.
Bestimmte Kontakte 43 der Anschlußdose 42 sind über Leitungen 44, 45 und 46 mit einem Weggeber 47
verbunden, der beispielsweise aus einer Differentialfeldplatte besteht, deren magnetisches Gleichgewicht durch
einen Ringnocken 48 am benachbarten Ende des Ventilkörpers 2 beeinflußbar ist, so daß die jeweilige
Axialstellung des Ventilkörpers 2 im Ventilgehäuse 1 auf magnetischem Wege durch den Weggeber 47 festgestellt
wird. Es können auch beliebige andere, beispielsweise induktive, Weggeber verwendet werden.
Das die jeweilige Axialstellung des Ventilkörpers 2 im Ventilgehäuse 1 bzw. bezüglich des damit verbundenen
Weggebers 47 repräsentierende Ausgangssignal des Weggebers 47 wird als Istwert einem elektrischen
Regelkreis zugeführt, um mit einem Sollwert verglichen zu werden und ein Fehlersignal zu erzeugen, welches
eine solche Verschwenkung der Drehspule 27 und somit Axialbewegung des Ventilkörpers 2 im Ventilgehäuse 1
bewirkt, daß der Istwert sich dem Sollwert a .-»leicht.
Dazu wird an die über die Leitungen 44, 45 und 46 mit dem Weggeber 47 verbundenen Kontakte 43 der
Anschlußdose 42 eine mit einem als Potentiometer ausgebildeten Sollwertgeber 49 verbundene Vergleichsstufe
50 angeschlossen, welche ausgangsseitig mit einem Regel verstärker 51 in Verbindung steht, welcher über
die Leitungen 41 und 40 mit der Drehspule 27 verbunden ist. Statt von einem als Potentiometer
ausgebildeten Sollwertgeber 49 beaufschlagt zu werden, kann in der Praxis eine sich schnell ändernde,
elektronisch gewonnene Größe der Vergleichsstufe 50 als Sollwert zugeführt werden.
In Fig. 1 und 2 ist das elekiro-hydraulische Regelventil in der neutralen Mittelstellung wiedergegeben.
Die Drehspule 27 ist aus der in F i g. 2 mit ausgezogenen Linien dargestellten Neutral- oder
Mittelstellung um einen Winkel von etwa 45° nach beiden Seiten bis in die eine oder andere Endstellung
27a bzw. 27b drehbar, die in Fig.2 gestrichelt angedeutet sind. Daraus sind auch Schrauben 52 und 53
zur Befestigung der Rückschlußplatte 34 sowie Schrauben 54 und 55 zur Befestigung der Rückschlußplatte 28
ersichtlich, welche sich innerhalb der Drehspule 27 erstreckt. Die Drehspule 27 kann, wie dargestellt,
(ο zwecks weiterer Verringerung ihres Trägheitsmomentes
in vorteilhafter Weise freitragend gewickelt sein und lediglich zwei Nabenteile 56 und 57 aufweisen. Ein
Träger fehlt also.
Das dargestellte, elektro-hydraulische Regelventil funktioniert folgendermaßen.
Wird die Drehspule 27 über die Leitungen 40 und 41 mit Spannung beaufschlagt, so führt sie eine Drehbewegung
aus. Diese wird über die Hülse 23 auf den Ventilkörper 2 übertragen. Dieser verschraubt sich
aufgrund des in die Gewindeträger 18 und 19 eingreifenden Außengewindes 17, so daß der Ventilkörper
2 sowohl eine Drehbewegung als auch eine Axialbewegung ausführt. Die Axialbewegung steuert
die Verbindung zwischen den Anschlußöffnungen 9 und 8 oder 9 und 10. Die Drehspule 27 macht diese
Axialbewegung mit. Sämtliche drehbaren Komponenten sind dabei allein über die kolbenförmigen Schließglieder
3 und 4 des Ventilkörpers 2 hydrostatisch gelagert.
Die jeweilige Axialstellung des Ventilkörpers 2 im Ventilgehäuse 1 wird durch den Weggeber 47 erfaßt, der
ein entsprechendes Ausgangssignal abgibt, und zwar aul den Leitungen 44,45 und 46 zu den damit verbundener
Kontakten 43 der Anschlußdose 42. Dieses Ausgangssignal kann beispielsweise im oben geschilderter
Regelkreis verarbeitet werden, wie erläutert.
Das Trägheitsmoment der Drehspule 27 ist danr besonders gering, wenn man die Drehspule 27 ohne
Spulenkörper bzw. Träger auf einer Form freitragenc wickelt und hernach die einzelnen Drahtwindungen mii
einem Kleber verfestigt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Elektro-hydraulisches Regelventil, enthaltend einen mit einem Gewinde versehenen, durch einen
Elektromotor zwecks Längsverschiebung in Drehbewegungen versetzbaren Ventilkörper mit Bunden
als Schließgliedern, wobei Elektromotor und Ventilkörper eine bauliche Einheit bilden und der Rotor
des Elektromotors unmittelbar mit dem Gewinde des Ventilkörpers verbunden ist und wobei ferner
ein Ende des Ventilkörpers zusammen mit einem ihm zugeordneten, elektrischen Abnahmeglied zu
einem Abstandsgeber ausgebildet ist, der Teil des den Elektromotor einschließenden Regelkreises ist,
nach Patent 2456677, dadurch gekennzeichnet,
daß der Elektromotor als Scheibenläufermotor mit in Druckplatinentechnik hergestelltem
Rotor oder als Drehspulmotor mit flacher Drehspule (27) als Rotor ausgebildet ist, daß der
Rotor mit dem Ventilkörper (2) starr verbunden ist und daß die aus Rotor und Ventilkörper (2) gebildete
Baueinheit allein durch die hydraulische Zentrierung der Schließglieder (3,4) gelagert ist.
2. Regelventil nach Anspruch 1 mit als Drehspulmotor ausgebildetem Elektromotor, dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehspule (27) freitragend ausgebildet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762602375 DE2602375C3 (de) | 1976-01-22 | 1976-01-22 | Elektro-hydraulisches Regelventil |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762602375 DE2602375C3 (de) | 1976-01-22 | 1976-01-22 | Elektro-hydraulisches Regelventil |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2602375A1 DE2602375A1 (de) | 1977-07-28 |
DE2602375B2 true DE2602375B2 (de) | 1978-02-23 |
DE2602375C3 DE2602375C3 (de) | 1978-10-19 |
Family
ID=5968035
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19762602375 Expired DE2602375C3 (de) | 1976-01-22 | 1976-01-22 | Elektro-hydraulisches Regelventil |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2602375C3 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3300212A1 (de) * | 1982-01-05 | 1983-07-21 | Ube Industries, Ltd., Ube, Yamaguchi | Durchflusssteuerventil und ein solches aufweisende spritzgussmaschine |
DE3247953A1 (de) * | 1982-12-24 | 1984-07-05 | FAG Kugelfischer Georg Schäfer KGaA, 8720 Schweinfurt | Elektrisch betaetigtes hydraulik-proportionalventil |
DE3437994A1 (de) * | 1984-10-17 | 1986-04-24 | FAG Kugelfischer Georg Schäfer KGaA, 8720 Schweinfurt | Stellglied fuer eine druckmodulation bei hydraulischen fahrzeugbremsen |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4133511A (en) * | 1977-01-26 | 1979-01-09 | Frieseke & Hoepfner Gmbh | Electro-hydraulic regulating valve system |
DE19638921A1 (de) * | 1996-09-23 | 1998-03-26 | Teves Gmbh Alfred | Ventil, insbesondere für eine regelbare hydraulische Fahrzeugbremsanlage |
CN105626616A (zh) * | 2016-03-16 | 2016-06-01 | 无锡市华科力士水液压有限公司 | 一种永磁式电液比例压力阀 |
-
1976
- 1976-01-22 DE DE19762602375 patent/DE2602375C3/de not_active Expired
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2602375A1 (de) | 1977-07-28 |
DE2602375C3 (de) | 1978-10-19 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: FAG KUGELFISCHER GEORG SCHAEFER KGAA, 8720 SCHWEIN |