DE2928005A1

DE2928005A1 - Ferngesteuerte proportionalregelungs- richtungsumschalt-regelventilvorrichtung

Info

Publication number: DE2928005A1
Application number: DE19792928005
Authority: DE
Inventors: Yuji Satoh
Original assignee: Diesel Kiki Co Ltd
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1978-07-18
Filing date: 1979-07-11
Publication date: 1980-02-14
Also published as: US4282901A; US4281682A

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine ferngesteuerte Proportionalregelungs-Richtungsumschalt-Regelventilvorrichtung. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf solche Vorrichtungen, in denen ein Richtungsumschalt-Regelventil auf einen gewünschten Arbeitshub von einem hydraulischen Rückführungskreis eingestellt wird, und eine öffnung eines Ventildurchgangs so eingestellt wird, daß die Arbeitsgeschwindigkeit eines hydraulischen Hauptverstellers gesteuert werden kann.

Um z.B. den Ladebaum eines Krans auszufahren oder zusammenzuziehen weist der hydraulische Veasteller ein Richtungsumschalt-Regelventil auf, das zwischen diesem und einer hydraulischen Leistungszufuhreinheit angeordnet und geschaltet ist, wobei durch dieses Ventil die Arbeits- und Stop-Vorgänge, die Arbeitsrichtung und -geschwindigkeit gesteuert werden.

Ein solches Richtungsumschalt-Regelventil kann auch direkt durch einen Handgriff bedient werden. Um jedoch das Ventil ferngesteuert zu bedienen, muß ein hydraulischer Unterversteller mit dem Ricltungsumschalt-Regelventil verbunden werden, so daß der hydraulische Kreis gesteuert wird.

Es wurde eine fergesteuerte Richtungsumschalt-Regelventilvorrichtung vorgeschlagen, wie sie in Figur 1 gezeigt ist. D.h., das Richtungsumschalt-Regelventil mit sechs Durchlässen und drei Stellungen, das in die Ventilstellungen a, b und c umgeschaltet wird, unter dem die öffnung eines Ventildurchganges sich mit der Größe der Bewegung eines Steuerkolbens, im weiteren Kolbenschieber genannt, ändert, wird normalerweise in einer neutralen Stellung b mittels Rückstellfedern 3 und 4 gehalten, wobei ein Kolbenschieber direkt von einem Handhebel 1 betätigt oder von einem hydraulischen Unterversteller 8, der durch eine Stange 6 verbunden ist, angetrieben wird. Ein

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Zylinder 7 hat Flüssigkeitskammern 1O und 11, die von einem Kolben 9 gebildet werden, wobei die Flüssigkeitskammer 10 zwischen Solenoidventile 15 und 16 und die Flüssigkeitskammer 11 zwischen Solenoidventile 16 und 17 geschaltet ist.

Diese Solenoidventile 15, 16 und 17 sind in Reihe zwischen eine hydraulische Leistungsquelle P und einen Tank R geschaltet. Das Solenoidventil 15 steht normalerweise in einer Stellung E, die einen Kreis schließt, und wenn eine elektromagnetische Spule 18 , erregt wird, wird das Ventil 15 in eine Stellung d gegen eine Feder 18a umgestellt. Die Solenoidventile 16 und 17 sind normalerweise in den Stellungen g bzw. k und wenn die elektromagnetischen Spulen 19 und 20 erregt werden, werden die Ventile 16 und 17 in geschlossene Stellungen f bzw. h umgeschaltet.

Auf ein elektrisches Signal eines Detektors 14 hin, wie etwa einem Differentialübertrager oder einem Potentiometer, der die Verschiebung des Kolbens 9 in dem hydraulischen Versteller 8 feststellt und auf ein elektrisches Signal eines Bedienungsbereichs 12 hin, der mit einem Differentialübertrager oder einem Potentiometer versehen ist, die von einer Bedienperson betätigt werden, erzeugt eine elektrische Steuerstrecke 13 ein Ausgangssignal, das zwei elektromagnetische. Spulen aus den Spulen 18, 19 urid 20 treibt und den hydraulischen Versteller 8 zum Verstellen veranlaßt, und wenn die vom Detektor 14 festgestellte Verschiebung des Kolbens 9 mit dem Vorgabewert des Bedienbereichs 12 übereinstimmt, wird das Ausgangssignal der Steuerstrecke 13 ausgegeben und stoppt das Arbeitendes hydraulischen Verstellers 8.

Anders ausgedrückt, wenn gewünscht wird, daß sich der hydraulische Versteller 8 nach rechts bewegt, sollen die Solenoidventile 15 und 16 erregt werden; wenn eine Bewegung nach links gewünscht wird, sollen die Solenoidventile 15.und 17 erregt werden; und wenn der hydraulischer Versteller 8 gestoppt werden soll, sollen die Solenoidventile 16 und 17 erregt werden.

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Jedoch bewegt sich in einer derartigen bekannten Richtungsumschalt-Regel-ventilvorrichtung in einem Zustand wo jede der elektromagnetischen Spulen 18, 19 und 20 energielos ist, wenn der Druck des Tanks R sich ändert, z.B. wenn der Druck des Tanks zunimmt, der Kolben nach links, da ein druckaufnehmender Bereich auf der Seite der Flüssigkeitskammer 10 des Kolbens 9 verschieden von einem druckaufnehmenden Bereich auf der Seite der Flüssigkeitskammer 11 ist, was nicht wünschenswert ist. Ein weiterer Nachteil ist, daß ein Element ähnlich der Stange 6 nicht auf der rechten Seite des Kolbens vorgesehen werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine billige ferngesteuerte Proportionairegelungs-Richtungsumschalt-Regelventilvorrichtung zu schaffen, die die eingangs erwähnten Schwierigkeiten der herkömmlichen Vorrichtungen überwindet und keinen Detektor für den Hub des Kolbens benötigt.

Ferner soll eine ferngesteuerte Proportionalregelungs-Richtungsumschalt-Regelventilvorrichtung geschaffen werden, die von einer einzigen erregenden Einrichtung, insbesondere einer elektromagnetischen Spule betätigt werden kann, so daß ein Ausgangsflüssigkeitsdruck proportional zum Wert der Spannung oder des Stroms, der die elektromagnetische Spule erregt, erhalten wird.

Diese Aufgabe wird durch eine femgesteuerte Proportionalregelungs-Richtungsumschalt-Regelventilvorrichtung gelöst, die gemäß der Erfindung gekennzeichnet ist durch ein Richtungsuiaschalt-Regelventil mit einem Ventildurchgang, dessen öffnung ansprechend auf die Größe der Bewegung eines Kolbenschiebers verändert wird, wobei dieses Ventil einen hydraulischen Versteller zu seiner Betätigung umfaßt, und ein elektromagnetisches Druckreduzierventil zwischen jeder der Flüssigkeitskammern dieses hydraulischen Verstellers und einer hydraulischen Energiequelle angeordnet und mit diesen verbunden ist, dieses elektromagnetische Druckreduzierventil in eine ganz offene Stellung und eine abgedrosselte Stellung umschaltend ist und in_die

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* ma*

ganz offene Stellung mittels einer elektromagnetischen Kraft gedrückt wird/ wobei ein elektromagnetisches öffnungs- und Schließventil zwischen jede der Flüssigkeitskammern des hydraulischen
Verstellers und einem Flüssigkeitstank angeordnet und mit diesen verbunden ist, und das elektromagnetische öffnungs- und Schließventil durch eine elektromagnetische Kraft in eine geschlossene
Stellung gedrückt wird, das Paar elektromagnetisches Druckventil und elektromagnetisches öffnungs- und Schließventil gegen die
elektromagnetische Kraft durch den Druck in jeder Flüssigkeitskammer des hydraulischen Verstellers betätigbar sind, und das
elektromagnetische Reduzierventil mit einem Druck niedriger als der des elektromagnetischen öffnungs- und Schließventils betätigbar ist.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild einer herkömmlichen ferngesteuerten
Richtungsumschalt-Regelventilvorrichtung;

Fig. 2 ein Schaltbild einer ferngesteuerten Richtungsumschalt-Regelventilvorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 3 einen schematischen Längsschnitt der Ventilvorrichtung gemäß der Erfindung, wobei die Vorrichtung als Einheit ausgebildet ist;

Fig. 4 einen detaillierten Schnitt des in Figur 3 gezeigten Ventils.

Es wird auf Figur 2 Bezug genommen, wo die erfindungsgemäße Regelventilvorrichtung ein Paar Solenoidventile aufweist, die mit
Flüssigkeitskammern 10 bzw, 11 eines hydraulischen Verstellers 8 verbunden sind, der mit einem Richtungsumschalt-Regelventil 2
durch eine Stange 6 verbunden ist. D.h., ein elektromagnetisches Druckreduzierventil 23 ist zwischen der Flüssigkeitskammer 10 und einer hydraulischen Energiequelle P angeordnet, und ein elektromagnetisches öffnungs- und Schließventil 24 ist zwischen der ^ύ

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Flüssigkeitskammer 10 und einem Tank R angeordnet. Ähnlich ist ein elektromagnetisches Druckreduzierungsventil 26 zwischen der Flüssigkeitskammer 11 und der hydraulischen Energiequelle P und ein elektromagnetisches öffnungs- und Schließventil 25 zwischen der Flüssigkeitskammer 11 und dem Tank R angeordnet. Das Druckreduzierventil 23 ist normalerweise in einer gedrosselten Stellung n, und wenn eine elektromagnetische Spule 27 erregt wird, kann ein Kolbenschieber in eine ganz offene Stellung m gegen eine Feder 31 geschaltet werden. Der Flüssigkeitsdruck der Flüssigkeitskammer 10 wirkt auf den Kolbenschieber und bewegt den Kolbenschieber auf die Stellung η zu, gegen die elektromagnetische Kraft der elektromagnetischen Spule 27. Das öffnungs- und Schließventil 24 steht normalerweise in einer ganz offenen Stellung q, und wenn die elektromagnetische Spule 28 erregt wird, kann das Ventil in eine geschlossene Stellung ρ gegen die Feder 32 umgeschaltet werden. Der Flüssigkeitsdruck der Flüssigkeitskammer 10 wirkt auf den Kolbenschieber und bewegt das Ventil 24 auf die offene Stellung q zu, gegen die elektromagnetische Kraft der Spule 28. Das elektromagnetische Druckreduzierventil 26 und ein elektromagnetisches öffnungs- und Schließventil 25 sind im Aufbau ähnlich dem des erwähnten elektromagnetischen Druckreduzierventils 23 und des elektromagnetischen öffnungs- und Schließventils 24.

Es soll festgestellt werden, daß das Richtungsumschalt-Regel-? · ventil 2 und der hydraulische Versteller 8 ähnlich den in Figur gezeigten sind und gleiche Bezugszeichen tragen. Jedoch kann in dem hydraulischen Versteller 8 eine Stange 6a auch auf der rechten Seite des Kolbens 9 vorgesehen werden.

Als nächstes wird die Wirkung der ferngesteuerten Richtungsumschalt-Regelventilvorrichtung gemäß der Erfindung beschrieben. Wenn der Kolben 9 des hydraulischen Verstellers 8 nach links in Figur 2 bewegt wird, wird ein Signal von einem Differentxalübertrager oder einem Potentiometer in einem Fernsteuerteil 35 den elektromagnetischen Ventilen 25, und 26 zugeführt und erregt die elektromagnetischen Spulen 29 und 30. Dann wird das elektromagnetische öffnungs- und

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Schließventil 25 in die geschlossene Stellung r und das elektromagnetische Druckreduzierventil 26 in die ganz offene Stellung u umgeschaltet. Folglich fließt unter Druck stehende Flüssigkeit aus der hydraulischen Energiequelle P in die Flüssigkeitskammer 11 durch das elektromagnetische Druckreduzierventil 26 und bewegt den Kolben 9 nach links. Die Flüssigkeit der Flüssigkeitskammer 10 wird über das elektromagnetische öffnungs- und Schließventil 24 in den Tank R zurückgeführt.

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Es sollte festgestellt werden, daß das elektromagnetische Druckreduzierventil 23 in der abgedrosselten Stellung η steht und die so reduzierte Druckflüssigkeit in den Tank R über das elektromagnetische öffnungs- und Schließventil 24 zurückgeführt wird, obwohl dessen Ausmaß klein ist.

Wenn sich der Kolben 9 so bewegt, wird das Richtungsumschalt-Regel-ventil 2 von der neutralen Stellung b in die Stellung c umgeschaltet und der Öffnungsgrad seines Durchgangs nimmt allmählich zu und folglich nimmt die Arbeitsgeschwindigkeit eines nichtgezeigten hydraulischen Hauptverstellers, der durch das Richtungsumschalt-Regei-ventil 2 betätigt wird, allmählich zu. Der Öffnungsgrad des Ventildurchgangs des Richtungsumschalt-Regel-ventils 2 wird durch die Stellung des Kolbens 9 des hydraulischen Unterverstellers 8 geregelt, und die Arbeitsstellung des Kolbens 9 wird durch Strom oder Spannung, die an die elektromagnetischen Spulen 29 und 30 angelegt wird, geregelt. D.h., wenn der Kolben 9 nach links bewegt wird, und der Kolbenschieber des Richtungsumschalt-Regel-ventils 2 gegen die Feder 3 bewegt wird und diese folglich spannt, nimmt der Druck in der Flüssigkeitskammer 11 auf die Kraft dieser Feder hin zu. Der Druck in der Flüssigkeit skammer 11 wirkt auf die entsprechenden Kolbenschieber des elektromagnetischen öffnungs- und Schließventils 25 und des elektromagnetischen Druckreduzierventils 26 und bewirkt deren Bewegung in eine Stellung, die mit der elektromagnetischen Kraft der Spulen 29, 30 ausgeglichen ist.

*-■ 10 -

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Wenn f1 die elektromagnetische Kraft der elektromagnetischen Spule 29, f2 die elektromagnetische Kraft der elektromagnetischen Spule und fM den Druck in der Flüssigkeitskammer 11 darstellt, und wenn diö folgende Beziehung f1 ^ fM ^ f2, die aus der Zunahme des Drucks in der Flüssigkeitskammer 11 resultiert und auf eine Reaktion der Feder des Richtungsumschalt-Regelventils 2 beruht, erhalten wird, bewegt sich das elektromagnetische Druckreduzierventil 26 zu der Stellung ν hin und die Linksbewegung des Kolbens 9 verlangsamt sich. Jedoch, sogar wenn das elektromagnetische Druckreduzierventil 26 die Stellung ν einnimmt, fließt unter Druck stehende Flüssigkeit, ί obwohl klein im Ausmaß, kontinuierlich von der hydraulischen Energiequelle P zur Flüssigkeitskammer 11 und der Druck in der Flüssigkeitskammer 11 nimmt durch die Linksbewegung des Kolbens zu, und wenn die folgende Beziehung sich einstellt, f1 =fM = f2, wird das elektromagnetische öffnungs- und Schließventil 25 in die offene Stellung s geschaltet und der Druck in der Flüssigkeitskammer 11 wird in den Tank R über das elektromagnetische öffnungs- und Schließventil 25 abgelassen. Wenn der Druck in der Flüssigkeitskammer 11 so erniedrigt wird, wird das elektromagnetische Öffnungsund Schließventil 25 wieder in die geschlossene Stellung r geschaltet und das elektromagnetische Druckreduzierventil 26 nimmt die ganz offene Stellung u ein.

ν In dem Zustand, in dem die elektromagnetischen Spulen 29 und 30 erregt sind, wird die Operation des elektromagnetischen Druckreduzierventils 26 und des elektromagnetischen öffnungs- und Schließventils 25 wie oben beschrieben wiederholt erreicht, der mittlere Druck über die Zeit der Flüssigkeitskammer 11 wird durch die erregende Kraft der elektromagnetischen Spulen 29 und 30 bestimmt, und der Hub des Kolbens 9 und des KolbenSchiebers des damit verbundenen Richtungsumschalt-Regelventils 2 wird in einer Stellung aufrechterhalten, in der der Flüssigkeitsdruck in der Flüssigkeitskammer 11 und die Kraft der Feder 3 zu dieser Zeit ausgeglichen sind. So kann die Fließgeschwindigkeit der Druckflüssigkeit, die in eine der Flüssigkeitskammern A und B des hydraulischen Hauptverstellers aus der hydraulischen Energiequelle P über das Richtungsumschalt-Regelventil 2

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fließt entsprechend dem Öffnungsgrad des Ventildurchgangs zu dieser Zeit geregelt werden, und so die Arbeitsgeschwindigkeit des hydraulischen Hauptverstellers geregelt werden.

D.h., der Kolben 9 kann durch das Einstellen der erregenden Kraft der elektromagnetischen Spulen 29 und 30 in einer geeigneten Stellung gehalten werden. Diese ermöglicht den Öffnungsgrad des Ventildurchgangs des Richtungsumschalt-Regelverttils 2 so einzustellen, daß . der hydraulische Hauptversteller eine geeignete Arbeitsgeschwindig-. keit annehmen kann.

Falls der Kolben 9 des hydraulischen Verstellers 8 zurückgezogen wird und das Richtungsumschalt-Regelventil 2 die neutrale Stellung b einnimmt, werden die elektromagnetischen Spulen 29 und 30 energielos gemacht und das elektromagnetische öffnungs- und Schließventil 25 und das elektromagnetische Druckreduzierventil 26 werden in die in Figur 2 gezeigte Lage gebracht, und die Flüssigkeitskammern 10 und 11 sind mit dem Tank R verbunden, so daß der Kolben 9 ebenso wie der Kolbenschieber des Richtungsumschalt-Regelventils 2 in die neutrale Stellung mittels der Rückstellfedern 3 und 4 zurückgezogen werden können.

Falls der Kolben 9 des hydraulischen Verstellers nach rechts bewegt wird, können die elektromagnetischen Spulen 27 und 28 lediglich erregt werden, und ihre Operation kann in einer dem oben beschriebenen Fall ähnlichen Art vollendet werden.

Die Figur 3 zeigt eine Ventilvorrichtung, in der ein Paar Ventile 23 und 24 oder Ventile 25 und 26 in einem gebildet sind. D.h., ein zylindrischer Teil 69, der in einem Gehäuse 55 gebildet_ist, weist ringförmige Rillen 58, 60, 62 auf, die in einem axial einen Abstand aufweisenden Verhältnis gebildet sind, wobei Ventilgehäuse 57, 59, 61 und 52 nacheinander in Längsrichtung in den zylindrischen Teil 69 eingepaßt sind und das Ventilgehäuse 52 ein Ende aufweist, das sich aus einem Gehäuse 55 erstreckt und ein Gehäuse 65 auf den

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Ansatz des Gehäuses 52 eingepaßt ist, so daß es mit dem Gehäuse 55 verbunden ist. In das Gehäuse 65 ist eine elektromagnetische Spule 41 eingebettet und ein zylindrischer Teil 66 nimmt darin einen angetriebenen Druckkolben 42 auf, der von einer elektromagnetischen Spule 41 angezogen wird.

Ein zylindrisches Teil 54 erstreckt sich durch die Mitte der entsprechenden Ventilgehäuse 57, 59, 61 und 52. Dieses zylindrische Teil 54 steht mit einer ringförmigen Rille 58 durch einen diametralen, sich radial erstreckenden Durchgang 70, mit einer ringförmigen Rille 60 durch einen Durchgang 68 und mit einer ringförmigen Rille 62 durch einen Durchgang 67 in Verbindung.

Das zylindrische Teil 54 nimmt in sich gleitend ein Ventil oder einen Kolbenschieber 46 in dem Ventilgehäuse 57, ein Ventil oder einen Kolbenschieber 44 in dem Ventilgehäuse 61, und eine Stange bzw. Kolbenstange 43 im Ventilgehäuse 52 auf. Eine Feder 47 ist zwischen dem Ventil 46 und einer Endwand des Gehäuses 55 und eine Feder 45 zwischen den Ventilen 46 und 44 angeordnet. Eine Flüssigkeitskammer 50, die die Feder 47 enthält, steht mit einer der Kammern des nichtgezeigten hydraulischen Verstellers über einen Ausgangsdurchgang 51 in Verbindung und steht auch mit einer ringförmigen Rille 62 durch einen Durchgang 48 in Verbindung. Eine ringförmige Rille 58 steht mit einer hydraulischen Energiequelle durch einen Flüssigkeitszufuhrdurchgang 56 in Verbindung. Ferner steht eine ringförmige Rille 60 mit einem Flüssigkeitstank durch einen Flüssigkeitsrückführdurchgang 53 und auch mit einer Flüssigkeitskammer 63 zwischen dem Ventilgehäuse 61 und dem Ventilgehäuse 52 über einen Durchgang 49 in Verbindung. Die Flüssigkeitskammer 63 steht mit einem zylindrischen Teil 66, das in sich lose einen Druckkolben 42 aufnimmt, durch einen axialen Durchgang 64 in Verbindung.

Das Ventil oder der Kolbenschieber 46 ist in seinem mittleren Teil mit einer kegelförmigen ausgeschnittenen Rille ausgebildet, und schafft so das öffnen und Schließen (Verbinden und Abstellen) zwischen der Flüssigkeitskammer 50 und dem Durchgang 70 und stellt

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auch dessen öffnung ein. Das Ventil oder der Kolbenschieber 44 weist eine kegelförmige ausgeschnittene Hille auf, die ein pilzförmiges Ventil zum öffnen und Schließen zwischen dent Durchgang und der Flüssigkeitskammer 62 bildet, und dessen rechtes Ende an der Kolbenstange 43 des Druckkolbens 42 anliegt, so daß dieses Ende zwangsläufig bewegt wird.

Es soll festgestellt werden, daß jedes der Ventilgehäuse 57, 59, 61 und 52 einen Dichtring an seinem äußeren Rand angeordnet hat

und eingepaßt vom zylindrischen Teil 69 des Gehäuses 55 getragen

wird. -"' ■ ,

In der in Figur 3 gezeigten Lage in der die elektromagnetische Spule 41 ohne Energie ist, wird der Kolben 42 durch die Federn 47, und 45 in der am weitesten rechts liegenden Stellung gehalten und das Ventil 44 verbindet den Durchgang 67 mit der Kammer 63. Auf diese Weise steht ein mit dem hydraulischen Versteller verbundener Ausgangsdurchgang 51 in Verbindung mit dem Flüssigkeitsrückführdurchgang 53 über die Kammer 50, den Durchgang 48, die Rille 62, den Durchgang 67, die Kammer 63 und den Durchgang 49, aber ist von dem Flüssigkeitszufuhrdurchgang 56 abgeschnitten.

Wenn die elektromagnetische Spule 41 erregt wird, wird der Kolben 42 nach links gezogen, so daß die Stange 43 das Ventil 44 verschiebt, das Ventil 44 das Ventil 46 durch die Feder 45 verschiebt, und die Feder 47 zusammengebogen wird.

Es soll k-, k~ Ck₁ = a*k₂ (a > 1)) die Federkonstante der Federn 45 und 47, fk" die Vorlast der Federn 45 und 47, und S₁ den maximalen Hub des Kolbens 42 darstellen. Wenn die elektromagnetische Kraft f, die auf den Druckkolben 42 wirkt,

f ^ k-s-,. - f k ^a k, -B₁

a + 1

ist und ■■■-:'

030007/0706 " ¹⁴ "

1	1	1	1
k	^k1 1
	ak₂

dann wird das Ventil 44 durch den Hub S₁ aus der in Figur 3 gezeigten Stellung nach links bewegt und der Durchgang 67 und die Kammer 63 werden geschlossen und voneinander abgeschnitten.

Das Ventil 46 wird durch den Hub s„ nach links bewegt,

^S1

Wenn zu diesem Zeitpunkt der Hub s_Q des Ventils 46 (s^: Der Hub des Ventils 46 bis der Durchgang 7 0 in Verbindung mit der Kammer 50 kommt) zu s₂ ys_ß vorbestimmt ist, und wenn die elektromagnetische Spule 41 erregt wird, verbindet das Ventil 46 den Durchgang 70 mit der Kammer 50 und der Durchgang 56 wird mit dem Ausgangsdurchgang 51 verbunden.

Wenn der Druck in dem Ausgangsdurchgang 51 zunimmt, nimmt das Ventil 46, das ein Druckreduzierventil bildet, Flüssigkeitsdruck von der Kammer 50 auf, so daß das Ventil 46 sich nach rechts gegen die Feder 45 bewegt und den Flüssigkeitszufuhrdurchgang 56 schließt bzw. von dem Ausgangsdurchgang 51 abschneidet. Wenn s, die Auslenkung der Feder 45 darstellt, ist die Kraft fs~ der Feder 45, die auf das Ventil 44 wirkt durch

gegeben und wenn fs, £ f besteht, bleibt der Ausgangsdurchgang von dem Flüssigkeitszufuhrdurchgang 56 abgeschnitten.

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Da ein Lecken vom Flüssigkeitszufuhrdurchgang 56 zum Ausgangsdurch— gang 51 auftritt, nimmt der Druck des Ausgangsdurchgangs 51 allmählich zu und folglich bewegt sich das Ventil 46 nach rechts. Dies führt zu einer Zunahme der Auslenkung bzw. Zusammenbiegung S₃ der Feder 45 _T bis schließlich fs., ^f erreicht ist und folglich das Ventil 44 nach rechts gedrückt wird, den Durchgang 67 mit der Kammer 63 verbindet und der Aüsgangsdurchgang 51 in Verbindung mit dem Flüssigkeitsrückführdurchgang 53 gebracht wird.

Wenn der Ausgangsdurchgang 51 in Verbindung mit dem Flüssigkeitsrückführdurchgang 53 kommt, nimmt der Druck in dem Ausgangsdurchgang 51 ab, so daß die Kraft, die das Ventil 54 nach rechts drückt, reduziert wird, und das Verhältnis fs₃ <f eingestellt ist und so in den anfänglichen Erregungszustand zurückgekehrt ist.

In dem Zustand bzw. in der Lage in der die elektromagnetische Spule 41 erregt ist, wird die Operation der Ventile 46 und 44 wie oben beschrieben wiederholt ausgeführt und der mittlere Druck über der Zeit des Ausgangsdurchgangs 51 wird von der erregenden Kraft der elektromagnetischen Spule 41 bestimmt. Wenn die erregende Kraft durch Spannung oder Strom, . der an die elektromagnetische Spule 41 angelegt wird, geändert wird, kann der Flüssigkeitsdruck des Äusgangsdurchgangs 51 proportional dieser Änderung geregelt werden.

Die Figur 4 zeigt eine spezifischere Struktur des elektromagnetischen Ventils gemäß der Erfindung. In dieser Ausführungsform ist die Vorlast der Feder 47 durch eine Schraube 47a, die mit einem Gewinde in eine Endwand des Gehäuses 55 eingreift, eingestellt.

Gemäß der beschriebenen Erfindung wird in den entsprechenden Flüssigkeitskammern eines hydraulischen Verstellers, der das Richtungsumschalt-Regel-rventil antreibt, eine Anordnung geschaffen, in der ein elektromagnetisches Druckreduzxerventxl zwischen der hydraulischen Energiequelle und der Flüssigkeitskammer und ein elektro-

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magnetisches öffmings- und Schließventil zwischen der Flüssigkeitskammer und dem Tank angeordnet ist, so daß diese elektromagnetischen Druckreduzierventile und elektromagnetischen öffnungs- und Schließventile in den Flüssigkeitskammern einem Druck gegen die elektromagnetische Kraft unterworfen werden und die Rückführoperation bewirken. Mit dieser Anordnung hat die erfindungsgemäßeVentilvorrichtung folgende Vorteile gegenüber der herkömmlichen, in Figur 1 gezeigten Vorrichtung:

(a) Der hydraulische Versteller kann zu einem Zwei-Stangen-Typ modifiziert werden, (der Kolbenstangen an entgegengesetzten Enden des Kolbens hat).

(b) Sogar wenn sich der Gegendruck (Druck auf der Seite des Tanks) erhöhen sollte, wird sich der Kolben des hydraulischen Verstellers niemals bewegen.

(c) Es wird keine spezielle elektrische Steuerschaltung zum Ermitteln der Auslenkung des Kolbens in dem hydraulischen Versteller benötigt, um diese in den Fernsteuerteil zurückzuführen.

(d) Wenn die Ausführung so ist, daß das elektromagnetische öffnungs-C und Schließventil und das elektromagnetische Druckreduzierventil in einem einzigen Ventilgehäuse enthalten sind, und sie so durch eine einzige elektromagnetische Spule betätigt werden, ist es möglich,, die Leitungsstruktur und die Struktur des Fernsteuerteils zu vereinfachen .

Diese Vorteile der vorliegenden Erfindung führen zu einer Steigerung der Betriebsleistung und zu Kostenersparnis.

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-Al-Lee r s e i t e

Claims

f * 4

Diesel Kiki Co., Ltd., Tokyo/Japan

Ferngesteuerte Proportionalregelungs-Richtungsumschalt-Regelventilvorrichtung

PATENTANSPRÜCHE

(i .^Ferngesteuerte Proportionalregelungs-Richtungsumschalt-Regelventilvorrichtung, gekennzeichnet durch ein Richtungsumschalt-Regelventil (2) mit einem Ventildurchgang, dessen öffnung ansprechend auf die Größe der Bewegung eines Kolbenschiebers verändert wird, wobei dieses Ventil einen hydraulischen Versteller

(8) zu seiner Betätigung umfaßt, und ein elektromagnetisches Druckreduzierventil (23, 26) zwischen jeder der Elüssigkeitskammern (10, 11) dieses hydraulischen Verstellers (8) und einer hydraulischen Energiequelle (P) angeordnet und mit diesen verbunden ist, dieses elektromagnetische Druckreduzierventil (23, 26) in eine ganz offene Stellung und eine abgedrosselte Stellung umschaltend ist und in die ganz offene Stellung mittels einer elektromagnetischen Kraft gedrückt wird, wobei ein elektromagnetisches öffnungs- und Schließventil (24, 25) zwischen jede der Flüssigkei-fekammern (10, 11) des hydraulischen Verstellers (8) und einem Flüssigkeitstank (R) angeordnet und mit diesen verbunden ist, und das elektromagnetische öffnungs- und Schließventil (24, 25) durch eine elektromagnetische Kraft in eine geschlossene Stellung gedrückt wird, das Paar elektromagne-tisches Druckventil (23, 26) und elektromagnetisches Öffnungsund Schließventil (24, 25) gegen die elektromagnetische Kraft durch den Druck in jeder Flüssigkeitskammer (10, 11) des hydraulischen

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Verstellers (8) betätigbar sind, und das elektromagnetische Reduzierventil (23, 26) mit einem Druck niedriger als der des elektromagnetischen öffnungs- und Schließventils (24, 25) betätigbar ist.
2. Ferngesteuerte Proportionalregelungs-Richtungsumschalt-Regelventi!vorrichtung, gekennzeichnet durch ein erstes

Ventil (46, 57) das zwischen einem Füssigkeitszufuhrdurchgang (56) und einem Ausgangsdurchgang (51) zum öffnen und Schließen angeordnet ist, ein zweites Ventil (44, 61), das zwischen dem Ausgangsdurchgang (51) und einem Flüssigkeitsrückführdurchgang (53) zum öffnen und Schließen angeordnet ist, eine erste Feder (47) anstoßend an das erste Ventil (46, 57), so daß dieses Ventil zu einer geschlossenen Stellung hin gedrückt wird, eine zweite Feder (45), die zwischen dem ersten Ventil (46, 57) und dem zweiten Ventil (44, 59) angeordnet ist, wobei die zweite Feder eine Vorspannkraft größer als die der ersten Feder aufweist, und eine elektromagnetische Druckeinrichtung (41, 42, 43, 65, 66) anstoßend an das zweite Ventil, so daß das zweite Ventil (44, 59) in eine Schließrichtung und das erste Ventil (46, 57) in eine Öffnungsrichtung bewegt wird, wobei diese ersten und zweiten Ventile und diese ersten und zweiten Federn in einer Reihe angeordnet sind und das erste Ventil (46, 57) dem Druck des Ausgangsdurchgangs (51) unterworfen ist, so daß dieses erste Ventil in eine Schließrichtung bewegt werden kann.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsstellung des Kolbens (.9) des hydraulischen Verstellers (8) durch eine über einen Fernsteuerteil (35) and die Magnetspulen (29,30) des elektromagnetischen öffnungs- und Schließventils (25) und Druckreduzierventils (26) angelegte Spannung-einstellbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch !,gekennzeichnet durch

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ein Gehäuse (55) mit einer zylindrischen Innenfläche (69), die ringförmige, in axialem Abstand voneinander angeordnete Rillen (58,60,62) aufweist und axial fluchtend angeordnete Ventilgehäuse (57,69,61,52) aufnimmt, durch deren Mitte sich jeweils ein Kolbenschieber (46,44) bzw. eine Kolbenstange (43) erstreckt, wobei eine Feder (47) zwischen einem Kolbenschieber (46) und einer Endwand des Gehäuses liegt, und eine weitere Feder (45) zwischen den beiden Kolbenschiebern (44, 46) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k en η ze i ch η e t, daß das erste Ventil (46, 57) und zweite Ventil (44,61) sowie die elektromagnetische Druckeinrichtung (4-1,42,43,65,66) in axialer Fluchtung von einem gemeinsamen Gehäuse (55) aufgenommen sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ventil (46,57) und das zweite Ventil (44,61) axial fluchend in einem ersten Gehäuse (55) angeordnet sind, auf dessen zentralen Endabschnitt das Gehäuse (.65) der Druckeinrichtung aufgesetzt ist.

ORIGINAL INSPECTED

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