DE3738241A1 - Elektrohydraulische vorrichtung zur lastunabhaengigen regelung eines volumenstromes proportional zu einem eingangssignal - Google Patents

Elektrohydraulische vorrichtung zur lastunabhaengigen regelung eines volumenstromes proportional zu einem eingangssignal

Info

Publication number
DE3738241A1
DE3738241A1 DE19873738241 DE3738241A DE3738241A1 DE 3738241 A1 DE3738241 A1 DE 3738241A1 DE 19873738241 DE19873738241 DE 19873738241 DE 3738241 A DE3738241 A DE 3738241A DE 3738241 A1 DE3738241 A1 DE 3738241A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
control
longitudinal slide
volume flow
flow sensor
piston
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19873738241
Other languages
English (en)
Inventor
Volkmar Dipl Ing Leutner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE19873738241 priority Critical patent/DE3738241A1/de
Publication of DE3738241A1 publication Critical patent/DE3738241A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/0401Valve members; Fluid interconnections therefor
    • F15B13/0402Valve members; Fluid interconnections therefor for linearly sliding valves, e.g. spool valves
    • F15B13/0403Valve members; Fluid interconnections therefor for linearly sliding valves, e.g. spool valves a secondary valve member sliding within the main spool, e.g. for regeneration flow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/0401Valve members; Fluid interconnections therefor
    • F15B13/0402Valve members; Fluid interconnections therefor for linearly sliding valves, e.g. spool valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/0416Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor with means or adapted for load sensing
    • F15B13/0417Load sensing elements; Internal fluid connections therefor; Anti-saturation or pressure-compensation valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/16Special measures for feedback, e.g. by a follow-up device
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D7/00Control of flow
    • G05D7/005Control of flow characterised by the use of auxiliary non-electric power combined with the use of electric means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/0401Valve members; Fluid interconnections therefor
    • F15B2013/0409Position sensing or feedback of the valve member

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer elektrohydraulischen Vorrichtung zur lastunabhängigen Regelung eines Volumenstromes proportional zu einem Eingangssignal nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Es ist schon eine solche elektrohydraulische Vorrichtung aus der DE-OS 30 40 521 be­ kannt, bei der ein Volumenstromsensor und ein als Druckwaage bzw. Re­ gelblende arbeitendes Stellglied in einem Regelkreis zusammenarbei­ ten, um eine lastunabhängige Stromregelung zu erreichen. Der Volumen­ stromsensor ist dabei als Zwei-Wege-Einbauventil ausgebildet, dessen Hub über einen elektromechanischen Wegaufnehmer erfaßt wird. Mit die­ ser Vorrichtung läßt sich zwar ein gutes statisches und dynamisches Verhalten erreichen; in manchen Anwendungsfällen ist es jedoch un­ günstig, daß die Vorrichtung nur einen einzigen Verbraucheranschluß aufweist und somit keine Richtungssteuerung ermöglicht. Für eine Richtungsfunktion wird somit ein zusätzliches Wegeventil erforder­ lich. Ferner verwendet die Vorrichtung als Volumenstromsensor und als Stellglied zwei voneinander räumlich getrennte Bauelemente. Dies führt zu einem relativ großen Raumbedarf und zu einem dementsprechen­ den Kostenaufwand, der sich in manchen Anwendungsfällen störend aus­ wirkt. Ferner gibt diese Vorrichtung keinen Hinweis, wie eine Steue­ rung mit voreilenden Massen leichter zu beherrschen ist.
Ferner ist aus der DE-OS 23 55 430 eine elektrohydraulische Vorrich­ tung bekannt, mit der eine lastunabhängige Stromregelfunktion sowie eine Richtungssteuerung möglich ist. Bei dieser Vorrichtung ist ein als Meßblende arbeitender Volumenstromsensor in eine Rücklaufleitung zum Tank geschaltet, wobei dessen Druckabfall über ein Wechselventil zu einem elektromagnetisch betätigten Pilotventil geleitet wird, das ein stetig arbeitendes, zur Richtungssteuerung geeignetes Hauptven­ til steuert. Mit dem im Ablaufstrom liegenden Volumenstromsensor läßt sich die Steuerung von voreilenden Massen leichter beherrschen. Aber auch hier sind für die Funktionen der Richtungssteuerung und der Druckwaage bzw. Regelblende einerseits sowie andererseits für die Funktion der Meßblende voneinander getrennte Bauelemente vorgesehen, die relativ viel Bauraum erfordern und kostenerhöhend wirken. Vor allem führt die hydraulische Signalverarbeitung der Ausgangssignale vom Volumenstromsensor zu einem erhöhten Aufwand, insbesondere erfor­ dert dies ein zusätzliches hydraulisches Wechselventil.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße elektrohydraulische Vorrichtung zur lastunabhän­ gigen Regelung eines Volumenstromes proportional zu einem Eingangssi­ gnal mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demge­ genüber den Vorteil, daß sie eine lastunabhängige Stromregelfunktion mit einer Richtungssteuerfunktion bei besonders kompakter Bauweise vereint. Gerade bei Steuerungen für große Volumenströme wirkt sich der geringere Bauraum auch kostengünstig aus, wobei der erforderliche Bauraum praktisch auf den Raumbedarf eines Proportional-Wegeventils entsprechender Nenngröße reduziert werden kann. Zudem ermöglicht die Vorrichtung ein leicht prüfbares, servicefreundliches Komplettgerät, bei dem weitgehend auch Standardbauelemente verwendbar sind.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteil­ hafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angege­ benen Vorrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist eine Ausbildung nach Anspruch 2, die eine besonders einfache, platzsparende und kostengünstige Bauart ermöglicht. Je nach Anwendungsfall kann in zweckmäßiger Weise nach Anspruch 3 eine vorgesteuerte und nach An­ spruch 4 eine direktbetätigte Bauweise vorgesehen werden. Die Steue­ rung voreilender Masse läßt sich dabei leichter beherrschen, wenn in vorteilhafter Weise nach Anspruch 5 der Volumenstromsensor ablaufsei­ tig eingebaut wird. Durch eine Ausbildung nach den Ansprüchen 6 bis 8 wird eine einfache und servicefreundliche Bauweise begünstigt. Vor­ teilhaft ist es ferner, wenn für eine einfachbauende und sicher ar­ beitende Signalermittlung die Wegaufnehmer gemäß den Ansprüchen 9 und 10 angeordnet werden, zumal deren elektrische Ausgangssignale leicht verarbeitbar sind. Äußerst zweckmäßig ist es, wenn mit einem Umschal­ ter gemäß Anspruch 11 auf verschiedene Istwerte umschaltbar ist, so daß sich die Vorrichtung für unterschiedliche Einsatzfälle eignet, wie dies z.B. zur Steuerung einer Geschwindigkeitsphase und einer Druckphase in einer Kunststoffspritzgießmaschine erwünscht ist. Wei­ tere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen An­ sprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.
Zeichnung
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung darge­ stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zei­ gen Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in vereinfachter Darstellung und Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Teil eines zweiten Ausfüh­ rungsbeispiels.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die Fig. 1 zeigt eine elektrohydraulische Vorrichtung 10 zur lastun­ abhängigen Regelung eines Volumenstromes proportional zu einem Ein­ gangssignal, die im wesentlichen aus einer im Längsschnitt darge­ stellten Hauptsteuerstufe 11 und einer vereinfacht dargestellten, elektrohydraulischen Vorsteuerstufe 12 besteht.
Die Hauptsteuerstufe 11 weist ein stetig und proportional arbeitendes 4-Wegeventil 13 auf, dessen Gehäuse 14 eine durchgehende Schieberboh­ rung 15 aufnimmt. In der Schieberbohrung 15 sind in üblicher Weise durch ringförmige Erweiterungen eine Zulaufkammer 16, eine erste (17) und zweite Verbraucherkammer 18 sowie eine erste (19) und zweite Rücklaufkammer 21 ausgebildet, die in geeigneter Weise mit einem Zu­ lauf 22, einem ersten und zweiten Verbraucheranschluß 23, 24 bzw. ei­ nem Rücklaufanschluß 25 verbunden sind.
In der Schieberbohrung 15 ist ein Längsschieber 26 dicht und gleitend geführt, der durch eine sacklochartige Ausnehmung 27 im wesentlichen hohl ausgebildet ist und zum Steuern der Verbindungen zwischen den beiden Verbraucheranschlüssen 23, 24 abwechselnd mit der Zulaufkammer 16 bzw. den Rücklaufkammern 19, 21 vier Steuerkanten 28, 29, 31, 32 aufweist. Diese Steuerkanten 28 bis 32 sind so ausgebildet, daß die Vorrichtung 10 als elektrohydraulisch vorgesteuertes 4/3-Stetigwege­ ventil arbeiten kann, wobei dessen Steuerblenden so ausgelegt sind, daß bei Nennvolumenstrom nur wenige bar Druckabfall an jeder Steuer­ kante 28 bis 32 abfallen.
Der Längsschieber 26 ragt mit seinen stirnseitigen Enden jeweils in eine erste bzw. zweite Druckkammer 33, 34, die von stirnseitig am Ge­ häuse 14 angebauten Deckeln 35, 36 gebildet werden. In den Druckkam­ mern 33, 34 angeordnete Federn 37, 38 zentrieren den Längsschieber 26 in seiner gezeichneten Mittelstellung, in welcher er die beiden Ver­ braucheranschlüsse 23, 24 hydraulisch blockiert. Beide Druckkammern 33, 34 stehen über hydraulische Steuerleitungen 39, 41 mit der Vor­ steuerstufe 12 in Verbindung, die als ein stetig arbeitendes 4/4-Pro­ portionalwegeventil ausgebildet ist, das von einem Proportionalmagne­ ten 42 betätigbar ist und dessen Steuerglied bei fehlendem elek­ trischem Steuerstrom unter dem Krafteinfluß einer Feder 43 eine Sicherheitsstellung 44 einnehmen kann.
Am ersten Deckel 35 ist koaxial zum Längsschieber 26 ein erster, elektromechanischer Wegaufnehmer 45 angeordnet, der an seinem elek­ trischen Ausgang zum Hub des Längsschiebers 26 proportionale Signale abgibt.
Am entgegengesetzt liegenden, zweiten Deckel 36 ist ein zweiter, elektromechanischer Wegaufnehmer 46 angebaut, der einem Volumenstrom­ sensor 47 zugeordnet ist. Dieser Volumenstromsensor 47 ist in den hohl gebauten Längsschieber 26 in seinem dem zweiten Druckraum 34 zu­ gewandten Ende integriert. Zu diesem Zweck weist der Längsschieber 26 in der Ausnehmung 27 einen erweiterten Bohrungsabschnitt 48 auf, der am stirnseitigen Ende des Längsschiebers 26 durch einen Gewindestop­ fen 49 verschlossen ist. In dem Bohrungsabschnitt 48 ist ein von ei­ ner Meßfeder 51 belasteter Kolben 52 des Volumenstromsensors 47 glei­ tend geführt. Die am Gewindestopfen 49 sich abstützende Meßfeder 51 drückt den Kolben 52 in seiner Ruhestellung gegen einen schieber­ festen Sitz 53, wobei der Kolben 52 im Längsschieber 26 radial ange­ ordnete Meßblenden-Öffnungen 54 übersteuert. Ein die Meßfeder 51 auf­ nehmender Raum 55 in dem Längsschieber 26 ist über geeignete Ausneh­ mungen in dem Kolben 52, im Längsschieber 26 und über einen Entla­ stungskanal 56 ständig mit dem Rücklaufanschluß 25 verbunden. Der Hub des Kolbens 52 im Volumenstromsensor 47 wird von einer Aufnehmerstan­ ge 57 auf einen Kern 58 im zweiten Wegaufnehmer 46 übertragen. Dabei ist die Aufnehmerstange 57 durch den Gewindestopfen 49 wie auch durch den zweiten Deckel 36 in abgedichteter Form, aber längsbeweglich hin­ durchgeführt, so daß ein Steuerdruckaufbau in der zweiten Druckkammer 34 nicht gefährdet wird.
Die elektrischen Ausgangssignale der ersten und zweiten Wegaufnehmer 45, 46 werden als elektrische Spannungen U 1 und U 2 einem Opera­ tionsverstärker 59 eingegeben, der aus beiden Werten die Differenz­ spannung U 1-U 2 ermittelt und dieses Differenzsignal über einen elektrischen Umschalter 61 an einen Differenzverstärker 62 weiter­ gibt, an dessem anderen Eingang als Sollwert die Spannung U angelegt wird. Mit dem Ausgangssignal des Differenzverstärkers 62 wird der Proportionalmagnet 42 in der Vorsteuerstufe 12 angesteuert, so daß der elektrohydraulische Regelkreis 63 in sich geschlossen ist.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung 10 wird wie folgt erläutert, wobei auf deren Funktion nur soweit eingegangen wird, als zum Verständnis der Erfindung notwendig ist:
Es sei davon ausgegangen, daß der Umschalter 61 sich in einer in Fi­ gur 1 gestrichelt gezeichneten Lage befindet, so daß die Signale des zweiten Wegaufnehmers 46 und damit auch des Volumenstromsensors 47 unwirksam sind. Im Differenzverstärker 62 wird dann mit dem vorgege­ benen Sollwertsignal U lediglich die Spannung U 1 des ersten Wegauf­ nehmers 45 verglichen, dessen Größe lediglich von der Lage des Längs­ schiebers 26 im Gehäuse 11 abhängt. Die Vorrichtung 10 mit Haupt­ steuerstufe 11 und Vorsteuerstufe 12 arbeitet dann wie ein elektrohy­ draulisch vorgesteuertes, mit elektrischer Lagemessung und Lagerege­ lung versehenes, Proportional wirkendes 4/3-Stetigwegeventil. Seine Steuerkanten 28 bis 32 sind dabei so ausgelegt, daß an den von ihnen aufgesteuerten Blendenöffnungen bei Nennvolumenstrom nur ca. 4 bar Druckabfall je Kante auftreten. Die Vorrichtung 10 übt damit alle Funktionen eines richtungsteuernden Stromregelventils aus, bei dem lediglich die Funktion der Lastdruckkompensation fehlt. Von den drei Funktionen Meßblenden-, Richtungs- und Regelblenden-Steuerung werden dabei die ersten zwei Funktionen mit dem Längsschieber 26 wahrgenom­ men.
Soll nun zusätzlich zu den beiden ersten Funktionen auch die dritte Funktion der Lastdruckkompensation wahrgenommen werden, so wird der Umschalter 61 in seine durchgezogene Stellung gebracht. Mit Hilfe des Volumenstromsensors 47 wird nunmehr der stets zum Rücklauf 25 abflie­ ßende Druckmittelstrom gemessen, wobei der Hub des Kolbens 52 relativ zum Längsschieber 26 als Regelgröße benutzt wird. In Arbeitsstellun­ gen des Längsschiebers 26 wird, abhängig davon, ob er aus seiner ge­ zeichneten Mittelstellung nach rechts oder nach links ausgelenkt ist, Druckmittel aus dem ersten Verbraucheranschluß 23 über die erste Steuerkante 28 bzw. aus dem zweiten Verbraucheranschluß 24 über die vierte Steuerkante 32 in die Ausnehmung 27 fließen und anschließend den Kolben 52 im Volumenstromsensor 47 gegen die Meßfeder 51 so weit nach rechts drücken, daß über die Meßblenden-Öffnungen 54 der abflie­ ßende Druckmittelstrom zum Rücklauf 25 entlastet werden kann. Die Meßblenden-Öffnungen 54 sind dabei rechtwinklig so ausgebildet, daß sich zwischen dem Hub des Kolbens 52 relativ zu dem die Meßblenden 54 tragenden Längsschieber 26 und dem jeweils auftretenden Volumenstrom ein linearer Zusammenhang ergibt. Die auftretende Druckdifferenz über die Meßblende 54 ist durch die Kraft der Meßfeder 51 festgelegt und somit konstant, wobei diese Druckdifferenz z.B. bei ca. 4 bar liegen kann. Der Hub des Kolbens 52 wird nun unbeeinflußt vom jewei­ ligen Steuerdruck in der zweiten Druckkammer 34 über die Aufnehmer­ stange 57 auf den Kern 58 im zugeordneten zweiten Wegaufnehmer 46 übertragen, dessen elektrisches Ausgangssignal U 2 jedoch ein Maß für den Hub des Kolbens 52 relativ zum Gehäuse 14 darstellt. Zugleich wird über den ersten Wegaufnehmer 45 der Hub des Längsschiebers 26 im Gehäuse 14 ermittelt und an den Operationsverstärker 59 weitergege­ ben, der aus beiden Eingangssignalen ein Differenzsignal U 1-U 2 bildet, dessen Größe nun ein echtes Maß für den Hub des Kolbens 52 relativ zu den Meßblenden-Öffnungen 54 bildet und somit auch die Größe des Volumenstromes angibt. Dieses hubabhängige Differenzsignal U 1-U 2 wird im Differenzverstärker 62 mit dem als Sollwert vor­ gegebenen Spannungssignal U verglichen und davon abhängig mit Hilfe der elektrohydraulischen Vorsteuerstufe 12 der Längsschieber 26 so lange verstellt, bis die jeweilige Regelabweichung zu Null wird, wo­ bei der zum Rücklauf 25 abfließende Volumenstrom proportional zum Sollwert U ist. Bei dieser Regelung stellt sich der Längsschieber 28 selbsttätig so ein, daß unabhängig von der jeweiligen Last in den Verbraucheranschlüssen 23 bzw. 24, dem Systemdruck im Zulauf 22 und dem Rücklaufdruck im Rücklauf 25 stets ein durch den Sollwert U de­ finierter Volumenstrom zum Rücklauf 25 fließt. Der Raum 55 ist dabei ständig zum Rücklauf 25 entlastet, so daß von der zweiten Druckkammer 34 eventuell über den Gewindestopfen 49 in den Raum 55 leckendes Steueröl die Funktion des Volumenstromsensors 47 nicht beeinträchti­ gen kann.
Die für ein richtungssteuerndes Stromregelventil mit Lastkompensa­ tion benötigten drei Funktionen, nämlich Meßblende, Regelblende und Richtungssteuerung sind somit bei der Vorrichtung 10 alle in einer einzigen Achse vereint, wobei der Volumenstromsensor 47 primär die Meßblendenfunktion übernimmt, während der Längsschieber 26 neben der Richtungssteuerung auch die Funktion der Regelblende ausübt.
Die Vorrichtung 10 läßt sich vorteilhaft für unterschiedliche Be­ triebsarten einsetzen, wie dies z.B. auf der Spritzseite von Kunst­ stoffspritzgießmaschinen der Fall ist, wo nacheinander in einem Re­ gelkreis eine Geschwindigkeits- und eine Druckphase durchfahren wer­ den soll. Dabei läßt sich die Geschwindigkeitsphase zweckmäßig mit dem Stromregelmodus steuern, wobei der Umschalter 61 seine in Fig. 1 gezeigte Lage einnimmt. Die Druckphase kann geregelt mit dem Stetig­ ventilmodus durchgeführt werden, wobei ein bei derartigen Maschinen ohnedies vorhandener Druckaufnehmer als Istwertgeber mit verwendet wird.
Die Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch einen Teil einer zweiten Vorrichtung 70, die sich von der ersten Vorrichtung 10 wie folgt un­ terscheidet, wobei für gleiche Bauelemente gleiche Bezugszeichen ver­ wendet werden.
Die zweite Vorrichtung 70 verwendet anstelle zweier Wegaufnehmer nach Fig. 1 lediglich einen einzigen Wegaufnehmer 71, bei welchem ein Spulenträger 72 auf einem Druckrohr 73 gleitend geführt ist und über eine Mitnehmerstange 74 mit dem Längsschieber 28 gekoppelt ist.
Auf diese Weise kann der Wegaufnehmer 71 den Hub des Kolbens 52 rela­ tiv zu den Meßblenden-Öffnungen 54 unmittelbar erfassen, so daß ein zusätzlicher Operationsverstärker 59 sowie ein Umschalter 61 wie in Fig. 1 entfallen.
Im übrigen entspricht die Funktion der zweiten Vorrichtung 70 im Hin­ blick auf eine lastdruckkompensierte Stromregelung mit Richtungsfunk­ tion im wesentlichen der Wirkungsweise der Vorrichtung 10 nach Fig. 1.
Mit den elektrisch ansteuerbaren Vorrichtungen 10, 70, bei denen die drei Funktionen der Meßblende, der Regelblende und der Richtungs­ steuerung konzentrisch zueinander in einer einzigen Achse vereint sind, lassen sich die Herstellkosten gering halten, was sich beson­ ders bei größeren Nennweiten mit entsprechenden Volumenströmen aus­ wirkt. Auch der Raumbedarf dieser Vorrichtungen 10, 70 ist niedrig, und gleicht praktisch dem Bauraum eines identischen Proportionalwege­ ventils entsprechender Nenngröße. Die Vorrichtung läßt sich als gut prüfbares, servicefreundliches Komplettgerät mit integrierter Elek­ tronik herstellen, wobei weitestgehend Standardbauelemente verwendet und genormte Anschlußbilder berücksichtigt werden können.
Selbstverständlich sind an den gezeigten Ausführungsformen Änderungen möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. So können z.B. die Meßblenden-Öffnungen 54 auch so ausgestaltet werden, daß eine nichtlineare Abhängigkeit erzielt wird, um etwa bestimmte Feinsteuer­ eigenschaften zu erzielen oder den nutzbaren Meßbereich zu vergrö­ ßern. Während die in Fig. 1 gezeigte zweistufige Bauweise bei größe­ ren Volumenströmen zweckmäßig ist, könnte das Wegeventil auch so aus­ gestaltet werden, daß ein Steuerschieber 26 direkt von einem Magnet­ antrieb, insbesondere zwei einfachwirkenden Proportionalmagneten, be­ tätigt wird.
Bei der Vorrichtung 10 nach Fig. 1, bei der neben dem Hub des Längs­ schiebers 26 mit dem Signal U 1 auch das Differenzsignal U 1-U 2 für den Volumenstrom ermittelt wird, ergibt sich die Möglichkeit, ein elektrisches Signal zu gewinnen, welches eine Information darüber enthält, um wieviel der an den Steuerkanten 28 bis 32 des Wegeventils 14 abfallende Druck den Nenndruckabfall von ca. 4 bar je Steuerkante übersteigt. Als Ziel wäre dabei anzusteuern, daß der am Wegeventil 14 auftretende Druckabfall möglichst dem Nenndruckabfall des Ventils gleicht. Ein solcher Zustand läßt sich näherungsweise dann erreichen, wenn eine die Vorrichtung 10 versorgende Druckmittelquelle so beein­ flußt wird, daß das Signal U 2=0 realisiert wird. Je nach Lastfall kann dadurch eine erhebliche Energieeinsparung erreicht werden, da der jeweilige Systemdruck auf einem Wert gehalten wird, der den mo­ mentanen Lastdruck nur um die relativ kleinen Ventildruckverluste übersteigt, und wobei die Pumpenfördermenge nicht größer ist als der von der Last benötigte Volumenstrom. Für diesen Fall sind Regelpumpen unterschiedlicher Bauart einsetzbar.

Claims (13)

1. Elektrohydraulische Vorrichtung zur lastunabhängigen Regelung ei­ nes Volumenstromes proportional zu einem Eingangssignal mit einem Stellglied, das in einen von einem Zulauf zu mindestens einem Ver­ braucheranschluß fließenden Druckmittelstrom geschaltet ist und die Funktion einer Regeldrossel übernimmt und mit einem als Meßblende ar­ beitenden Volumenstromsensor, der in Verbindung mit der Regeldrossel eine Stromreglerfunktion ausübt, wobei der Volumenstromsensor mit dem Stellglied in einem Regelkreis liegen, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied als hohler Längsschieber (26) ausgebildet ist, der die Richtungsfunktion eines Wegeventils (14) zwischen zwei Verbraucheran­ schlüssen (23, 24) übernimmt und daß der Volumenstromsensor (47) kon­ zentrisch am Längsschieber (26) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Volu­ menstromsensor (47) im Innern des Längsschiebers (26) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsschieber (26) von Federn (37, 38) zentriert und hydraulisch über eine Vorsteuerstufe (12) ansteuerbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsschieber (26) von Federn zentriert und direkt von einem stetig und doppeltwirkenden Magnetantrieb, insbesondere zwei ein­ fachwirkenden Proportionalmagneten, betätigbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Volumenstromsensor (47) in den Ablaufstrom zwischen die Verbraucheranschlüsse (23, 24) einerseits und andererseits einen Rücklauf (25) geschaltet ist.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß der Längsschieber (26) wenigstens vier Steuerkanten (28, 29, 31, 32) zum Verbinden der beiden Verbraucheran­ schlüsse (23, 24) jeweils abwechselnd mit dem Zulauf (22) bzw. einem Rücklauf (25) aufweist.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß der Längsschieber (26) eine sacklochartige Ausnehmung (27) aufweist, in welcher ein von einer Meßfeder (51) be­ lasteter Kolben (52) des Volumenstromsensors (47) gleitend geführt ist, dem im Längsschieber (26) vom Kolben (52) übersteuerbare Meß­ blenden-Öffnungen (54) zugeordnet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Meß­ feder (51) sich an einem schieberfesten Stopfen (49) abstützt, durch den eine Aufnehmerstange (57) dicht und gleitend hindurchgeführt ist und der einen zum Rücklauf (25) entlasteten, die Meßfeder (51) auf­ nehmenden Raum (55) begrenzt.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß ein die Lage des Längsschiebers (26) rela­ tiv zu einem Gehäuse (14) fühlender, erster Wegaufnehmer (45) ange­ ordnet ist und daß ein die Lage des verstellbaren Kolbens (52) des Volumenstromsensors (47) relativ zum Gehäuse (14) abtastender, zwei­ ter Wegaufnehmer (46) angeordnet ist und daß das Differenzsignal bei­ der Wegaufnehmer (45, 46) als Maß für die Größe des Volumenstromes und damit als Regelgröße benutzt wird.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Anspruche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Wegaufnehmer (45, 46) einander entgegengesetzten Enden des Längsschiebers (26) zugeord­ net sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Regelkreis (63) ein elektrischer Umschalter (61) vorgesehen ist, mit dem als Istwert anstelle des Differenzsignals (U 1-U 2) das Ausgangssignal (U 1) des ersten Wegaufnehmers (45) wählbar ist.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß dem Volumenstromsensor (47) ein Weggeber (71) zugeordnet ist, dessen Spulenträger (72) mit dem hohlen Längs­ schieber (26) mechanisch gekoppelt ist (Fig. 2).
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenträger (72) außen auf einem gehäusefesten Druckrohr (73) glei­ tend angeordnet ist und über eine Mitnehmerstange (74) mit dem Längs­ schieber (26) in Wirkverbindung steht.
DE19873738241 1987-11-11 1987-11-11 Elektrohydraulische vorrichtung zur lastunabhaengigen regelung eines volumenstromes proportional zu einem eingangssignal Withdrawn DE3738241A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19873738241 DE3738241A1 (de) 1987-11-11 1987-11-11 Elektrohydraulische vorrichtung zur lastunabhaengigen regelung eines volumenstromes proportional zu einem eingangssignal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19873738241 DE3738241A1 (de) 1987-11-11 1987-11-11 Elektrohydraulische vorrichtung zur lastunabhaengigen regelung eines volumenstromes proportional zu einem eingangssignal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3738241A1 true DE3738241A1 (de) 1989-05-24

Family

ID=6340251

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19873738241 Withdrawn DE3738241A1 (de) 1987-11-11 1987-11-11 Elektrohydraulische vorrichtung zur lastunabhaengigen regelung eines volumenstromes proportional zu einem eingangssignal

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3738241A1 (de)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991007711A1 (en) * 1989-11-10 1991-05-30 Dowty Defence And Air Systems Limited Fluid flow control valve
WO1995021332A1 (en) * 1994-02-04 1995-08-10 Microhydraulics, Inc. Hydraulic valves
GB2301461A (en) * 1994-02-04 1996-12-04 Microhydraulics Inc Hydraulic valves
DE19536553A1 (de) * 1995-09-30 1997-04-03 Eckehart Schulze Elektrohydraulische Steuerventilanordnung
DE4236846C2 (de) * 1992-10-31 2000-01-27 Blohm & Voss Ind Gmbh Geregelter elektrohydraulischer Stellantrieb für Hubventile, insbesondere Dampfventile von Dampfturbinen
EP2230408A3 (de) * 2009-03-18 2014-02-19 Nabtesco Corporation Ventileinheit
CN104454794A (zh) * 2014-11-11 2015-03-25 中国电子科技集团公司第三十八研究所 一种液压系统失电保护装置及其失电保护方法
CN105179344A (zh) * 2015-01-15 2015-12-23 徐州重型机械有限公司 一种分流阀
EP3176443A1 (de) * 2015-12-01 2017-06-07 Claverham Limited Hydraulikventil

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5174339A (en) * 1989-11-10 1992-12-29 Pickard Gerald W Fluid flow control valve
WO1991007711A1 (en) * 1989-11-10 1991-05-30 Dowty Defence And Air Systems Limited Fluid flow control valve
DE4236846C2 (de) * 1992-10-31 2000-01-27 Blohm & Voss Ind Gmbh Geregelter elektrohydraulischer Stellantrieb für Hubventile, insbesondere Dampfventile von Dampfturbinen
WO1995021332A1 (en) * 1994-02-04 1995-08-10 Microhydraulics, Inc. Hydraulic valves
GB2301461A (en) * 1994-02-04 1996-12-04 Microhydraulics Inc Hydraulic valves
US6039077A (en) * 1995-09-30 2000-03-21 Schulze; Eckehart Electrohydraulic control valve arrangement
DE19536553A1 (de) * 1995-09-30 1997-04-03 Eckehart Schulze Elektrohydraulische Steuerventilanordnung
EP2230408A3 (de) * 2009-03-18 2014-02-19 Nabtesco Corporation Ventileinheit
CN104454794A (zh) * 2014-11-11 2015-03-25 中国电子科技集团公司第三十八研究所 一种液压系统失电保护装置及其失电保护方法
CN105179344A (zh) * 2015-01-15 2015-12-23 徐州重型机械有限公司 一种分流阀
CN105179344B (zh) * 2015-01-15 2017-05-03 徐州重型机械有限公司 一种分流阀
EP3176443A1 (de) * 2015-12-01 2017-06-07 Claverham Limited Hydraulikventil
US10655753B2 (en) 2015-12-01 2020-05-19 Claverham Ltd. Hydraulic valve

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0546300B1 (de) Elektrohydraulische Steuereinrichtung
DE2447858C3 (de) Servo-Ventileinrichtung
EP0164602A2 (de) Einrichtung zum Regeln des Druckes und der Fördermenge einer verstellbaren Pumpe
DE3136174A1 (de) "druckregelventil"
DE3805288A1 (de) Regelventil
DE2813618A1 (de) Elektromagnetisch betaetigtes druckregelventil
EP0607188B1 (de) Blockiergeschützte, hydraulische bremsanlage
DE2754878A1 (de) Lastunabhaengig arbeitendes elektrisch ansteuerbares wegeventil
EP0047848B1 (de) Druckregelventil
DE3829992A1 (de) Proportionalventil
DE3738241A1 (de) Elektrohydraulische vorrichtung zur lastunabhaengigen regelung eines volumenstromes proportional zu einem eingangssignal
EP0092064B1 (de) Vorrichtung zum Betätigen eines Schiebekörpers, insbesondere des Kolbenschiebers eines Wegeventils
EP0041247B1 (de) Vorgesteuerte Vorrichtung zur lastunabhängigen Volumenstromregelung
DE3219730A1 (de) Einrichtung zur steuerung eines hydraulischen servomotors
EP0241870B1 (de) Hydraulische Steuervorrichtung
DE3320047A1 (de) Hydraulische ventilanordnung
DE3206842A1 (de) Steuereinrichtung fuer einen hydraulischen servomotor
EP0074581A1 (de) Vorrichtung zur lastunabhängigen, einem Eingangssignal proportionalen Hub- und Winkelregelung
DE3824205C2 (de) Elektrohydraulisches Regelwegeventil
DE2738463C2 (de) Hydraulische Steuervorrichtung für einen bevorrechtigten zur Fahrzeuglenkung benützten ersten Servomotor und mindestens einen zweiten Servomotor
EP0044518A1 (de) Vorrichtung zur Regelung einer Verstellpumpe
DE2305825B2 (de) Einrichtung zum einstellen der schwenkstellung einer hydrostatischen pumpe
DE2526492C2 (de) Dreistufiges elektro-hydraulisches Servoventil
EP0624732B1 (de) Hydraulische Steuereinrichtung
DE3938560A1 (de) Hydraulische steuereinrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
8141 Disposal/no request for examination