DE2604355C3 - Elektro-hydraulisches Regelventil - Google Patents
Elektro-hydraulisches RegelventilInfo
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- DE2604355C3 DE2604355C3 DE19762604355 DE2604355A DE2604355C3 DE 2604355 C3 DE2604355 C3 DE 2604355C3 DE 19762604355 DE19762604355 DE 19762604355 DE 2604355 A DE2604355 A DE 2604355A DE 2604355 C3 DE2604355 C3 DE 2604355C3
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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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- 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
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- F15B13/0401—Valve members; Fluid interconnections therefor
- F15B13/0402—Valve members; Fluid interconnections therefor for linearly sliding valves, e.g. spool valves
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektro-hydraulisches
Regelventil, enthallend einen mit einem Gewinde versehenen, durch einen Elektromotor zwecks Längsverschiebung
in Drehbewegung versetzbaren Ventilkörper, wobei Elektromotor und Ventilkörper eine
bauliche Einheit bilden und der Elektromotor einen hydrostatisch gelagerten Rotor aufweist, der 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 56 677.6
Bei dem elektro-hydraulischen Regelventil nach Patent 24 56 677.6 ist der Elektromotor als Scheibenläufermoinr
ausgebildet. Der Rotor bzw. Scheibenläufer besteht aus einer runden Scheibe aus Isoliermaterial, auf
deren beide Seiten elektrische I eiterbahnen aufgebracht sind. Durch die Verwendung eines Scheibenläufermotors
und die getriebelose Verbindung mit dem Ventilkörper läßt sich das Trägheitsmoment der
drehbeweglichen Komponenten des elektro-hydraulisehen Regelventils verhältnismäßig stark vermindern.
Das elektro hydraulische Regelventil nach Patent 24 56 677 b zeichnet sich insbesondere durch einen
hohen hydraulischen Wirkungsgrad, eine verhältnismäßig große Wiiempfindlichkeit 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 KraflfahrzeUgbereich, geeignet ist,
Bei den vorbekannlen Regelventilen mit hydraulischer Vorsleuerslufe 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 56 677.6 vollkommen druckunabhängig, so daß es nicht nur in einem wesentlich weiteren Druckmittel-Druckbereich
verwendet werden kann, sondern auch unempfindlich gegenüber Druckschwankungen ist.
Auch wird die für die Vorsteuerstufe der vorbekannten Regelventile 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 bföbere Filterung des Druckmittels ermöglicht, also
nicht mehr die üblicherweise erforderliche, feine und starke Filterung nötig. Dies hat nicht 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 56 677.6 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 verwikkelte,
mechanische (ustierarbeiten in Wegfall. Schließ-■to
lieh ist eine hohe Verstellgcschwhrdigkeit 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 56 677.6 vor allem auch bei Kraftfahrzeugen einsetzbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das elektro-hydraulische Regelventil nach Patent
24 56 677.6 weiter '.u verbessern, insbesondere das
Trägheitsmoment der drehbeweglichen Komponenten weiter zu vermindern und das vom Elektromotor
gelieferte Drehmoment zu erhohen, so daß eine beonders große Vcrstcllgeschwindigkeit oder Grenzfrequenz
des Regelventils gewährleistet ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Rotor des Elektromotors als flache Drehspule ausgebildet ist, welche eine stationäre, ringförmige Rückschlußplatte umgibt und in l.uftspalien /wischen dieser Rückschlußplatte und beiderseits davon vorgesehenen stationären Permanentmagneten angeordnet ist. wobei einander gegenuberhegen.de Permanentmagnete mit gleichnamigen Polen der Rückschlußplalte zugewandt sind.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Rotor des Elektromotors als flache Drehspule ausgebildet ist, welche eine stationäre, ringförmige Rückschlußplatte umgibt und in l.uftspalien /wischen dieser Rückschlußplatte und beiderseits davon vorgesehenen stationären Permanentmagneten angeordnet ist. wobei einander gegenuberhegen.de Permanentmagnete mit gleichnamigen Polen der Rückschlußplalte zugewandt sind.
Auf diese Weise wird das Trägheitsmoment der μ drehbeweglichen Komponenten des elektro-hydraulischen
Regclventils weiter vermindert, und ist dasjenige Drehmoment, welches der Elektromotor liefern kann,
erhöht. Diese beiden Wirkungen gewährleisten wieder-
Hm eine besonders große Erhöhung der Verstellgeschwindigkeif
oder Grenzfrequenz des elektro-hydraulischen Regelventils, wobei das Trägheit/Drehmoment-Verhältnis
auf einfache Weise durch geeignete, gegenseitige Abstimmung der radialen Ausdehnung und der
axialen Länge der Drehspule optimiert werden kann.
Vorzugsweise ist die Drehspule freitragend ausgebildet, was eine noch weitere Verminderung des
Trägheitsmomntes bewirkt.
Drehspulen Jnd an sich bekannt, und zwar ist ihre
Verwendung bei sogenannten Drehspulmeßinstrumenten
schon seit langem üblich.
Nachstehend ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen
elektro-hydraulischen Regelventils anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben, deren
Figur einen Längsschnitt dadurch zeigt.
In einem Ventilgehäuse 1 ist zentrisch ein Ventilkörper 2 angeordnet, welcher walzenförmige Schließglieder
3 und 4 aufweist und mit Ventilkammern 5, 6 und 7 zusammenwirkt Letztere sind mit Anschlußöffnungen
8, 9 und 10 verbunden. Kanäle 11, 12, 13, 14 und 15 dienen zur Ableitung von Lecko! in d:z Anschlußöffnung
10, welche zum Anschluß eines DruckmitteLammelbehälters
bestimmt ist. Der Ventilkörper 2 ist auf der in der Zeichnung linken Seite durch eine Dichtung 16
abgedichtet.
Auf der in der Zeichnung rechten Seite setzt sich der
Ventilkörper 2 in einem Gewinde 17 fort. Dessen Gegengewinde 18 ist drehfest im Ventilgehäuse 1
angebracht. Axialbohrungen 19 dienen zur Ableitung von Lecköl aus dem in der Zeichnung rechten Teil des
Ventilgehäuses 1.
Auf der den Schließgliedern 3 und 4 abgewandten Seite setzt sich das Gewinde 17 mit einem Konus 20 fort.
Dieser steht in drehstarrer Verbindung mit einer Achse 21, und zwar mittels einer Tellerfeder 22 mit
hutförmigem Teil 23, das durch eine Schraube 24 mit dem Konus 20 verschraubt ist.
Zur Lagerung der Achse 21 dient einmal ein hydrostatisches Radiallager 25, zum anderen ein
hydrostatiscnes Axiallager 26, welche beide einen Kanal
27 mit der Druckanschlußöffnung 8 in Verbindung stehen. Ein Ringkanal 28 und eine Längsbohrung 29
dienen zur Abführung von Lecköl in einen Raum 30, welches von dort über die Axialbohrungen 19 und die
Kanäle 14, 15 in die Anschlußöffnung 10 zum Druckmittelsammelbehälter gelangt.
Die Achse 21 setzt sich auf der der Tellerfeder 22 abgewandten Seite in einer Gabel 31 fort. Diese dient
zur Aufnahme einer flachen Drehspule 32. Letztere umgibt eine ringförmige rtückschlußplatte 33 aus Eisen.
Ihr gegenüber sind sektorförmige Permanentmagnete 34, 35, 36 und 37 angeordnet, an deren Rückseiten
ringförmige Rückschlußplatten 38 und 39 aus Eisen aufgeklebt sind. Wie ersichtlich, sind die Permanentmagnete
34 bis 37 so angeordnet, daß sie mit gleichnamigen Polen der Rückschlußplatte 33 gegenüberstehen.
Es werden milhin vier Luftspalte gebildet, in denen sich die Drehspule Ώ. bewegt, die in der Gabel 31
durch Distanzstücke 40 und 41 sowie eine Befestigungsmutter 42 gehalten ist. Zur Stromzuführung dienen
Spiralfedern 43 und 44, welche über Leitungen 45 und 46 mit Kontakten eines Einsatzes 47 einer Anschlußdose 48
jin Verbindung stehen.
Weitere Kontakte des Einsatzes 47 stehen über Leitungen 49, 50 und 51 mit dem Weggeber 52 in
Verbindung. Dieser besteht aus einer Differentialfeldplatte, deren magnetisches Gleichgewicht durch eine
Ringnocke 53 beeinflußbar ist, welche sich an dem in der Zeichnung linken Ende des Ventilkörper 2 befindet und
demgemäß die jeweilige Axialstellung des Ventilkörpiers 2 im Ventilgehäuse 1 auf magnetischem Wege in
dem Weggeber 52 abbildet. Anstelle der Differentialfeldplatte
können auch beliebig andere, zum Beispiel induktive, Wegaufnehmer verwendet werden.
Wie erwähnt, sind mit den Leitungen 49, 50 und 51 bestimmte Konttakte des Einsatzes 47 der Anschlußdose
48 verbunden. An diesen Kontakten steht daher ein Abbild der jeweiligen Axialstellung der Ringnocke 53,
mithin de* Ventilkörpers 2, im Ventilgehäuse 1 zur
Verfügung. Dieses Abbild wird al Istwert in einem elektrischen Regelkreis weiterverarbeitet.
Der Regelkreis enthält eine mit einem Sollwertgeberpotentiometer 54 beschaltete Vergleichsstufe 55 und
einen Regelverstärker 56. Letzterer steht über die Leitungen 45, 46 mit der Drehspule 32 in Verbindung
wodurch der elektrische Regelkreis zwischen Weggeber 52 und Drehspule 32 geschlossen ist. Anstelle des
Ausgangssignals des Potentiometers 54 wird in der Praxis eine sich schnell ändernde, elektronisch gewonnene
Größe der Vergleichsstufe 55 als Sollwert zugeführt.
Die Arbeitsweise dieses elektro-hydraulischen Regelventiles
ist, wie folgt
Wird die Drehspule 32 über die Leitungen 45, 46 mit Spannung beaufschlagt, so führt sie eine Drehbewegung
aus. Diese wird über die Schraube 24, den hutförmigen Teil 23, die Tellerfeder 22 und den Konus 20 auf das
Gewinde 17 übertragen, und von dcrt as;f den
■«ο Ventilkörper 2. Infolge der Gewinde 17 und 18 führt der
Ventilkörper 2 sowohl eine Drehbewegung als auch eirj Verschiebung in axialer Richtung aus. Wie bei
Mehrwegeventilen üblich, wird durch diese Verschiebung eine Verbindung zwischen den Anschlußöffnungen
8 und 9 oder 9 und 10 hergestellt.
Das Ausmaß der axialen Verschiebung des Ventilkörpers 2 wird durch den Weggeber 52 erfaßt, indem das
magnetische Gleichgewicht der darin untergebrachten Differentialfeldplatte gestört wird. Auf den Leitungen
49, 50 und 51, mithin auch an den betreffenden Kontakten des Einsatzes 47 der Anschlußdose 48, steht
daher ein elektrisches Abbild des Verschiebeweges bzw. der Axialstellung des Ventilkörpers. 2 im Ventilgehäuse
1 als 'jtwert zur Verfügung.
Das Trägheitsmoment des als Drehspule 32 ausgebildeten Rotors kanr reiter verringert werduii wenn man
die Drehspule 32 ohne Spulenkörper auf einer Form freitragend wickelt und hernach die einzelnen Drahtwindungen
mit Klebstoff verfestigt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Elektro-hydraulisches Regelventil, enthaltend
einen mit einem Gewinde versehenen durch einen Elektromotor zwecks Längsverschiebung in Drehbewegungen
versetzbaren Ventilkörper, wobei Elektromotor und Ventilkörper eine bauliche Einheit
bilden und der Elektromotor einen hydrostatisch gelagerten Rotor aufweist, der 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 56 677,6 dadurch
gekennzeichnet, daß der Rotor des Elektromotors
als flache Drehspule (32) ausgebildet ist, welche eine stationäre, ringförmige Rückschlußplatte
(33) umgibt und in Luftspalten zwischen dieser Rückschlußpsatte (33) und beiderseits davon vorgesehenen
stationären Permanentmagneten (34 bis 37) angeordnet ist, wobei einander gegenüberliegende
Permanentmagnete (34 und 35 bzw. 36 und 37) mit gleichnamigen Polen der Rückschlußplatte (33)
zugewandt sind.
2. Flegelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehspule (32) freitragend ausgebildet ist
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762604355 DE2604355C3 (de) | 1976-02-05 | 1976-02-05 | Elektro-hydraulisches Regelventil |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762604355 DE2604355C3 (de) | 1976-02-05 | 1976-02-05 | Elektro-hydraulisches Regelventil |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2604355A1 DE2604355A1 (de) | 1977-08-11 |
DE2604355B2 DE2604355B2 (de) | 1978-02-23 |
DE2604355C3 true DE2604355C3 (de) | 1978-10-19 |
Family
ID=5969061
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19762604355 Expired DE2604355C3 (de) | 1976-02-05 | 1976-02-05 | Elektro-hydraulisches Regelventil |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2604355C3 (de) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT1138425B (it) * | 1981-06-16 | 1986-09-17 | Stigler Otis S P A | Complesso elettro-fluidodinamico per l'azionamento di una cabina di un impianto ascensore |
DE3247953C2 (de) * | 1982-12-24 | 1986-03-20 | FAG Kugelfischer Georg Schäfer KGaA, 8720 Schweinfurt | Elektrisch betätigtes Hydraulik-Proportionalventil |
DE3437994A1 (de) * | 1984-10-17 | 1986-04-24 | FAG Kugelfischer Georg Schäfer KGaA, 8720 Schweinfurt | Stellglied fuer eine druckmodulation bei hydraulischen fahrzeugbremsen |
GB8510665D0 (en) * | 1985-04-26 | 1985-06-05 | Vickers Systems Ltd | Control valves |
-
1976
- 1976-02-05 DE DE19762604355 patent/DE2604355C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2604355B2 (de) | 1978-02-23 |
DE2604355A1 (de) | 1977-08-11 |
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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 |