DE3122436C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein proportional arbeitendes Ventil mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Merkmalen.

Durch die auf den Steuerkolben wirkende einzige Feder (vgl. US-PS 27 83 745) wirken für beide Schaltrichtungen auf den Steuerkolben gleiche Kräfte, da im Gegensatz zu den bekannten auf beiden Stirnseiten des Kolbens angeordneten gegensinnig wirkenden Federn unterschiedliche Toleranzen der Feder­ raten sowie gegebenenfalls unterschiedliche Vorspannungen der beiden Federn entfallen. Auch ein unterschiedliches Setzverhalten der beiden Federn, nämlich eine im Laufe der Zeit wirksam werdende unterschiedliche Federsteifig­ keit wird vermieden, so daß auch nach langer Betriebszeit die vollkommene Symmetrie erhalten bleibt. Ein weiterer Vorteil ergibt sich dahingehend, daß die der Feder abgekehrte Seite des Kolbens zum Anbau von Endschaltern, Weggebern oder Hubbegrenzungseinrichtungen o. ä. zur Verfügung steht.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, bei einem Ventil nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs die proportionale Steuerung in beiden Schalt­ richtungen des Steuerkolbens zu verbessern.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kenn­ zeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

Es ist bekannt (DE-OS 23 64 350, AT-PS 1 87 364), Feder­ teller auf einem balligen Anschlag abzustützen.

In Verbindung mit dem Merkmal, die Feder mit zwei angelegten Endwindungen auszuführen, verringert die kardanische Aufhängung der Feder die Ventilhysterese erheblich, da damit zusätzliche Federquerkräfte auf den Steuerkolben weiter verringert werden. Insgesamt kann die Hub­ hysterese auf 3 bis 4% reduziert werden. Dadurch wird die Genauigkeit der Proportionalsteuerung des Ventils erheblich vergrößert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert, in der ein Schnitt durch ein vorgesteu­ ertes Wege-Proportionalventil dargestellt ist.

Das Wege-Proportionalventil besteht aus einem Vorsteuerventil 10 mit den Proportionalmagneten 11 und 12 und aus einem Hauptventil 14 mit einem Hauptkolben 15 und einer Zentrierfeder 16.

Im unbetätigten Zustand wird der Hauptkolben 15 von der Zentrier­ feder 16 in Mittelstellung gehalten. Wird beispielsweise der Pro­ portionalmagnet 11 erregt, so verschiebt sich der Steuerkolben 18 des Vorsteuerventils 10 nach rechts. Dadurch gelangt Druckmittel von der Druckmittelquelle P über das Vorsteuerventil 10 in den Steuerdruckraum 19 und lenkt den Hauptkolben 15 proportional zum elektrischen Eingangssignal aus. Dadurch werden am Hauptkolben 15 blendenartige Drosselquerschnitte mit progressiver Durchflußcharak­ teristik frei, über die Druckmittel von der Druckmittelquelle P in einen zum Verbraucher führenden Kanal A gelangt, während der Kanal B über Drosselquerschnitte des Hauptkolbens 15 mit dem Tankanschluß T verbunden wird.

Wird der Proportionalmagnet 12 erregt, so erfolgt in entsprechender Weise eine Beaufschlagung des Steuerkolbenraums 20 und damit eine Umsteuerung der Druckmittelwege.

Die einzige auf den Hauptkolben 15 wirkende Feder 16 ist mit je zwei angelegten Endwindungen ausgeführt und wird unabhängig von der Schaltrichtung des Hauptkolbens 15 immer auf Druck beansprucht. Die Feder 16 ist zwischen zwei Federhaltern 21 und 22 eingespannt, die auf einer Stange 23 angeordnet ist, die in eine Gewindebohrung 24 des Hauptkolbens 15 eingeschraubt ist. Die Federhalter sind an balligen Anschlägen 25 und 26 abgestützt, die auf der Stange 24 angeordnet sind. Der Anschlag 25 kann mittels der Einstellmutter 27 axial verstellt werden, wodurch die Vorspannung der Feder 16 geändert bzw. eingestellt werden kann. Die Federhal­ ter 21, 22 umgreifen mit Spiel die Stange 23, so daß die Federhalter in gewissen Grenzen frei schwenkbar sind. Diese kardanische Auf­ hängung der Feder 16 verringert die Ventilhysterese erheblich, so daß die von der Feder auf den Hauptkolben 15 ausgeübten Kräfte in beiden Schaltrichtungen des Kolbens, in denen die Feder auf Druck beansprucht wird, lediglich in Längsrichtung wirken können. Da­ durch vergleichmäßigt sich das Ansprechverhalten des Kolbens 15 in beiden Schaltrichtungen. Biegemomente, die zur Erhöhung der Kol­ benreibung beitragen, können nicht wirksam werden.

Auf der Stange 23 ist zwischen den Federhaltern 21 und 22 noch eine Abstandsbuchse 28 angeordnet, die in beiden Schaltrichtungen des Hauptkolbens 15 den Federweg begrenzt.

Claims (1)

1. Proportional arbeitendes Ventil für die Steuerung der Druckmittelwege von einer Druckquelle zu mindestens einer Arbeitsöffnung, mit einem in einer Bohrung des Ventilge­ häuses verschiebbaren Steuerkolben, der von einer Mittel­ stellung aus durch wahlweises Beaufschlagen einer der beiden Stirnseiten mit Steuerdruck in Arbeitsstellung verschiebbar ist, mit einer Feder, die zwischen zwei Fe­ derhaltern eingespannt ist, die jewils an einer mit dem Steuerkolben verbundenen Stange in axialer Richtung abge­ stützt sind, und mit einer zwischen den Federhaltern auf der Stange angeordneten Anschlagbuchse, wobei die Feder in der einen Schaltrichtung des Kolbens als Druckfeder und in der entgegengesetzten Schaltrichtung über die Stan­ ge ebenfalls als Druckfeder wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Federhalter (21, 22) schwenkbar kardanisch an bal­ ligen Anschlägen (25, 26) der Stange (23) abgestützt sind und daß die Feder (16) mit je zwei angelegten Endwindun­ gen ausgeführt ist.