DE2912095A1

DE2912095A1 - Elektrohydraulisches servoventil mit einem loesbar angebrachten rueckkoppelglied

Info

Publication number: DE2912095A1
Application number: DE19792912095
Authority: DE
Inventors: Clyde Eugene Cobb; Donald Anslem Muths
Original assignee: Textron Inc
Current assignee: HR TEXTRON Inc VALENCIA CALIF US
Priority date: 1978-10-23
Filing date: 1979-03-27
Publication date: 1980-05-08
Also published as: IT1116573B; US4201114A; GB2032650A; IT7948596A0; FR2439892A1; FR2439892B1; JPS5557705A; GB2032650B

Description

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Elektrohydraulisches Servoventil mit einem lösbar angebrachten Rückkoppel glied

Die Erfindung betrifft ein elektrohydraulisches Servoventil der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Bauart. Dabei kommt es häufig vor, daß der Elastizitätskoeffizient des Rückkoppelgliedes bei verschiedenen Servoventilen dieser Art verschieden groß ausfällt. Die Ursache hierfür liegt in unterschiedlichen Herstellungstoleranzen, in unterschiedlichen Werkstoffeigenschaften und dergleichen, und diese Ursachen lassen sich nicht durch Neueinstellung der Teile nach dem Zusammenbau beseitigen.

Wenn aber der Elastizitätskoeffizient des Rückkoppelgliedes für die gewünschte Wirkung des betreffenden Ventils unrichtig bemessen ist, dann muß man das Rückkoppelglied durch ein solches ersetzen, dessen Elastizitätskoeffizient richtiger bemessen ist. Bisher erforderte diese Auswechselung des Rückkoppelgliedes, daß das ganze Servoventil weitgehend auseinandergenommen wurde, um anschließend nach Ersatz des Rückkoppelgliedes durch ein solches mit dem richtigen Elastizitätskoeffizienten wieder zusammengebaut zu werden. Das erfordert einen erheblichen Aufwand an Zeit und Mühe und verteuert das elektrohydraulisehe Servoventil. Der Stand der Technik ergibt sich aus den US-PS :

2 226 345 2 704 997 2 461 851 3 554 084 2 564 355

Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, das im Oberbegriff des Hauptpatentanspruchs angegebene Servoventil so auszugestalten, daß eine schnelle und einfache Auswechselung

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des Rückkoppelgliedes durch einfache und billige Maßnahmen ermöglicht ist, welche die Genauigkeit der Wirkung nicht beeinträchtigen.

Wie diese Aufgabe gelöst ist, ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptpatentanspruchs.

Die Unteransprüche 2 bis 7 sind auf zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung gerichtet.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen veranschaulicht. In diesen zeigen

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines elektrohydraulisehen Servoventils nach der Erfindung,

Fig. 2 den Querschnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1 zur Darstellung des Halters, mit dessen Hilfe das Rückkoppelglied abnehmbar an dem durch den Drehmomentmotor verstellbaren Steuerglied befestigt ist,

Fig. 3 den Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2,

Fig. 4 den Grundriß des in Fig. 3 im Schnitt gezeigten Halters des Rückkoppelgliedes und

Fig. 5 den Schnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 2

zur Darstellung der Klemme, mit der die Zunge am Halter festgeklemmt ist.

Das in Fig. 1 gezeigte elektrohydraulisehe Servoventil empfängt elektrische Signale, die auf einen Drehmomentmotor im Einklang mit gegebenen Steuerangaben einwirken. In Abhängigkeit von diesen elektrischen Signalen setzt dieser

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Drehmomentmotor seinen Läufer in Bewegung, an welchem ein angetriebenes Steuerglied befestigt ist, bei dem es sich um ein Düsenrohr oder um eine die Richtung eines Düsenstrahls steuernde Flosse handeln kann. Jedenfalls bewirkt die Verstellung des angetriebenen Gliedes, daß Steuersignale in Gestalt von Druckunterschieden erzeuat werden, die ihrerseits auf einen Steuerschieberkolben einwirken, der im Gehäuse des elektrohydraulisehen Steuerventils verschiebbar geführt ist. Verschiebt sich dieser Steuerschieberkolben, dann wird dadurch ein hydraulisches von einer Druckmittelquel1e geliefertes Druckmittel zur Einwirkung auf ein Lastglied gebracht, wodurch dieses verstellt wird. Ferner wird die Bewegung des Steuerschieberkolbens durch ein mechanisches Rückkoppelglied auf das durch den Drehmomentmotor angetriebene Steuerglied, zum Beispiel das Düsenrohr, zurückübertragen, um durch diese Rückkoppelung die Verschiebung des Gesamtsystems zum Stillstand zu bringen.

Wie in Fig. 1 gezeigt, besteht das elektrohydraulisehe Servoventil 10 aus einem Gehäuseblock 12 mit einem Deckel 13, der den elektrischen Drehmomentmotor 14 umgibt, der am Block bei 16 angeschraubt ist. Am Anker des Drehmomentmotors ist nun das Steuerglied in Gestalt eines Düsenrohres 20 befestigt, das von einem vom Ständer des Motors abwärts ragenden biegsamen Rohr 18 umgeben ist. Das Düsenrohr 20 nimmt eine Lage ein, in der es sich neben Empfängermündungen befindet. Wie bekannt, tritt aus der Düse des Düsenrohres das hydraulische Druckmittel aus, und zwar am Ende des Düsenrohres, das sich gegenüber den Empfängermündungen 22 verschiebt, wobei diese Verschiebung durch die elektrischen Signale gesteuert werden, die der Drehmomentmotor 14 erhält. Wird das Düsenrohr 20 in dieser Weise verstellt, dann entstehen in den Empfängermündungen Druckunterschiede und diese wirken auf die Stirnflächen eines Steuerschieberkolbens 24 ein. Dieser Steuerschieberkolben 24 ist in einer Buchse 26 gleitend geführt.

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die ihrerseits in eine Bohrung 28 des Gehäuseblocks 12 eingesetzt ist.

In das Innere des Steuerschieberkolbens 24 ragt eine Rückkoppel feder 30 hinein, die an dem vom Düsenrohr gebildeten Steuerglied 20 lösbar befestigt ist. Dieser Befestigung dient eine Baugruppe 40.

Wie an sich bekannt, sind entsprechende Mündungen, wie eine Speisemündung 32 und eine RUcklaufmündung 34, zusammen mit Strömungsmündungen für die Last und mit einem Speisemündungsund Filteraggregat 36 für das Düsenrohr 20 vorgesehen, so daß sich ein betriebsbereites elektrohydraulisches Servoventil ergibt. Da deren Bauart und Betriebsweise bekannt sind, bedarf es keiner Erläuterung der Einzelheiten.

Wie die Fig. 2 bis 5 zeigen, enthält die Baugruppe 40 eine Zunge 42, die radial am angetriebenen Glied, nämlich dem Düsenrohr 20, sitzt und aus einem Stück mit einem Ring 40 besteht, der das Düsenrohr 20 umgibt und an diesem unlösbar befestigt ist, etwa durch Schweißen oder Löten. Ferner ist ein Halter 46 zur Aufnahme der Rückkoppel feder 30 vorgesehen. Dieser Halter 46 besteht aus einem Körper 48 und zwei Flanschen 50 und 52, die einander gegenüberliegend vom Körper 48 vorspringen und miteinander fluchtende Bohrungen 54 und 56 haben. Die Weite dieser Bohrungen ist etwas größer bemessen als der Außendurchmesser des Ringes 44, so daß dieser mit Gleitsitz in die Bohrungen eingepaßt ist.

Außerdem hat der Körper 48 eine Bohrung 58 zur Aufnahme des federnden Rückkoppelgliedes 30, das am Körper 48 unlösbar befestigt ist, etwa durch Elektronenstrahlschweißung oder dergleichen. Wie insbesondere Fig. 3 zeigt, bildet die Achse der Bohrung 58 einen spitzen Winkel mit dem Düsenrohr 20. Wie Fig. 1 besonders deutlich zeigt, läßt sich dadurch das

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federnde Rückkoppelglied zum Steuerschieberkolben 24 ausrichten.

Die einander gegenüberliegenden Seitenkanten 64 und 66 des Körpers 48 sind mit zwei Gewindebohrungen 60 und 62 versehen, die zur Aufnahme von Stellschrauben 68 und 70 dienen Nimmt die Zunge 42 eine Lage im Inneren des Halters 46 ein, wie Fig. 2 zeigt, dann gelangen die Stellschrauben als Klemme zur Verwendung, durch die das federnde Rückkoppelglied 30 in seiner Betriebsstellung gegenüber dem Steuerschieberkolben gehalten wird. Mit Hilfe der beiden Stellschrauben 68 und 70 kann man nun das federnde Rückstellglied 20 gegenüber dem Steuerschieberkolben 24 und dem Düsenrohr 20 beim Zusammenbau der Teile und beim Ausprobieren des elektrohydraulisehen Servoventils von Hand einstellen.

Um mit Sicherheit jedes Spiel zwischen dem Düsenrohr 20 und dem federnden Rückstellglied 30 zu beseitigen, ist die Zunge im Winkel gegenüber einer Ebene 72 versetzt, die sich rechtwinklig zur Längsachse 74 des Düsenrohrs 20 erstreckt. Eine Verlängerung der Seitenkante 76 bildet also einen spitzen Winkel 78 mit der Ebene 72. Dank dieser winkligen Versetzung der Zunge ergibt die Lage der Stellen, an der die beiden Stellschrauben 68 und 70 an den Seitenkanten 76 und 77 der Zunge 42 anliegen, daß kein Spiel zwischen dem Ring 44 und den Löchern 54 und 56 der Flanschen 50 und 52 verbleiben kann.

Wie Fig. 4 zeigt, mündet in die Bohrung 54 des Flansches 50 ein in diesem Flansch vorgesehener Schlitz 80, der, als Keilnut wirkend, beim Anbau des Halters 46 am Steuerglied 20 die Zunge 42 aufnimmt, wobei dieser Zusammenbau nach dem Anbringen des federnden Rückkoppelgliedes 30 am Steuerglied erfolgt. Dabei wird der Halter 46 so gedreht, daß er die Zunge 42 durch den Schlitz 80 hindurchgleiten läßt, während sich der Ring 44 durch das Loch 54 hindurchschiebt. Befindet sich die Zunge 42 in der Lage zwischen den Flanschen 50 und

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und der Ring 42 zwischen den Löchern 54 und 56, dann wird der Halter in eine solche Lage verschwenkt, daß die Zunge 42 die in Fig. 2 gezeigte Stellung einnimmt, in welcher das federnde Rückkoppelglied sich dicht an seiner gewöhnlichen

Betriebsstellung befindet. Dann stellt man die Einstellschrauben 68 und 70 so ein, daß sie die gewünschte Wirkungsweise des elektrohydraulisehen Servoventils 10 herbeiführen. Die Einstellschrauben 68 und 70 werden dann festgeschraubt, so daß sie die ganze Baugruppe in ihrer gewöhnlichen Betriebslage festklemmen.

Fig. 2 zeigt die gegenseitige Stellung zwischen dem Schlitz 80, der Bohrung 54 und der Zunge 42 in der normalen Betriebsstellung, wobei der Schlitz 80 in Fig. 2 zum Teil gestrichelt wiedergegeben ist.

Wenn sich nach dem Zusammenbau des elektrohydraulisehen Servoventils gemäß Fig. 1 und beim Prüfen der Wirkungsweise ergibt, daß der Elastizitätskoeffizient des federnden Rückkoppelgliedes 30 nicht stimmt, dann kann man dieses Rückkoppelglied leicht ersetzen. Denn zu diesem Zweck braucht man nur den Deckel 13 abzunehmen, den Drehmomentmotor 14 nach Lösen der Bolzen 16 auszubauen und kann dann die Stellschrauben 68 und 70 lösen und den Halter 46 gegenüber dem Schlitz 80 so verschwenken, daß man ihn vom Düsenrohr 20 abziehen kann. Man kann dann einen neuen Halter mit einem anderen federnden Rückkoppelglied einbauen, dessen Federhärte die erwünschten Werte ergibt. Die Teile werden dann richtig eingestellt und festgeklemmt. Dank der beschriebenen Anordnung kann man also das federnde Rückkoppelglied leicht und schnell auswechseln.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1... Elektrohydraulisch.es Servoventil mit einem durch Druckmitte!signale verschiebbaren Steuerverschieberkolben und mit einem diese Druckmittel signale erzeugenden Steuerglied, das mittels eines Drehmomentmotors durch elektrische Signale verstellbar ist, und mit einem mechanischen Rückkoppelglied (30), das den Steuerschieberkolben mit dem Steuerglied (20) verbindet und diesem beim normalen Betrieb Steuersignale übermittelt, die den Steuerschieberkolben verstellen, dadurch gekennzeichnet, daß ein das Rückkoppel gl ied (30) aufnehmender Halter (46) zwei am Körper (48) des Halters (46) sitzende Flanschen (50, 52) mit fluchtenden Bohrungen (54, 56) hat, welche das Steuerglied (20) aufnehmen und von denen der eine Flansch (50) eine zur Aufnahme einer radialen Zunge (42) des Steuergliedes (20) bestimmte und seine Bohrung (54) durchdringende 'Öffnung (80) hat, die beim normalen Betrieb des Rückkoppelgliedes (30) gegenüber der Lage dieses Gliedes versetzt ist, und daß eine Klemme (68, 70) zum Festklemmen des Halters (46) auf der Zunge (42) in einer solchen Lage des Halters vorgesehen ist, bei welcher das Rückkoppelglied (30) die nornale Betriebsstellung einnimmt.

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Postscheck München Nr. 163397-802

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2. Lösbare Vorrichtung zum Befestigen eines mechanischen Rückkoppelgliedes (30) an einem durch einen Drehmomentmotor (14) angetriebenen Steuerglied (20) eines elektrohydraulisehen Servoventi1s, dadurch gekennzeichnet, daß ein das Rückkoppelglied (30) aufnehmender Halter (46) zwei am Körper (48) des Halters (46) sitzende Flanschen (50, 52) mit fluchtenden Bohrungen (54, 56) hat, welche das Steuerglied (20) aufnehmen und von denen der eine Flansch (50) eine zur Aufnahme einer radialen Zunge (42) des Steuergliedes (20) bestimmte und seine Bohrung (54) durchdringende Öffnung (80) hat, die beim normalen Betrieb des Rückkopnelgliedes (30) gegenüber der Lage dieses Gliedes versetzt ist, und daß eine Klemme (68, 70) zum Festklemmen des Halters (46) auf der Zunge (42) in einer solchen Lage des Halters vorgesehen ist, bei welcher das Rückkoppelglied (30) die normale Betriebsstellung einnimmt.

3. Servoventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunge (42) aus einem Stück mit einem Ring (44) besteht, der das Steuerglied (20) umgibt und unlösbar an ihm befestigt ist.

4. Servoventil nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine solche Weite der öffnungen (54, 56) der Flanschen (50, 52), daß diese mit Gleitsitz den Ring (44) aufnehmen.

5. Servoventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemme Stellglieder (68, 70) aufweist, mit deren Hilfe der Halter (46) auf dem Steuerglied (20) verstellbar ist, um dadurch das Rückkoppelglied (30) einzustellen.

6. Servoventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellglieder aus zwei Stellschrauben (68, 70) bestehen, die von entgegengesetzten Seiten her in den Körper (48) des Halters (46) eingeschraubt sind.

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7. Servoventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunge (42) in einem spitzen Winkel versetzt zu einer Ebene (72) angeordnet ist, welche die Längsachse des Steuergliedes (20) rechtwinklig schneidet.

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