DE2850590A1 - ELECTROMAGNETIC VALVE, IN PARTICULAR FOR USE IN HYDRAULIC CONTROLS IN MINING UNDERGROUND WORKS - Google Patents
ELECTROMAGNETIC VALVE, IN PARTICULAR FOR USE IN HYDRAULIC CONTROLS IN MINING UNDERGROUND WORKSInfo
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Description
bitte ang«benplease specify
Anm. t Gewerkschaft Eisenhütte Westfalia 4670 Lünen Note t Union Eisenhütte Westfalia 4670 Lünen
Titel: Elektromagnetventil, insbesondere zur Verwendung bei hydraulischen Steuerungen in Bergbau-UntertagebetriebenTitle: Solenoid valve, especially for use in hydraulic controls in Underground mining operations
Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil für Hydrauliksteuerungen u.dgl., insbesondere zur Verwendung in Bergbaubetrieben, welches im Ventilgehäuse eine elektromagnetische Betätigungsvorrichtung und eine durch diese betätigte Ventilvorrichtung aufweist. The invention relates to an electromagnetic valve for hydraulic controls and the like, in particular for use in mining operations, which has an electromagnetic actuating device in the valve housing and a valve device actuated by this.
In Bergbau-Untertagebetrieben werden für hydraulische Anlagen, wie z.B. für hydraulischen Schreitausbau, Rück-, Rieht- und Abspannvorrichtungen u.dgl., hand- oder fernbetätigte Steuerventile verwendet, die bei den außerordentlich hohen Betriebsdrücken von z.B. 350 bis 500 bar oder darüber arbeiten. Als hydraulisches Druckmedium wird hier Wasser oder eine Wasser-Öl-Emulsion verwendet. Im Hinblick auf die Explosions-In underground mining operations, manually or remotely operated control valves are used for hydraulic systems such as, for example, for hydraulic striding support, rear, straightening and tensioning devices and the like. The hydraulic pressure medium used here is water or a water- oil emulsion. With regard to the explosion
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gefahr in Untertagebetrieben muß der elektrische Ansteuerkreis der Elektromagnetventile eigensicher ausgeführt werden. Dabei wird mit niedrigen Spannungen von etwa 12 Volt und mit Stromstärken von etwa 450 mA gearbeitet. The electrical control circuit must be dangerous in underground operations the solenoid valves are intrinsically safe. This is done with low voltages of about 12 volts and worked with currents of about 450 mA.
Aufgabe der Erfindung ist es vornehmlich, solche elektromagnetisch betätigten Ventile insbesondere unter Berücksichtigung der in Bergbaubetrieben gestellten Forderungen, wie vor allem kleinen Bauabmessungen, so auszubilden, daß sie sich bei den hohen Arbeitsdrücken bis zu 500 bar oder darüber und den niedrigen Spannungen für die elektromagnetische Betätigung mit vergleichsweise geringen Schaltkräften funktionssicher betätigen lassen. Dabei soll vorzugsweise auch eine einfache Montagemöglichkeit gegeben sein. The object of the invention is primarily to provide such electromagnetic actuated valves, in particular taking into account the requirements made in mining operations, as above all small construction dimensions, so that they can withstand the high working pressures up to 500 bar or above and the low voltages for electromagnetic actuation with comparatively Operate reliably with low switching forces. There should preferably also be a simple installation option.
Das erfindungsgemäße Elektromagnetventil kennzeichnet sich dadurch, daß die Ventilvorrichtung ein von der elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung betätigtes Servoventil und ein von diesem gesteuertes Hauptventil aufweist, und daß die elektromagnetische Betätigungsvorrichtung, das Servoventil und das Hauptventil axial hintereinander innerhalb eines langgestreckten, etwa stabförmigen Gehäuses angeordnet sind, dessen Anschlüsse an der Stirnfläche des Gehäuses liegen.The electromagnetic valve according to the invention features in that the valve device is one of the electromagnetic actuator operated servo valve and a main valve controlled by this and that the electromagnetic actuator, the servo valve and the main valve are axially are arranged one behind the other within an elongated, approximately rod-shaped housing, the connections of which lie on the face of the housing.
Ein solches Elektromagnetventil von stab- oder patronenartiger Form mit axialer Hintereinanderschaltung der Funktionsteile zeichnet sieh durch geringe Bauabmessungen aus. Es läßt sich daher einzeln oder auch zu Gruppen zusammengefaßt in beengten Räumen, wie sie vor allem unter Tage anzutreffen sind, unterbringen. Die schmale, stabförmige Bauweise des Elektromagnetventils bietet dieSuch a solenoid valve of a rod or cartridge type The shape with the functional parts being connected axially one behind the other is characterized by its small overall dimensions the end. It can therefore be combined individually or in groups in confined spaces, as is the case above all are found underground. The narrow, rod-shaped design of the solenoid valve offers the
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Möglichkeit, derartige Ventile z.B. in den Hohlräumen von Kappen, unter den Bracken od.dgl· des Förderers usw. geschützt und raumsparend unterzubringen. Sämtliche Anschlüsse, d.h. der Anschluß für die Druckleitung, der Anschluß für den Rücklauf sowie mindestens ein Verbraucheranschluß, sind an der Stirnfläche des Ventilgehäuses zusammengefaßt, die als Montagefläche ausgebildet ist und mit der sich das Ventil an einer Anschlußoder Verteilerplatte, an einem Steuer- oder Anschlußblock usw. anschließen läßt, die bzw. der seinerseits mit Anschlüssen für die Verbindung mit der Druck- und Rücklaufleitung versehen ist.Possibility of installing such valves e.g. in the cavities of caps, under the brackets or the like of the conveyor, etc. Can be stored in a protected and space-saving manner. All connections, i.e. the connection for the pressure line, the Connection for the return and at least one consumer connection are on the face of the valve housing summarized, which is designed as a mounting surface and with which the valve on a connection or distributor plate, on a control or connection block etc. can be connected, which in turn has connections for connection to the pressure and return lines is provided.
Das erfindungsgemäße Ventil läßt sich selbst bei Betriebsdrücken von bis zu 500 bar oder darüber mit verhältnismäßig geringen Schaltkräften schalten, da zur Schaltung lediglich das kleine Servoventil elektromagnetisch betätigt zu werden braucht, wodurch die Umschaltung des eigentlichen Hauptventils unter Wirkung des Druckmediums herbeigeführt wird. Infolgedessen kann die elektromagnetische Betätigungsvorrichtung, für die sich ein einfacher Solenoid verwenden läßt, mittels eines eigensicheren Schwachstromkreises bei einer Betriebsspannung von z.B. 12 Volt und einem Schwachstrom in der Größenordnung von 450 mA betätigt werden.The valve according to the invention can be used relatively even at operating pressures of up to 500 bar or more low switching forces, as only the small servo valve is actuated electromagnetically for switching needs to be, whereby the switching of the actual main valve under the action of the pressure medium is brought about. As a result, the electromagnetic Actuating device for which a simple solenoid can be used, by means of an intrinsically safe one Circuit with an operating voltage of e.g. 12 volts and a low current in the Of the order of 450 mA.
Für das Hauptventil kann ein federloses Ventil verwendet werden. Vorzugsweise ist das Hauptventil mittels eines Steuerkolbens betätigbar, dessen Druckbeaufschlagung durch das elektromagnetisch betätigte Servoventil gesteuert wird. Das Hauptventil besteht vorzugsweise aus einem Ventilkolben od.dgl., welcher den Steuerkolben aufweist. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht das Hauptventil aus einem DoppelventilA springless valve can be used for the main valve. Preferably, the main valve is by means of a The control piston can be actuated, the pressurization of which is controlled by the electromagnetically actuated servo valve. The main valve preferably consists of a valve piston or the like. Which has the control piston. In an advantageous embodiment of the invention the main valve consists of a double valve
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mit zwei Ventilsitzen, wobei sich der Ventilkolben in der einen Schaltstellung gegen den einen Ventilsitz und in der anderen Schaltstellung gegen den anderen Ventilsitz legt. Dem Ventilkolben ist dabei der genannte Steuerkolben zugeordnet, bei dessen Druckbeaufschlagung der Ventilkolben in die eine Sehaltstellung in Anlage gegen den betreffenden Ventilsitz bewegbar ist. Der Ventilkolben und der Steuerkolben weisen dabei zweckmäßig Differentialdruckflächen auf, derart, daß bei Druckbeaufschlagung beider Kolbenflächen die wirksame Kolbenfläche des Steuerkolbens überwiegt.with two valve seats, with the valve piston in one switching position against one valve seat and in the other switching position against the other valve seat. The valve piston is said to be Control piston assigned when it is pressurized the valve piston in the one holding position in System can be moved against the valve seat in question. The valve piston and the control piston have expediently Differential pressure surfaces in such a way that when both piston surfaces are pressurized, the effective The piston area of the control piston predominates.
Das Servoventil besteht vorzugsweise ebenfalls aus einem Doppelventil, welches in Achsrichtung hintereinander zwei durch die elektromagnetische Betätigungsvorrichtung betätigte, gegenläufig zueinander öffnende und schließende Hilfsventile aufweist.The servo valve preferably also consists of one Double valve, which one behind the other in the axial direction by the electromagnetic actuator has actuated, oppositely opening and closing auxiliary valves.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung besteht das Gehäuse aus mehreren axial hintereinandergeschalteten, axial voneinander trennbaren Gehäuseteilen. Dabei umfaßt das Gehäuse zweckmäßig ein das Hauptventil aufnehmendes Gehäuseteil, ferner mindestens ein das Servoventil aufnehmendes Gehäuseteil sowie ein die elektromagnetische Betätigungsvorrichtung aufnehmendes Gehäuseteil und gegebenenfalls noch ein zwischen den vorgenannten Gehäuseteilen liegendes, mit'Anschlußkanälen versehenes Gehäuseteil. Die Gehäuseteile können aus einem massiven Block hergestellt werden, welcher mit Ausbohrungen für die Aufnahme der Funktionsteile sowie mit die hydraulischen Verbindungen bildenden Bohrungen versehen wird.In a further embodiment of the invention, the housing consists of several axially connected one behind the other, axially separable housing parts. The housing expediently comprises a main valve receiving Housing part, furthermore at least one housing part accommodating the servo valve and an electromagnetic housing part The housing part accommodating the actuating device and optionally also a housing part provided with connection channels lying between the aforementioned housing parts. The housing parts can be made from a solid block with bores for the Recording of the functional parts and bores forming the hydraulic connections is provided.
In weiterer vorteilhafter Ausführung der Erfindung sind die Anschlüsse des Ventils an der genannten Gehäusestirnselt© iund die gugeordnsten Öfframgta an dem ÄnschlußblockIn a further advantageous embodiment of the invention, the connections of the valve are on said housing face © i and the best opening rams on the connection block
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oder der Verteilerplatte od.dgl. so angeordnet, daß durch Versetzen des Ventilgehäuses um seine Längsachse die Schaltposition bzw. die Betriebsstellungen des Hauptventils umgekehrt werden können. In diesem Fall kann das erfindungsgemäße Elektromagnetventil wahlweise dazu verwendet werden, ein hydraulisches Gerät mit Druckflüssigkeit zu versorgen oder an einer hydraulischen Druckleitung zu halten.or the distribution plate or the like. arranged so that through Moving the valve housing around its longitudinal axis, the switching position or the operating positions of the main valve can be reversed. In this case, the electromagnetic valve according to the invention can optionally be used for this purpose to supply a hydraulic device with hydraulic fluid or to a hydraulic pressure line to keep.
Es empfiehlt sich im übrigen, das erfindungsgemäße Ventil so auszubilden, daß sich das Hauptventil auch unter Umgehung der elektromagnetischen Betätigung von Hand schalten läßt.It is also advisable to use the valve according to the invention to be designed so that the main valve is switched by hand, bypassing the electromagnetic actuation leaves.
Weitere wesentliche Merkmale sind in den einzelnen Ansprüchen aufgeführt und ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung zeigt:Further essential features are listed in the individual claims and result from the following Description of the embodiment shown in the drawing. In the drawing shows:
Fig. 1 in einem Schaltbild das Prinzip der Arbeitsweise eines erfindungsgemäßen Elektromagnetventils ; 1 shows the principle of operation of an electromagnetic valve according to the invention in a circuit diagram;
Fig. 2 in Draufsicht eine erfindungsgemäße Steuerventilvorrichtung mit zwei Elektromagnetventilen gemäß der Erfindung} Fig. 2 is a plan view of a control valve device according to the invention with two solenoid valves according to the invention}
Fig. 3 die Steuerventilvorrichtung nach Fig. 2 in S eit enansicht ί3 shows the control valve device according to FIG. 2 in side view ί
Fig. 4 im Axialschnitt ein erfindungsgemäßes Elektromagnetventil; 4 shows an electromagnetic valve according to the invention in axial section;
Fig. 5 das Elektromagnetventil gemäß Fig. 4 in einem schematisehen Schaltbild;FIG. 5 shows the solenoid valve according to FIG. 4 in one schematic diagram;
Fig. 6 und 7 vereinfachte schematische Schaltbilder zur Darstellung der verschiedenen Arbeitsweisen des in Fig. 4 gezeigten Elektromagnetventils· 6 and 7 simplified schematic circuit diagrams to illustrate the various modes of operation of the solenoid valve shown in Fig. 4
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Wie Fig. 1 im Schaltbild zeigt, weist die Steuerventilvorrichtung C ein Paar Zweiwegeventile 10 und 11 auf, die Jeweils mit ihren Einlassen 12 und 9 an eine hydraulische Druckleitung P und an eine Rücklaufleitung R angeschlossen sind. Jedem Ventil 10 und 11 ist ein Kolben 14 oder ein äquivalentes Stellorgan zugeordnet, welcher bzw. welches an die Druckleitung P angeschlossen oder anschließbar ist, um das betreffende Ventil 10, 11 in seiner einen Schaltstellung I zu halten. Außerdem ist jedem Ventil 10, 11 eine elektromagnetische Betätigungsvorrichtung E zugeordnet, die, wenn sie durch ein elektrisches Signal E1 an Strom gelegt wird, ein servogesteuertes Ventil bzw. einen Ventilkolben betätigt, der das Ventil 10 bzw. 11 in seine zweite Schaltstellung II umschaltet. Die elektromagnetische Betätigung wirkt somit der Wirkungsrichtung des Kolbens 14 entgegen. Die Steuerventilvorrichtung C kann so ausgebildet sein, daß entweder das eine oder auch beide Ventile 10, 11 unmittelbar von Hand umgeschaltet werden können, wobei die Fernbetätigung über die elektromagnetische Betätigungsvorrichtung umgangen wird. Jedes Ventil 10, 11 weist einen Ausgang 15 auf, der über ein Rückschlagventil 16, 17 an einen Anschluß A bzw. B der Steuerventilvorrichtung C angeschlossen ist. Druckentlastungsventile 18, 19 sind zwischen die zu den Anschlüssen A, B führenden Leitungen und eine zu dem Rücklauf R führende Leitung eingeschaltet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Anschlüsse A, B an die Arbeitsräume 20, 21 eines hydraulischen Arbeitszylinders, z.B. eines hydraulischen Grubenstempels, eines Rück-* oder Schreitzylinders od.dgl., angeschlossen. Dadurch, daß das eine oder das andere Ventil 10, 11 elektromagnetisch betätigt wird, kann bei entsprechender Umschaltung des Ventils der Arbeitsraum 20 oder 21 mit der Druckleitung P verbunden werden.As FIG. 1 shows in the circuit diagram, the control valve device C has a pair of two-way valves 10 and 11, each of which is connected with its inlets 12 and 9 to a hydraulic pressure line P and to a return line R. Each valve 10 and 11 is assigned a piston 14 or an equivalent actuator which is connected or can be connected to the pressure line P in order to hold the valve 10, 11 in question in its one switching position I. In addition, each valve 10, 11 is assigned an electromagnetic actuating device E which, when it is energized by an electrical signal E 1 , actuates a servo-controlled valve or a valve piston that switches the valve 10 or 11 into its second switching position II . The electromagnetic actuation thus counteracts the direction of action of the piston 14. The control valve device C can be designed in such a way that either one or both valves 10, 11 can be switched over directly by hand, the remote control being bypassed via the electromagnetic actuating device. Each valve 10, 11 has an outlet 15 which is connected to a connection A or B of the control valve device C via a check valve 16, 17. Pressure relief valves 18, 19 are connected between the lines leading to the connections A, B and a line leading to the return R. In the illustrated embodiment, the connections A, B are connected to the working spaces 20, 21 of a hydraulic working cylinder, for example a hydraulic pit ram, a reverse cylinder or a writing cylinder or the like. Because one or the other valve 10, 11 is actuated electromagnetically, the working chamber 20 or 21 can be connected to the pressure line P when the valve is switched over accordingly.
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Die Fig. 2 und 3 zeigen die erfindungsgemäße Ausgestaltung der in Fig. 1 lediglich im Schaltbild gezeigten Steuerventilvorrichtung C. Die Steuerventilvorrichtung C weist an ihrem einen Ende eine Lagerkonsole 22 od.dgl. auf, welche einen Hauptanschlu3- oder Verteilerblock 23 trägt, der mit den vorgenannten Anschlüssen A und B (Fig. 1) sowie mit den Anschlüssen P1, R1 zur Verbindung mit den Leitungen P und R (Fig. 1) versehen ist. Die Druckentlastungsventile 18, 19 sind außenseitig an den gegenüberliegenden Seitenflächen des Blocks 23 gelagert, während sich die Rückschlagventile 16 und 17 der Fig. 1 im Inneren des Blocks 23 befinden. Die Ventilvorrichtungen Figs. 2 and 3 show the design of the control valve device C. shown in Fig. 1 only in the circuit diagram according to the invention the control valve device C has at its one end a bearing bracket 22 or the like. which carries a Hauptanschlu3- or distributor block 23, which is provided with the aforementioned connections A and B (Fig. 1) and with the connections P 1 , R 1 for connection to the lines P and R (Fig. 1). The pressure relief valves 18, 19 are mounted on the outside on the opposite side surfaces of the block 23, while the check valves 16 and 17 of FIG. 1 are located inside the block 23. The valve devices
10 und 11 nebst den elektromagnetischen Betätigungsvorrichtungen E und den gegenläufig hierzu wirkenden Kolben oder Stellorganen 14 befinden sich jeweils in einem stabförmigen Ventilgehäuse 24, welches endseitig mit seiner Stirnfläche an dem Block 23 befestigt ist. Diese stabförmigen Ventilvorrichtungen werden nachfolgend im einzelnen beschrieben. Die elektrischen Anschlußleitungen für die Übertragung der elektrischen Steuersignale E! werden über Anschlußteile 25 in die Ventilgehäuse 24 eingeführt. Die einzelnen Teile der Steuerventilvorrichtung C sind mittels U-förmiger Klemmspangen 26 verbunden, die ein einfaches Zerlegen und Zusammenbauen der Steuerventilvorrichtung ermöglichen. Die Gehäuse 24 enthalten jeweils in axialer Ausrichtung hintereinander die elektromagnetische Betätigungsvorrichtung E, ein von dieser betätigtes Servoventil und schließlich das aus dem Zweiwegeventil 10 bzw. 11 bestehende Hauptventil. Die Ventile 10,10 and 11 together with the electromagnetic actuating devices E and the pistons or actuating elements 14 acting in opposite directions are each located in a rod-shaped valve housing 24, which is attached to the block 23 by its end face. These rod-shaped valve devices are described in detail below. The electrical connection lines for the transmission of the electrical control signals E ! are introduced into the valve housing 24 via connecting parts 25. The individual parts of the control valve device C are connected by means of U-shaped clamps 26, which allow easy disassembly and assembly of the control valve device. The housings 24 each contain, in axial alignment one behind the other, the electromagnetic actuating device E, a servo valve actuated by this and finally the main valve consisting of the two-way valve 10 and 11, respectively. The valves 10,
11 befinden sich an dem dem Anschlußblock 23 zugewandten Ende des Ventilgehäuses 24. Sie sind mit dem Anschlußblock 23 verbunden. Die Gehäuse 24 weisen jeweils eine längliche, stabförmige Ausbildung auf; sie lassen sich in beengten Räumen, wie sie vor allem unter Tage anzutreffen sind, ohne besondere Schwierigkeiten unterbringen.11 are located at the end of the valve housing 24 facing the connection block 23. They are with the connection block 23 connected. The housings 24 each have an elongated, rod-shaped configuration; they let themselves in confined spaces, such as those found underground, without any particular difficulty.
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Die in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Steuerventilvorrichtung wird z.B. in Verbindung mit einem hydraulischen System verwendet, bei welchem als hydraulisches Druckmedium Wasser oder eine Öl-Wasser-Emulsion mit einem Druck bis zu 550 bar verwendet wird, ,wobei die Durchflu3menge des hydraulischen Druckmediums durch die Steuerventilvorrichtung bis zu 40 l/min betragen kann. Das elektrische Signal für die Erregung der elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung E wird von einer eigensicheren Niederspannungsquelle mit 12 Volt Gleichspannung bei 450 mA geliefert. The control valve device shown in Figures 1 to 3 is used, for example, in connection with a hydraulic system used, in which the hydraulic pressure medium is water or an oil-water emulsion with a pressure of up to to 550 bar is used, whereby the flow rate of the hydraulic pressure medium can be up to 40 l / min through the control valve device. The electrical signal for the excitation of the electromagnetic actuator E is supplied by an intrinsically safe low voltage source with 12 volts DC voltage at 450 mA.
Fig. 4 zeigt Einzelheiten eines erfindungsgemäßen Elektromagnetventils, welches bei der Steuerventilvorrichtung C für die Ventilvorrichtungen 24 mit Vorteil verwendet werden kann. Wie Fig. 4 zeigt, besteht das Ventilgehäuse aus mehreren Gehäuseabschnitten 30 bis 35, die in Reihe hintereinandergeschaltet und lösbar derart miteinander verbunden sind, daß die Gehäuseabschnitte axial von dem Gehäuse 24 gelöst werden können. Der obere Gehäuseabschnitt 30 nimmt die elektromagnetische Betätigungsvorrichtung E auf (nicht im einzelnen dargestellt)f die durch das elektrische Signal E1 betätigt wird, welches über ein oder mehrere Kabel übertragen wird, das bzw. die über den Anschluß 25 in den Gehäuseabschnitt 30 eingeführt wird bzw. werden. Die übrigen Gehäuseabschnitte 31 bis 35 sind mit den verschiedenen Kanälen bzw. Bohrungen für die Fortleitung des hydraulischen Druckmediums sowie mit den verschiedenen zugeordneten Ventilen und deren Funktionselementen versehen. Die Kanäle bzw. Bohrungen der Gehäuseabschnitte 31 bis 35 stehen derart miteinander in Verbindung, daß in dem stabförmigen Ventil die erforderlichen Hauptkanäle a, b, c und d sowie nicht gesondert bezeichnete Nebenkanäle gebildet werden. In der Zeichnung sind die Kanäle a bis d lediglich in einer Ebene dargestellt, wobei sie sich teilweise kreuzen. Es4 shows details of an electromagnetic valve according to the invention which can be used with advantage in the control valve device C for the valve devices 24. As FIG. 4 shows, the valve housing consists of a plurality of housing sections 30 to 35 which are connected in series one behind the other and are detachably connected to one another in such a way that the housing sections can be detached axially from the housing 24. The upper housing section 30 accommodates the electromagnetic actuating device E (not shown in detail) f which is actuated by the electrical signal E 1 which is transmitted via one or more cables which is introduced into the housing section 30 via the connection 25 or become. The remaining housing sections 31 to 35 are provided with the various channels or bores for the forwarding of the hydraulic pressure medium and with the various associated valves and their functional elements. The channels or bores of the housing sections 31 to 35 are connected to one another in such a way that the required main channels a, b, c and d as well as secondary channels not specifically designated are formed in the rod-shaped valve. In the drawing, the channels a to d are shown only in one plane, where they partially intersect. It
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versteht sich aber, daß die Kanäle in Wirklichkeit nicht in einer gemeinsamen Ebene liegen und daß dementsprechend auch keine unmittelbare Verbindung zwischen den sich kreuzenden Kanälen ct b und a, d besteht.it goes without saying, however, that in reality the channels do not lie in a common plane and that, accordingly, there is also no direct connection between the intersecting channels c t b and a, d.
Der obere Gehäuseabschnitt 30 weist einen Stößel oder ein sonstiges Betätigungsorgan 37 auf, welches eine nachgiebige Dichtpackung 50 de» Gehäuseabschnittes 31 durchfaßt und sich gegen ein flaches Druckstück 38 des Gehäuseabschnittes 31 legt. Ein itxial beweglicher Stößel 39 od.dgl. erstreckt sich zwischen den beiden Gehäuseabschnitten 31 und 32j er liegt einerseits an dem Druckstück 38 und andererseits an einem weiteren zylindrischen Druckstück 43 an, welches sich in dem Gehäuseabschnitt 32 befindet. Der Gehäuseabschnitt 32 nimmt ein Servoventil auf. Dieses umfaßt ein Ventil 51, dessen Schließglied 41 die Form einer Ventilnadel od.dgl. hat, die in O-Ringen verschiebbar ist und sich gegen das Druckstück 43 legt. Das Druckstück 43 steht unter der Wirkung einer Druckfeder 42, welche das Schließglied 41 gegen den Ventilsitz 40 des Hilfsventils 51 drückt. Die Kanäle c und b werden über das Ventil 51 verbunden, wobei die Feder 42 das Ventil 51 im Schließzustand hält. Die Betätigung der elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung E durch ein elektrisches Signal E1 bewirkt, daß über die Teile 38, 39 und 43 die Feder 42 zusammengedrückt und damit das Hilfsventil 51 geöffnet witfd, wodurch die Verbindung zwischen den Kanälen c und b hergestellt wird.The upper housing section 30 has a plunger or some other actuating element 37 which engages through a flexible sealing packing 50 of the housing section 31 and rests against a flat pressure piece 38 of the housing section 31. An itxially movable plunger 39 or the like. extends between the two housing sections 31 and 32j, it rests on the one hand against the pressure piece 38 and, on the other hand, against a further cylindrical pressure piece 43 which is located in the housing section 32. The housing section 32 houses a servo valve. This comprises a valve 51, the closing member 41 of which has the shape of a valve needle or the like. which is displaceable in O-rings and rests against the pressure piece 43. The pressure piece 43 is under the action of a compression spring 42 which presses the closing member 41 against the valve seat 40 of the auxiliary valve 51. The channels c and b are connected via the valve 51, the spring 42 holding the valve 51 in the closed state. The actuation of the electromagnetic actuating device E by an electrical signal E 1 causes the spring 42 to be compressed via the parts 38, 39 and 43 and thus the auxiliary valve 51 to be opened, whereby the connection between the channels c and b is established.
In dem Gehäuseabschnitt 33 ist ein weiteres Hillsventil dee Servoventils angeordnet, welches iron aineis Schließglied bzw. einer in O-Ringen verschi®bbar@n ¥©ntilnadel 44 und einem Ventilsitz 45 gebildet wirdo Das Hilfsventil 52 liegt zwischen den Kanälen a und ho Das Druck-In the housing section 33, a further Hill valve of the servo valve is arranged, which iron is formed as a closing element or a valve needle 44 displaceable in O-rings and a valve seat 45. The auxiliary valve 52 is located between the channels a and h o Das Pressure-
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stück 43 wirkt so auf das Schließglied 44, daß das Hilfsventil 52 unter der Wirkung der das Hilfsventil 51 in Schließlage haltenden Feder 42 in Öffnungsstellung gehalten wird. Die Betätigung der elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung E führt demgemäß zu einem Offnen des Hilfsventils 51 und zu einem Schließen des Hilfsventils 52.piece 43 acts on the closing member 44 that the auxiliary valve 52 held in the open position under the action of the spring 42 holding the auxiliary valve 51 in the closed position will. The operation of the electromagnetic actuator E accordingly leads to an opening of the auxiliary valve 51 and to a closing of the auxiliary valve 52.
Der unterste Gehäuseabschnitt 35 weist an seiner Stirnfläche 60 die mit den vorgenannten Anschlüssen des Anschluß— oder Verteilerblocks 23 korrespondierenden Anschlüsse auf, die von den Mündungen der Kanäle bzw. Bohrungen a, d und c gebildet werden. Die Anschlüsse an der Stirnfläche 60 des Gehäuseabschnittes 35 sind mit R1, 15» P1 bezeichnet. Der Anschluß R1 ist im Betrieb über den Anschluß R1 (Fig. 3) mit dem Rücklauf R verbunden, während der Anschluß P1 über die Verbindung P1 (Fig. 3) mit der Druckleitung P in Verbindung steht. Der Anschluß ist über den Auslaß A oder B (Fig. 2 und 3) an das zu steuernde hydraulische Gerat, z«B. den hydraulischen Stempel gemäß Fig. 1, angeschlossen; er bildet den Verbraucheranschluß. Der Gehäuseabschnitt 35 nimmt ein als Doppelventil ausgebildetes Hauptventil 53» 54 auf, welches mit einem doppeltwirkenden Ventilkolben 48 versehen ist, der sich wahlweise auf einen Ventilsitz 47 oder auf einen Ventilsitz 49 legt. Die Kanäle a und d sind über das Ventil 53 verbunden, während zwischen die Kanäle c· und d das Ventil 54 eingeschaltet ist. Ein Steuerkolben 46, welcher dem Kolben 14 gemäß Fig. 1 entspricht, legt sich gegen den Ventilkolben 48j seine kreisförmige Kolbenfläche steht mit dem Kanal b in Verbindung.The lowermost housing section 35 has on its end face 60 the connections corresponding to the aforementioned connections of the connection or distributor block 23, which connections are formed by the mouths of the channels or bores a, d and c. The connections on the end face 60 of the housing section 35 are denoted by R1, 15 »P1. During operation, the connection R1 is connected to the return R via the connection R 1 (FIG. 3), while the connection P1 is connected to the pressure line P via the connection P 1 (FIG. 3). The connection is via outlet A or B (Fig. 2 and 3) to the hydraulic device to be controlled, e.g. the hydraulic ram according to FIG. 1 connected; it forms the consumer connection. The housing section 35 accommodates a main valve 53 »54 designed as a double valve, which is provided with a double-acting valve piston 48, which can be placed either on a valve seat 47 or on a valve seat 49. The channels a and d are connected via the valve 53, while the valve 54 is connected between the channels c · and d. A control piston 46, which corresponds to the piston 14 according to FIG. 1, rests against the valve piston 48j, its circular piston surface communicates with the channel b.
Das vorstehend beschriebene Elektromagnetventil gemäß Fig« 4 arbeitet wie folgtι The solenoid valve according to Fig '4 described above operates as follows ι
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Es wird angenommen, daß die elektromagnetische Betätigungsvorrichtung E nicht am Strom anliegt und daß der Anschluß P1 über die Verbindung P1 mit der Druckleitung P und der Anschluß R1 über die Verbindung R1 mit dem Rücklauf R verbunden ist. Die Feder 42 hält das Hilfsventil 52 in Öffnungsstellung, während das Hilfsventil 51 geschlossen ist, so daß das Druckmedium in dem Kanal a über das geöffnete Ventil 52 auf den Steuerkolben 46 wirkt, derart, daß das Ventil 54 geöffnet und das Ventil 53 des Hauptventils geschlossen ist. Die Kolbenfläche des Steuerkolbens 46 ist größer als diejenige des Ventilkolbens 48, der in dem gewählten Einsatzfall über den Kanal a in Gegenrichtung zu dem Steuerkolben von dem hydraulischen Druckmedium beaufschlagt wird. Aufgrund der Differentialwirkung überwiegt die Kraft des Steuerkolbens .46, der damit das Ventil 53 im Schließzustand und das Ventil 54 im Öffnungszustand hält. In dieser Betriebsstellung sind der Anschluß 15 und der Kanal d über das Ventil 54 mit dem Kanal c und dem Rücklauf R1 verbunden, während der hydraulische Druck in den über das geöffnete Ventil 52 verbundenen Kanälen ει und b_ steht, wobei aber der Kanal b durch das geschlossene Ventil 51 abgesperrt ist. It is assumed that the electromagnetic actuating device E is not connected to the current and that the connection P1 is connected to the pressure line P via the connection P 1 and the connection R1 is connected to the return R via the connection R 1. The spring 42 holds the auxiliary valve 52 in the open position while the auxiliary valve 51 is closed, so that the pressure medium in the channel a acts on the control piston 46 via the opened valve 52, so that the valve 54 is opened and the valve 53 of the main valve is closed is. The piston area of the control piston 46 is larger than that of the valve piston 48, which in the selected application is acted upon by the hydraulic pressure medium via the channel a in the opposite direction to the control piston. Due to the differential effect, the force of the control piston .46 predominates and thus holds the valve 53 in the closed state and the valve 54 in the open state. In this operating position, the connection 15 and the channel d are connected via the valve 54 to the channel c and the return R1, while the hydraulic pressure is in the channels ει and b_ connected via the open valve 52, but the channel b through the closed valve 51 is shut off.
In den Fig. 5 und 6 ist dieser Betriebszustand als Ventil-Schaltstellung I schematisch wiedergegeben. Wenn die elektromagnetische Betätigungsvorrichtung E durch ein elektrisches Signal E1 erregt wird, wird durch den Stößel 37 das Hilfsventil 51 geöffnet und das Hilfsventil 52 geschlossen. Infolgedessen wird der Druck in dem Kanal b über den Kanal £ und das geöffnete Hilfsventil 51 abgebaut, während der Kanal a gegenüber dem Kanal b und dem Steuerkolben 46 durch das geschlossene Ventil 52 abgesperrt ist. Der auf den Ventilkolben 48In FIGS. 5 and 6, this operating state is shown schematically as valve switching position I. When the electromagnetic actuating device E is excited by an electrical signal E 1 , the auxiliary valve 51 is opened by the plunger 37 and the auxiliary valve 52 is closed. As a result, the pressure in the channel b is reduced via the channel £ and the opened auxiliary valve 51, while the channel a is shut off from the channel b and the control piston 46 by the closed valve 52. The one on the valve piston 48
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■wirkende Gegendruck überwindet nun den druckentlasteten Steuerkolben 46, so daß der Ventilkolben 48 das Ventil schließt und das Ventil 53 öffnet. Hierbei wird der Kanal <i mit dem Anschluß 15 über das geöffnete Ventil 53 an den druckführenden Kanal ja angeschlossen, während das geschlossene Ventil 54 die Verbindung der Kanäle d und c absperrt. In den Fig. 5 und 6 ist diese Schaltposition schematisch als Schaltposition II angegeben*■ Acting counterpressure now overcomes the pressure-relieved one Control piston 46, so that the valve piston 48 is the valve closes and the valve 53 opens. Here, the channel <i with the connection 15 via the open valve 53 to the pressurized duct connected yes, while the closed one Valve 54 connecting channels d and c shut off. In Figs. 5 and 6, this switching position is indicated schematically as switching position II *
Fig. 5 zeigt das Elektromagnetventil gemäß Fig. 4 in einem schematischen Schaltbild, während Fig. 6 eine vereinfachte schematische Wiedergabe der in Fig. 1 dargestellten Steuerventilvorrichtung ist. Fig. 5 shows the solenoid valve according to FIG. 4 in a schematic circuit diagram, while FIG. 6 is a simplified schematic representation of the control valve device shown in FIG.
Das in Fig. 4 gezeigte Elektromagnetventil hat den zusätzlichen Vorteil, daß durch Drehen des gesamten Ventilgehäuses 24 in Pfeilrichtung K der Fig. 4 der Kanal a mit dem Rücklauf R und der Kanal c mit der Druckleitung P verbunden werden kann. Entsprechend liegen die Anschlüsse PI und R1 auf einem gemeinsamen Teilkreis, dessen Mittelpunkt mit der Mittelachse des Ventilgehäuses zusammenfällt. Falls der zugehörige Anschluß- oder Verteilerblock 23 so ausgebildet ist, daß er auch in der vorgenannten Drehposition eine Verbindung mit dem Kanal 15 herstellt, kann das Elektromagnetventil umgekehrt zu der vorstehend beschriebenen Weise arbeiten, und zwar derart, daß die Verstellbewegung des Stößels 37 den Anschluß 15» statt mit der Druckleitung, mit dem Rücklauf verbindet· Fig. 7 zeigt ein vereinfachtes schematisches Sehaltbild einer solchen Ventilanordnung«,The solenoid valve shown in Fig. 4 has the additional advantage that the channel a can be connected to the return R and the channel c to the pressure line P by rotating the entire valve housing 24 in the direction of arrow K in FIG. Correspondingly, the connections PI and R1 lie on a common pitch circle, the center of which coincides with the central axis of the valve housing. If the associated connection or distributor block 23 is designed so that it establishes a connection with the channel 15 even in the aforementioned rotational position, the solenoid valve can work in reverse to the manner described above, in such a way that the adjusting movement of the plunger 37 the connection 15 "connects to the return instead of the pressure line · Fig. 7 shows a simplified schematic visual image of such a valve arrangement",
Fig. 4 dargestellt©Fig. 4 shown ©
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und das ohne Ventilfeder auskommt. Die Steuerung des Hauptventils erfolgt in der beschriebenen Weise über das Servoventil, welches die beiden Hilfsventile 51, 52 umfaßt, die gegenläufig arbeiten. Es ist ohne weiteres erkennbar, daß dieses Ventil sich mit geringen Schaltkräften schalten läßt und sich siuch mit kleinen Abmessungen herstellen läßt. Die Stirnfläche 60, an der sämtliche Ventilanschlüsse liegen, bildet, wie erwähnt, eine Montagefläche, mit der sich das* Ventil an dem Anschluß- oder Verteilerblock 23 od.dgl. anschließen läßt. Dabei bildet die Stirnfläche zugleich eine Flächendichtung.and that works without a valve spring. The main valve is controlled in the manner described using the servo valve, which includes the two auxiliary valves 51, 52, that work in opposite directions. It can be seen without further ado that this valve operates with low switching forces can be switched and can be produced with small dimensions leaves. The end face 60, on which all valve connections are located, forms, as mentioned, a mounting surface with which the * valve on the connection or Distribution block 23 or the like. can connect. The end face also forms a surface seal.
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