DE2814103A1

DE2814103A1 - ELECTROHYDRAULIC FLOW CONTROL VALVE

Info

Publication number: DE2814103A1
Application number: DE19782814103
Authority: DE
Inventors: Robert Smilges; Richard Wigmore
Original assignee: Abex Corp
Current assignee: PepsiAmericas Inc
Priority date: 1977-05-27
Filing date: 1978-04-01
Publication date: 1978-12-07
Also published as: IT1103589B; CA1092484A; JPS541766A; FR2392298A1; FR2392298B1; GB1580946A; IT7847956A0

Description

Elektrohydraulisches Durchsatzsteuerventil.Electro-hydraulic flow control valve.

Die Erfindung betrifft ein elektrohydraulisches Durchsatzsteuerventil mit proportional zu einem elektrischen Strom ve-rstellbarer Meßdüse, welches aus einem Gehäuse mit Einlaß- und Auslaßöffnung, einer diese beiden öffnungen miteinander verbindenden Bohrung, einem in der-Bohrung verschiebbar gelagerten Meßschieber, einem zwischen Einlaß- und Auslaßöffnung an der Bohrung befindlichen Ge-.The invention relates to an electro-hydraulic flow control valve with a measuring nozzle that can be adjusted proportionally to an electric current, which is made of a housing with inlet and outlet openings, one of these two openings together connecting bore, a slide caliper mounted displaceably in the bore, a Ge located between the inlet and outlet opening on the bore.

häusewandabschnitt, einer im Zusammenwirken mit dem-Gehäusewandabschnitt eine Düse zwischen Einlaß- und Auslaßöffnung bildenden Steuerfläche an dem Meßschieber, wobei die Grö-ße der Meßdüse von der rel-ativen linearen Stellung des Meßschiebers in bezug auf den Gehäusewandabsohnitt abhängig ist, und einer mit der Einlaßöffnung verbindbaren Quelle eines unter Druck stehenden Mediums besteht, wobei die Größe der Meßdüse in Abhängigkeit von der Stromstärke in einem zugeordneten Elektromagneten selbsttätig verstellbar ist. Das Durchsatzsteuerventil ist verwendbar in Verbindung mit einer Druckausgleichsvorrichtung, welche ein konstantes Druckdifferential an der Düse unabhängig von Druckschwankungen auf Abstrom- und Aufstromseite der Düse und damit konstanten Durchsatz gewährleistet.housing wall section, one in cooperation with the housing wall section a nozzle between the inlet and outlet opening forming the control surface on the caliper gauge, where the size of the measuring nozzle depends on the relative linear position of the caliper with respect to the housing wall section, and one with the inlet port connectable source of a pressurized medium, the size the measuring nozzle as a function of the current intensity in an associated electromagnet is automatically adjustable. The flow control valve is usable in conjunction with a pressure equalization device, which provides a constant pressure differential of the nozzle independent of pressure fluctuations on the downstream and upstream side of the nozzle and thus a constant throughput guaranteed.

Eine einfache Durchflußsteuerung ist vermittels einer feststehenden Düse möglich. Eine etwas elegantere Durchsatzsteuerung wird vermittels einer von Hand veränderlich verstellbaren Düse erhalten. Ein Ausführungsbeispiel dafür ist ein Nadelventil.A simple flow control is by means of a fixed one Nozzle possible. A somewhat more elegant throughput control is achieved by means of one of Hand received changeable adjustable nozzle. One embodiment for this is a needle valve.

Feststehende oder verstellbare Düsen werden in eine Rohrleitung eingesetzt und geben jeweils den Durchflußquerschnitt vor. Zur Erzielung eines konstanten Durchsatzes zu einer nachgeschalteten Vorrichtung wird in vielen Fällen eine Druckausgleichsvorrichtung vorgesehen. Durch diese wird ein konstantes Druckdifferential des strömenden Mediums zwischen Einlaß- und Auslaßseite der Düse aufrecht erhalten. Wenn an der Düse ein gleichförmiger Druckabfall herrscht, ist der Durchsatz durch die Düse konstant und unabhängig von Druckschwankungen des Mediums auf der Abstrom- oder der Aufstromseite der Düse.Fixed or adjustable nozzles are used in a pipeline and each specify the flow area. To achieve a constant throughput In many cases, a pressure equalization device becomes a downstream device intended. This creates a constant pressure differential of the flowing Medium between the inlet and outlet sides of the nozzle. When at the nozzle one If there is a uniform pressure drop, the throughput through the nozzle is constant and regardless of pressure fluctuations in the medium on the downstream or upstream side the nozzle.

Einen konstanten Durchsatz benötigende Vorrichtung ist z.B.Apparatus requiring constant throughput is e.g.

ein Hydraulikmotor. Damit wird gewährleistet, daß der Motor mit konstanter Drehzahl umläuft. Ein anderes Anwendungsbeispiel ist ein Hydraulikzylinder, dem ein Medium in konstantem Durchsatz zugeführt werden muß, damit sich der Kolben mit konstanter Geschwindigkeit innerhalb des Zylinders verschiebt.a hydraulic motor. This ensures that the engine runs at a constant Speed revolves. Another application example is a hydraulic cylinder, the a medium must be supplied in constant throughput so that the piston can move with it constant speed within the cylinder.

In der U.S. PS 3 246 669 von Adams der Anmelderin ist eine Durchsatzsteuerung mit feststehender Düse und Druckausgleich beschrieben. Bei dieser Steuerung wird ein Steuermedium verwendet, das nach der Einlaßöffnung eine feststehende Düse durchsetzt und druckabgeglichen ist. Der Druckabfall an der feststehenden Düse wird durch einen Steuerkolben konstant gehalten, dessen rechtes Ende dem Druck auf der Aufstromseite der Düse ausgesetzt ist, und dessen entgegengesetztes Ende dem Druck auf der Abstromseite der Düse unterliegt, der im Zusammenwirken mit einer schwachen Feder der Verstellung des Kolbens aufgrund des unter hohem Druck stehenden Mediums in an sich bekannter Weise entgegenwirkt. Bei Verstellung des Steuerkolbens wird durch-einen an diesem ausgebildeten Steg der Durchsatz durch eine Öffnung gedrosselt oder gesteigert, um entsprechend einen konstanten Durchsatz von Medium durch die Düse zu erzielen.In the U.S. Applicant’s Adams PS 3,246,669 is a throughput controller with fixed nozzle and pressure compensation. With this control, a control medium is used, which passes through a fixed nozzle after the inlet opening and is pressure balanced. The pressure drop across the fixed nozzle is controlled by a Control piston kept constant, the right end of the pressure on the upstream side exposed to the nozzle and its opposite end to the pressure on the downstream side the nozzle is subject to the adjustment in cooperation with a weak spring of the piston due to the high pressure medium in per se known Way counteracts. When adjusting the control piston, one on it formed web throttled or increased the throughput through an opening, in order to achieve a constant throughput of medium through the nozzle.

Eine etwas kompliziertere Durchsatzsteuerung ist in der U.S. PS 3 200 832 von Adams der Anmelderin dargestellt, bei welcher zur Veränderung der Meßdüsenöffnung eine elektrische Vorrichtung benutzt wird. Bei dieser Steuerung wirkt das Druckdifferential von Steuermedium an einer Düse veränderlicher Öffnung auf einen Meßschieber ein, welcher die Größe der Meßdüse verändert. Die zum Verstellen des Meßschiebers zur Verfügung stehende Höchstkraft ist dabei beschränkt auf den Druckabfall an der veränderlichen Düse, welcher typischerweise etwa 7 bar beträgt. Die Steuerung umfaßt eine Druckausgkeichsvorrichtung, die ein konstantes Druckdifferential an der Hauptdüse gewährleistet.A somewhat more complicated throughput control is disclosed in U.S. PS 3 200 832 represented by Adams of the applicant, at which to change the measuring nozzle opening an electrical device is used. With this control the pressure differential of the control medium acts on a nozzle with a variable opening on a caliper, which changes the size of the measuring nozzle. The one to adjust the maximum force available on the caliper is limited to the Pressure drop across the variable nozzle, which is typically around 7 bar. The controller includes a pressure compensation device that provides a constant pressure differential guaranteed at the main jet.

Eine elektrohydraulische Durchsatzsteuerung, in welcher der Druck des Steuermediums abgeglichen ist, um einen konstanten Durchsatz zu gewährleisten, ist außerdem in der U.S. PS .3 159 178 von Adams der Anmelderin beschrieben Bei konstantem Durchsatz bleibt der Zwischenraum zwischen dem Anker und dem Kern für jede Solldurchsatzwerteinstellung gleich, so daß folglich die Kraft des Ventils, welches die Höhe des Steuerdrucks vorgibt, konstant bleibt. Wenn der Steuerdurchsatz nicht konstant ist und sich der Abstand zwischen dem Anker und dem Kern verändert und unterschiedliche Durchsatzmengen zuläßt, wird die auf den Kolben einwirkende und den Steuerdruck vorgebende elektromagnetische Kraft ungleichförmig, so daß die Öffnung der Düsenöffnung nicht länger einer vorgegebenen (strom- oder spannungsbedingten) Einstellung des elektrischen Steuergeräts entspricht.An electro-hydraulic flow control in which the pressure of the control medium is adjusted to ensure a constant throughput, is also in U.S. PS .3 159 178 described by Adams, the applicant the space between the armature and the core remains for constant throughput every target flow rate setting is the same, so that consequently the force of the valve, which specifies the level of the control pressure, remains constant. When the control throughput is not constant and the distance between the anchor and the core changes and allows different flow rates, the one acting on the piston and the control pressure predetermined electromagnetic force non-uniform, so that the Opening of the nozzle opening no longer a predetermined (current or voltage-related) The setting of the electrical control unit.

Eine andere Ausführungsform einer elektrisch gesteuerten Düse liegt in einem Strahlrohr- oder Prallplatten-Servoventil vor. Bei einem derartigen Ventil wird der- Düsenschieber aufgrund des Druckdifferentials zwischen den beiden Schieberenden, welches durch den unterschiedlichen Druck zwischen den Einlaßöffnungen des Strahlrohrs hervorgerufen wird, verstellt. Der Druckunterschied an den Einlaßöffnungen beträgt höchstens angenähert 65 % des Einlaßdruckes des Mediums bei maximaler Ansteuerung der Strahlrohrspule.Another embodiment of an electrically controlled nozzle is provided in a jet pipe or flapper servo valve. With such a valve the nozzle slide is due to the pressure differential between the two slide ends, which by the different pressure between the inlet openings of the jet pipe evoked is adjusted. The pressure difference at the inlet ports is at most approximately 65% of the inlet pressure of the medium at maximum control the nozzle coil.

In der Praxis hat sich gezeigt, daß in manchen Fällen an dem die Düsengröße vorgebendenMeßschieber ein höheres Druckdifferential erforderlich ist als dasjenige, welches sich vermittels herkömmlicher Durchsatzsteuerung unter Verwendung eines Steuermediums oder eines Strahlrohr-Servoventils vorgeben läßt.In practice it has been shown that in some cases the nozzle size a higher pressure differential is required than the one which can be achieved through conventional throughput control using a Control medium or a jet pipe servo valve.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein elektrohydraulisches Durchsatzsteuerventil zu schaffen, in welchem der Druck des zum Einstellen einer Meßdüse durch Verstellen eines Meßschiebers in eine vorgegebene Stellung dienenden Steuermediums, sofern zum Verstellen des Meßschiebers erforderlich, ggf. bis auf den vollen, an der Einlaßöffnung anliegenden Druck ansteigen kann.The invention is therefore based on the object of an electrohydraulic To create flow control valve in which the pressure of the to adjust a Measuring nozzle used by adjusting a slide gauge in a predetermined position Control medium, if necessary to adjust the caliper, possibly up to the full pressure applied to the inlet port can increase.

Das. zur Lösung der gestellten Aufgabe vorgeschlagene Durchsatzsteuerventil der Eingangs genannten Ausführung ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine an einem Ende des Meßschiebers ausgebildete Steuerkammer, zum Zuführen von Steuermedium von der Einlaßöffnung zur Steuerkammer dienende Durchlässe, einen Durchsatzregler für Steuermedium, wobei der Meßschieber vermittels in der Steuerkammer befindlichen Steuermediums im Düsenöffnungssinn beaufschlagbar und das andere Ende des Meßschiebers über Durchlässe mit einem Niederdruckbereich verbunden ist, eine am anderen Ende des Meßschiebers angeordnete, dem Druck des Steuermediums entgegengesetzt gerichtete und zur Beaufschlagung des Meßschiebers im Düsenschließsinn dienende Feder, ein zur Steuerung des Drucks des Steuermediums in der Steuerkammer zur Vorgabe der Stellung des Meßschiebers und der Düsengröße dienendes zweites Ventil, die Steuerkammer mit dem Ventil verbindende Durchlässe, wobei das zweite Ventil aus einem verstellbaren Steuerventil und einem Sitz besteht und eine zweite Düse veränderlicher Größe bildet, deren Öffnung durch die Relativstellung von Steuerventil zu Sitz vorgegeben ist, einen das -zweite Ventil im Schließsinne beaufschlagenden Elektromagneten mit einem verstellbaren Ankerstift, eine zum Einstellen der in Abhängigkeit von einem an den Elektromagneten angelegten elektrischen Eingangssignal von dem Ankerstift auf das zweite Ventil-ausge-übten Kraft- dienende Vorrichtung, und eine zwischen dem Meßschieber und dem Steuerventil- angeordnete und das letztere im Öffnungssinne beaufschlagende Rückkopplungsfeder, wobei durch die -voh dem Ankerstift ausgeübte Kraft die Größe der zweiten Düse, und durch.diese der Druck des Steuermediums vorgebbar, der Meßschieber vermittels des in der Steuerkammer befindlichen Steuermediums im Öffnungssinne der ersten Düse verstellbar, und durch die Verstellung des Meßschiebers die Rückkopplungsfeder gegen das Steuerventil vorspannbar, die von dem Ankerstift ausgeübte Kraft überwindbar, das zweite Ventil im Öffnungssinn verstellbar und dadurch der Druck des Steuermediums begrenzbar und die Verstellung des Meßschiebers zum Stillstand bringbar- ist, wenn die von der Rückkopplungsfeder-auf das Steuerventil ausgeübte Kraft gleich ist der von dem Ankerstift ausgeübten Kraft.That. flow control valve proposed to solve the problem posed the embodiment mentioned at the beginning is characterized according to the invention by a Control chamber formed at one end of the caliper, for supplying control medium Passages serving from the inlet port to the control chamber, a flow regulator for control medium, the caliper being located in the control chamber Control medium can be acted upon in the nozzle opening direction and the other end of the measuring slide connected to a low pressure area via passages, one at the other end of the slide caliper arranged opposite to the pressure of the control medium and to act on the caliper in the nozzle closing direction serving spring to control the pressure of the control medium in the control chamber second valve used to specify the position of the slide gauge and the nozzle size, Passages connecting the control chamber to the valve, the second valve consists of an adjustable control valve and a seat and a second nozzle variable size, the opening of which is determined by the relative position of the control valve is given to seat, a second valve acting in the closing direction Electromagnet with an adjustable anchor pin, one for adjusting the depending from an electrical input signal applied to the electromagnet from the Anchor pin on the second valve-exerted force-serving device, and one arranged between the caliper and the control valve and the latter in the opening direction acting feedback spring, being exerted by the -voh the anchor pin Force is the size of the second nozzle, and through this the pressure of the control medium can be specified, the caliper by means of the control medium located in the control chamber in the The opening direction of the first nozzle can be adjusted, and by adjusting the caliper the feedback spring can be biased against the control valve by the anchor pin exerted force can be overcome, the second valve is adjustable in the opening direction and thereby the pressure of the control medium can be limited and the adjustment of the caliper to Can be brought to a standstill when the feedback spring acts on the control valve force exerted is equal to the force exerted by the anchor pin.

Das erfindungsgemäß vorges-chlagene Durchsatzsteuerventil ist im nachfolgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten AusführungsbeispieLs näher erläutert, in welcher Fig. 1 ein teilweiser Längsschnitt durch das Ventil, und Fig. 2 ein Querschnitt entlang der Linie 2-2 von Fig. 1, mit Darstellung von Einlaß-und Auslaßöffnung für die Meßdüse ist.The flow control valve proposed according to the invention is shown below explained in more detail using the exemplary embodiment shown in the drawing, in which Fig. 1 is a partial longitudinal section through the valve, and Fig. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 of FIG. 1 showing inlet and outlet ports Outlet opening for the measuring nozzle is.

Das in den Figuren 1 und 2 der Zeichnung dargestellte erfindungsgemäße Durchsatzsteuerventil 10 umfaßt ein Gehäuse 11 mit einem in einer Längsbohrung 13 axial verschiebbaren Meß- oder Steuerschieber 12. Der Meßschieber 12 weist an seinen entgegengesetzten Enden jeweils einen Wandabschnitt auf i4 bzw. 15, und diese Wandabschnitte verjüngen sich jeweils entlang eines Wandabschnitts 16 bzw. 17 auf einen Abschnitt 18 reduzierten Durchmessers.The illustrated in Figures 1 and 2 of the drawing according to the invention Flow control valve 10 comprises a housing 11 with a longitudinal bore 13 axially displaceable measuring or control slide 12. The measuring slide 12 has at its opposite ends each have a wall section on i4 or 15, and these wall sections each taper to a section along a wall section 16 and 17, respectively 18 reduced diameter.

Die Einlaßöffnung PI ist über einen Gehäusewandabschnitt 19 an der Bohrung 13 mit einer Auslaßöffnung PO verbunden.The inlet opening PI is via a housing wall section 19 on the Bore 13 connected to an outlet port PO.

Der Meßschieber 10 ist in der Bohrung 13 axial verschiebbar zwischen einer ersten Endstellung, in welcher der Wandabschnitt 14 mit dem Gehäusewandabschnitt 19 zusammenwirkt und den Durchlaß zwischen Einlaß- und Auslaßöffnung Pl, PO verschließt, einer mittleren Stellung, in welcher die sich verjüngende Oberfläche 16 mit dem Gehäusewandabschnitt 19 zusammenwirkt und den Durchsatz von Medium von der Einlaß- zur Auslaßöffnung PI bzw. PO begrenzt, und einer zweiten Endstellung, in welcher der Abschnitt 18 reduzierten Durchmessers des Meßschiebers 12 mit dem Gehäusewandabschnitt 19 zusammenwirkt und einen Höchstdurchsatz von der Einlfffnung PI zur Auslaßöffnung Po gestattet. Die Stellung des Meßschiebers 12 wird vorgegeben durch die Höhe des an einen weiter unten beschriebenen Elektromagneten angelegten elektrischen Eingangssignals.The caliper 10 is axially displaceable in the bore 13 between a first end position in which the wall section 14 with the housing wall section 19 cooperates and closes the passage between the inlet and outlet ports Pl, PO, a middle position in which the tapered surface 16 with the Housing wall section 19 cooperates and the throughput of medium from the inlet limited to the outlet opening PI or PO, and a second end position in which the section 18 of reduced diameter of the caliper 12 with the housing wall section 19 cooperates and a maximum throughput from the inlet port PI to the outlet port Po allowed. The position of the caliper 12 is determined by the height of the an electrical input signal applied to an electromagnet described below.

Der Meßschieber 12 wird durch ein Meßmedium verstellt, das durch eine Öffnung 20 im Meßschieber 12 eintritt und eine kleine Durchsatzsteuerung für vorgegebenen Durchsatz mit Druckausgleich durchläuft, welche angenähert pro Minute ein Viertel des einer an einem Ende des Meßschiebers 12 befindlichen Steuerkammer 21 zugeführten Meßmediums zumißt, wie im nachstehenden beschrieben ist. Die Durchsatz steuerung liefert einen konstanten Durchsatz an Steuermedium zur Steuerung des Meßschiebers 12 unabhängig von Druckschwankungen des Mediums an der Einlaßöffnung PI.The caliper 12 is adjusted by a measuring medium, which is through a Opening 20 in the caliper 12 enters and a small throughput control for predetermined Throughput with pressure equalization, which approximates per Minute a quarter of a control chamber located at one end of the caliper 12 21 metered measuring medium, as described below. The throughput control provides a constant throughput of control medium for controlling the slide caliper 12 independent of pressure fluctuations of the medium at the inlet opening PI.

Diese innenliegende Durchsatzsteuerung ist in einer Axialbohrung 12 innerhalb des Meßschiebers 12 angeordnet und umfaßt eine Nabe 23 mit einer Innenbohrung 24, welche innerhalb der Axialbohrung 22 gegen ein seitliches Auflager 25 des Meßschiebers 12 anliegt. Die Nabe 23 ist in ihrer Lage vermittels einer Manschette 26 mit einer Innenbohrung 27 festgelegt, die ihrerseits durch eine Endkappe 28 abgedichtet ist. Die Nabe 23, die Manschette 26 und die Kappe 28 sind in der Bohrung 22 durch einen Abstandshalter 29 und eine Federscheibe 30 gesichert.This internal throughput control is in an axial bore 12 arranged within the caliper 12 and comprises a hub 23 with an inner bore 24, which within the axial bore 22 against a lateral support 25 of the caliper 12 is present. The hub 23 is in its position by means of a sleeve 26 with a Defined inner bore 27, which in turn is sealed by an end cap 28. The hub 23, the collar 26 and the cap 28 are in the bore 22 by a Spacer 29 and a spring washer 30 secured.

Ein Durchsatzsteuerkolben 31 mit einer Innenbohrung 32 und eine Meßdüse 33 sind gleitend verschiebbar in der Innenbohrung 27 der Manschette 26 gelagert. Eine in der Innenbohrung 32 des Kolbens befindliche Feder 34 liegt gegen die Endkappe 28 an und beaufschlagt den Durchsatzsteuerv kolben 31 gegen die Bodenfläche der Nabenbohrung 24.A flow control piston 31 with an inner bore 32 and a measuring nozzle 33 are slidably mounted in the inner bore 27 of the sleeve 26. A spring 34 located in the inner bore 32 of the piston rests against the end cap 28 and urges the throughput control piston 31 against the bottom surface of the Hub bore 24.

Die Öffnung 20 ist mit einer weiteren Öffnung 35 in der Seitenwand der Nabe 23 ausgerichtet und gestattet den Eintritt von Steuermedium in die Bohrung 24. Das in dieser Bohrung befindliche Steuermedium drückt gegen das Ende 36 des Durchsatzsteuerkolbens 31 an verlagert diesen gegen die Kraft der Feder 34 ausreichend weit, damit Steuermedium durch die Meßdüse 33 hindurchtreten kann. Aus dem Innenraum des Kolbens 31 gelangt das Steuermedium durch den Kanal 37 zur Außenseite der Manschette 26, dann durch Bohrungen 38, 39 in der Endkappe bzw. dem Abstandshalter 29 zur Steuerkammer 21, die aus einer Innenbohrung 40 größeren Durchmessers im Meßschieber 12 besteht. Der Druck des Steuermediums in der Steuerkammer 21 gibt die Stellung des Meßschiebers 12 vor.The opening 20 is with another opening 35 in the side wall the hub 23 and allows the entry of control medium into the bore 24. The control medium located in this bore presses against the end 36 of the The flow control piston 31 moves this against the force of the spring 34 sufficiently far so that control medium can pass through the measuring nozzle 33. From the interior of the piston 31, the control medium passes through the channel 37 to the outside of the cuff 26, then through Bores 38, 39 in the end cap or the spacer 29 to the control chamber 21, which consists of an inner bore 40 of larger diameter in the caliper 12 consists. The pressure of the control medium in the control chamber 21 gives the position of the caliper 12 before.

Die Längsbohrung 13 ist an ihren einen Ende durch einen Stopfen 41 verschlossen, welcher die erste Endstellung des Meßschiebers 12 vorgibt.The longitudinal bore 13 is at one end through a plug 41 closed, which specifies the first end position of the caliper 12.

Wenn der Meßschieber 12 von dem Stopfen 41 weg verstellt wird, tritt Steuermedium aus der Steuerkammer 21 in eine Öffnung 42 ein, welche sich am rechten Ende der Längsbohrung 13 befindet. Die Öffnung 42 ist über einen Kanal 43 mit einer Öffnung 44 verbunden, die in das linksseitige Ende der Längsbohrung 13 mündet. Die Öffnung 44 ist ausgerichtet zu einer seitlichen Bohrung 45 in einer Manschette 46, die in Preßsitz in die Längsbohrung 13 eingesetzt ist. Die Manschette 46 weist eine Innenbohrung 47 auf.When the caliper 12 is moved away from the plug 41, occurs Control medium from the control chamber 21 into an opening 42, which is located on the right The end of the longitudinal bore 13 is located. The opening 42 is via a channel 43 with a Opening 44 connected, which opens into the left-hand end of the longitudinal bore 13. the Opening 44 is aligned with a lateral bore 45 in a sleeve 46, which is inserted into the longitudinal bore 13 with a press fit. The cuff 46 has a Inner bore 47 on.

Ein im Gleichgewicht befindliches Sitz-Steuerventil 48 trägt auf seinem Außendurchmesser 50 Kugellager 49 und ist verschiebbar in der Innenbohrung 47 der Manschette 46 gelagert. Die Aufgabe des Steuerventils 48 besteht darin, den Druck des Steuermediums vorzugeben und dadurch die Lage des Meßschiebers 12 in der vorstehend beschriebenen Weise vorzugeben. Das Steuerventil 48-weist einen verbreiterten Endabschnitt 51 mit einem sich verjüngenden Rand 52 auf, der im Zusammenwirken mit einem an einem Ende der Manschette 46 ausgebildeten randseitigen Sitz 53 eine zweite Düse veränderlicher Größe bildet. Der Durchmesser des Sitzrandes 53 ist gleich dem Durchmesser der Innenbohrung 47 in der Manschette 46, so daß die wirksamen FLächen gleich groß sind. Daher übt das Steuermedium keine Längskraft auf das Steuerventil 48 aus.A balanced seat control valve 48 carries on its Outside diameter 50 ball bearing 49 and is slidable in the inner bore 47 of the Cuff 46 stored. The task of the control valve 48 is to control the pressure of the control medium and thereby the position of the caliper 12 in the above described manner. The control valve 48 has a widened end section 51 with a tapered edge 52, which in cooperation with a on one At the end of the cuff 46, the peripheral seat 53 has a second variable nozzle Size forms. The diameter of the seat edge 53 is equal to the diameter of the inner bore 47 in the cuff 46 so that the effective Areas of the same size are. The control medium therefore does not exert any longitudinal force on the control valve 48.

Das Steuermedium gelangt von der Bohrung 45 durch die Düse veränderlicher Öffnung hindurch zu einem Hohlraum 45 am linken Ende des Steuerventils 48 und in einen Kanal 45 im Steuerventil 48. Eine Nabe 56 mit einer Innenbohrung 57 liegt gegen das eine Ende der Manschette 46 an. Von dem Kanal 55 gelangt das Steuermedium durch die Innenbohrung 57 in einen Hohlraum 58 in der Längsbohrung 13 zwischen der Nabe 56 und dem Meßschieber 12. Ein Zwischenraum zwischen der Nabe 56 und einer mit dem Vorratsbehälter in Verbindung stehenden, T-förmig angeschlossenen Öffnung gestattet das Austreten von Steuermedium aus dem Hohlraum 58.The control medium passes from the bore 45 through the nozzle in a more variable manner Opening through to a cavity 45 at the left end of the control valve 48 and in a channel 45 in the control valve 48. A hub 56 with an inner bore 57 is located against one end of the collar 46. The control medium arrives from channel 55 through the inner bore 57 into a cavity 58 in the longitudinal bore 13 between the Hub 56 and caliper 12. A space between hub 56 and a with the storage container in communication, T-shaped connected opening allows control medium to escape from cavity 58.

Eine-starke Feder 59 sitzt-an ihrem einen Ende auf einem Vorsprung 60 der Nabe 56, und greift mit ihrem anderen Ende in eine Innenbohrung 61 am linken Ende des Meßschiebers 12 ein. Die Feder 59 beaufschlagt den Meßschieber 1i gegen den Stopfen 41 nach rechts.A strong spring 59 sits at one end on a projection 60 of the hub 56, and engages with its other end in an inner bore 61 on the left End of the caliper 12 a. The spring 59 urges the caliper 1i against the plug 41 to the right.

Eine schwache Rückkopplungsfeder 62erstreckt sich durch die Innenbohrung 57 in der Nabe 56 hindurch und sitzt mit ihrem einen Ende in einer Bohrung 63 am rechten Ende des Steuerventils 48, und mit anderen Ende auf einem zylindrischen Vorsprung 64 an der Nabe 23. Die Rückkopplungsfeder 62 übt eine Kraft auf die rechte Seite des Steuerventils 48 aus, deren Größe von der Axialstellung des Meßschiebers 12 abhängig ist.A weak feedback spring 62 extends through the inner bore 57 in the hub 56 and sits at one end in a bore 63 on right end of the control valve 48, and at the other end on a cylindrical Protrusion 64 on hub 23. Feedback spring 62 exerts a force on the right Side of the control valve 48, the size of which depends on the axial position of the caliper 12 is dependent.

Auf das Steuerventil 48 wirkt außerdem ein Ankerstift 56 eines Elektromagneten 66 ein, dessen Druckkraft abhängig ist von dem Strom bzw. der Spannung an einem Elektro magneten 66, welcher den Ankerstift 65 in bekannter Weise beaufschlagt. Durch eine bestimmte Stromstärke bzw.An armature pin 56 of an electromagnet also acts on the control valve 48 66 a, whose compressive force is dependent on the current or the voltage at a Electro magnets 66, which the anchor pin 65 in a known manner applied. A certain current strength resp.

Spannung am Elektromagneten 66 wird daher eine Kraft gegen das linksseitige Ende des Steuerventils 48 erzeugt, welches seinerseits im Gleichgewicht gehalten wird durch die Kraft der auf seine rechte Seite einwirkenden Rückkopplungsfeder 62.Voltage on the electromagnet 66 therefore becomes a force against the left-hand side The end of the control valve 48 is generated, which in turn is kept in equilibrium is caused by the force of the feedback spring acting on its right side 62.

Zur Beschreibung der Arbeitsweise sei nun anqenommen, daß das Durchsatzsteuerventil 10 geschlossen ist und an dem Elektromagneten 66 ein von der gewünschten Lage des Meßschiebers 12 abhängiges elektrisches Steuersignal angelegt ist. Das Steuermedium gelangt aus der Steuerkammer 21 in die Öffnung 42, durch den Kanal 43, die Öffnung 44 und die Bohrung 45 hindurch zum Steuerventil 48. Da sich dieses Steuerventil 48 im Gleichgewichtszustand befindet, wird es durch das Steuermedium nicht verstellt. Der Druck des Steuermediums in der Steuerkammer 21 nimmt dann so lange zu, bis sich der Meßschieber 12 ausreichend weit nach links verstellt, so daß die Rückkopplungsfeder 62 auf die rechte Seite des Steuerventils 48 eine Kraft ausübt, die gleich groß ist der durch den Magnetankerstift 65 gegen die linke Seite des Ventils ausgeübten Kraft. Der Druck des sich in der Steuerkammer 21 befindlichen Steuermediums kann dabei, falls erforderlich, bis zur Höhe des Drucks in der Einlaßöffnung PI ansteigen. In manchen Fällen ist erforderlich, in der Steuerkammer 21 den einlaßseitigen Druck zu erreichen, so z.B. wenn der Meßschieber 12 durch Verschmutzung in der Längsbohrung 13 verklemmt ist.To describe the mode of operation, it is now assumed that the flow control valve 10 is closed and on the electromagnet 66 one of the desired location of the Caliper 12 dependent electrical control signal is applied. The control medium passes from the control chamber 21 into the opening 42, through the channel 43, the opening 44 and the bore 45 through to the control valve 48. Since this control valve 48 is in a state of equilibrium, it is not adjusted by the control medium. The pressure of the control medium in the control chamber 21 then increases until the caliper 12 is adjusted sufficiently far to the left, so that the feedback spring 62 exerts a force on the right side of the control valve 48 which is equal is that exerted by the armature pin 65 against the left side of the valve Force. The pressure of the control medium located in the control chamber 21 can if necessary, increase to the level of the pressure in the inlet port PI. In some cases, the inlet pressure in the control chamber 21 is required to reach, for example, if the vernier caliper 12 is contaminated in the longitudinal bore 13 is jammed.

Wenn das in der Steuerkammer 21 befindliche Steuermedium den Meßschieber 12 nach links verstellt und damit einen Querschnitt für die Meßdüse 16, 19 vorgibt, und die Rückkopplungsfeder 62 auf das Steuerventil 48 eine Kraft ausübt, die etwas höher ist als die durch den Magnetankerstift 65 gegen die linke Seite des Steuerventils 48 ausgeübte Kraft, hebt der sich verjüngende Rand 52 des Steuerventils 48 sich noch weiter von dem Sitz 53 ab. Daher strömt mehr Steuermedium durch die durch Rand 52 und Sitz 53 yebildete zweite Düse veränderlicher Größe zum Vorratsbehälter, und der Druck des Steuermediums steigt nicht länger an. In diesem Zeitpunkt kommt die nach links gerichtete Verstellung des Meßschiebers 12 zum Stillstand.When the control medium located in the control chamber 21 reaches the caliper 12 is adjusted to the left and thus specifies a cross section for the measuring nozzle 16, 19, and the feedback spring 62 exerts a force on the control valve 48, the is slightly higher than that by the magnet armature pin 65 against the left side of the Control valve 48 exerted force, the tapered edge 52 of the control valve lifts 48 extends even further from the seat 53. Therefore, more control medium flows through the second nozzle of variable size to the reservoir, formed by rim 52 and seat 53, and the pressure of the control medium no longer rises. At this point comes the leftward adjustment of the caliper 12 to a standstill.

Bei Änderung des an den Elektromagneten 66 angelegten elektrischen Steuersignals verändert sich die von dem Magnetankerstift 65 gegen das Steuerventil 48 ausgeübte Kraft, wodurch dieses außer Gleichgewicht gelangt und die Größe der zweiten Düse veränderlicher Öffnung verändert.When changing the applied to the electromagnet 66 electrical The control signal changes that of the armature pin 65 against the control valve 48 exerted force, whereby this gets out of balance and the size of the second variable opening nozzle changed.

Das Steuermedium verlagert den Meßschieber 12 so lange, bis auf das Steuerventil 48 an beiden Enden gleich hohe Kräfte einwirken.The control medium moves the caliper 12 until the The forces acting on the control valve 48 are equally high at both ends.

Die Fläche der Meßdüse 16, 19 ist daher vorgegeben durch die von dem Magnetankerstift 65 auf das Steuerventil 48 ausgeübte Kraft, welche ihrerseits die Größe der zweiten, veränderlichen Düse und den Druck des Steuermediums vorgibt. Bei Ausüben einer größeren Kraft auf das Steuerventil 48 durch den Magnetankerstift 65 wird die Größe der zweiten, veränderlichen Düse 52, 53 verringert und der Druck des Steuermediums gesteigert. Aufgrund dieses gesteigerten Drucks wird der Meßschieber 12 nach links verstellt, wodurch die Hauptdüse vergrößert wird.The area of the measuring nozzle 16, 19 is therefore predetermined by the of the Magnetic armature pin 65 exerted on the control valve 48 force, which in turn the Specifies the size of the second, variable nozzle and the pressure of the control medium. When a greater force is exerted on the control valve 48 by the magnet armature pin 65, the size of the second variable nozzle 52, 53 is reduced and the pressure of the control medium increased. Because of this increased pressure, the caliper 12 adjusted to the left, whereby the main jet is enlarged.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 0 Electro-hydraulic flow control valve with measuring nozzle that can be adjusted proportionally to an electric current, consisting of a housing with inlet and outlet openings, one of these two openings together connecting bore, a slide caliper mounted displaceably in the bore, a housing wall section located between the inlet and outlet opening on the bore, one in cooperation with the housing wall section a nozzle between the inlet and outlet opening forming control surface on the caliper, the size of the Measuring nozzle of the relative linear position of the caliper with respect to the housing wall section is dependent, and a source connectable to the inlet port one under pressure standing - medium, g e k e n n.z e i c-h n e t by one at one end of the caliper (i2) designed control chamber (21), for supplying control medium from the inlet opening (PI) Passages serving the control chamber (21), a throughput regulator (23 - 34) for the control medium, wherein the caliper (12) by means of the control medium located in the control chamber (21) can be acted upon in the nozzle opening direction and the other end of the measuring slide (12) over Passages (56, 57, 58) connected to a low pressure area, one on the other Arranged at the end of the caliper, opposite to the pressure of the control medium directed and serving to act on the caliper in the nozzle closing direction Spring (59), one for controlling the pressure of the control medium in the control chamber Presetting of the position of the caliper and the nozzle size serving second valve (48, 53), the control chamber (21) with the valve (48, 53) connecting passages (42, 43, 44) -, - wherein the second valve (48, 53) consists of an adjustable control valve (48) and a seat (53) and a second nozzle (52, 53) variable size, the opening of which is determined by the relative position of the control valve is predetermined to seat, a second valve (48, 53) acting in the closing direction Electromagnet (66) with an adjustable anchor pin (65), one for setting depending on an electrical applied to the electromagnet (66) Input signal from the armature pin on the second valve (48, 53) exerted force serving device, and one between the caliper (12) and the control valve (48) arranged and the latter acting in the opening direction of the feedback spring (62), where the force exerted by the anchor pin is the size of the second nozzle (52, 53), and through this the pressure of the control medium can be specified, the caliper (12) by means of the control medium located in the control chamber (21) in the opening direction the first nozzle adjustable, and the feedback spring by adjusting the caliper (62) can be biased against the control valve (48), which is exerted by the anchor pin (65) Force can be overcome, the second valve (48, 53) adjustable in the opening direction and thereby the pressure of the control medium can be limited and the adjustment of the measuring slide (12) Can be brought to a standstill when the feedback spring (62) acts on the control valve The force exerted (48) is equal to the force exerted by the anchor pin (65).

2. Valve according to claim 1, characterized in that the flow controller for control medium from a throughput control valve arranged inside the measuring slide (12) (23 - 34) with pressure compensation consists of a piston which is under pressure compensation (31) and a spring (34) by means of which the pressure drop across a third Nozzle is predeterminable.

3. Valve according to claim 1 or 2, characterized in that in the Housing bore (13) between the caliper (12) and the second valve (48, 53) a stop member (56) with a second axial bore (57) is arranged, the spring (59) rests against the stop member (56), and the feedback spring (62) extends within the second axial bore (57) without closing the stop member (56) touch.

4. Valve according to claim 2 or 3, characterized in that the second valve (48, 53) comprises a valve body (48) in equilibrium and the opening adjustment of the second valve is independent of the control medium is.

5. Valve according to one of claims 1 - 4, characterized in that that to block the access of the control medium and to open the second valve (48, 532 in the closed position until the caliper (12) is in the first nozzle has adjusted the opening position, serving means (15, 42) are provided, wherein the pressure of the control medium if the measuring slide (12) is not adjusted up to the Pressure in the inlet port (PI) can increase.