DE3844412A1

DE3844412A1 - Proportional valve activated on one side and having a safety device

Info

Publication number: DE3844412A1
Application number: DE19883844412
Authority: DE
Inventors: Joerg Dantlgraber
Original assignee: Mannesmann Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1988-12-30
Filing date: 1988-12-30
Publication date: 1990-07-05

Abstract

Directional control valve, in particular a magnetically actuated directional control valve, with two consumer parts which can alternatively be connected to the tank or a pressure-medium source, one consumer port in each case lying between pump port and tank port, and the valve piston consisting of at least two piston parts to be moved independently of one another.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Wegeventil, und zwar insbe sondere ein einseitig angesteuertes Proportionalventil.The invention relates to a directional control valve, in particular in particular a proportional valve controlled on one side.

Wegeventile sind seit langem bekannt und dienen zur Steuerung des Starts, des Stops sowie der Fließrichtung eines Druck mediums, um dadurch im Endeffekt die Bewegungsrichtung oder die Haltepositionen eines Verbrauchers, beispielsweise eines Hydraulikzylinders oder Hydromotors, zu bestimmen. Wegeventile können von ihrer Bauart her in zwei Gruppen unterteilt werden, und zwar in Wegesitzventile und Wegeschiebeventile. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Wege schiebeventil. Ferner können Wegeventile eine unterschiedliche Anzahl von Nutzanschlüssen und Schaltstellungen besitzen.Directional control valves have been known for a long time and are used for control the start, the stop and the flow direction of a print mediums, in the end the direction of movement or the stopping positions of a consumer, for example one Hydraulic cylinder or hydraulic motor to determine. Directional control valves can be divided into two groups in terms of their design, namely in directional seated valves and directional spool valves. The The present invention relates in particular to one way slide valve. Furthermore, directional control valves can be different Have number of user connections and switch positions.

Speziell sind auch sog. Wege-Proportionalventile bekannt, die komplexe Steuerungsvorgänge und Programmabläufe, wie Beschleu nigung, Verfahren, Abbremsen eines Verbrauchers, steuern. Solche Wege-Proportionalventile sind beispielsweise beginnend auf Seite 143 des Buchs "Der Hydraulik Trainer" der Firma Mannesmann Rexroth, Lohr/Main, Auflage 1981 beschrieben. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf solche Wege-Proportionalventile, wobei die Erfindung sowohl im Vorsteuerventil als auch im Hauptventil verwirklicht sein kann.So-called directional proportional valves are also known in particular complex control processes and program sequences, such as acceleration inclination, procedure, braking of a consumer, control. Such directional proportional valves are starting, for example on page 143 of the company's book "The Hydraulic Trainer" Mannesmann Rexroth, Lohr / Main, edition 1981. The The present invention particularly relates to such Directional proportional valves, the invention both in Pilot valve as well as in the main valve can.

Bei sogenannten einseitig angesteuerten Proportionalventilen wird auf der einen Seite des Wegeventils ein Proportionalmagnet angeordnet, der gegen eine auf der anderen Seite befindliche Feder arbeitet. Sollte es beim Betrieb eines Magneten dieser Art zu einem Ausfall der Erregung kommen, beispielsweise dadurch, daß die den Steuerstrom vorsehende Elektronik ausfällt oder ein Draht in der Erregerspule bzw. der Zuleitung zur Erregerspule bricht, so können in dem an das Wegeventil angeschlossenen hydraulischen Gerät, beispielsweise einem hydraulischen Zylinder, unerwünschte Vorgänge auftreten. Beispielsweise kann im Falle eines durch den Proportionalmagneten betätigten Wegeventils ein plötzlicher Druckanstieg in dem einen oder anderen Verbraucher auftreten. Wenn es sich bei dem Verbraucher um einen Hydraulikzylinder handelt, so kann dieser, wenn er in einem solchen Fall mit vollem Druck beaufschlagt wird, mit voller Geschwindigkeit "davonfahren".With so-called one-way controlled proportional valves is on one side of the directional valve Proportional magnet arranged against one another Side spring works. Should it be in operation of a Magnets of this type come to a loss of excitement, for example, by providing the control current Electronics fail or a wire in the excitation coil or the supply line to the excitation coil breaks, so that in the Directional control valve connected hydraulic device, for example a hydraulic cylinder, undesirable events occur. For example, in the case of a by Proportional solenoids actuated a directional valve suddenly Pressure rise in one or the other consumer occur. If the consumer is a hydraulic cylinder acts, if he is in such a case with full pressure is applied at full speed "drive away".

Um diese Problematik zu vermeiden, ist es bereits bekannt, auf den beiden Seiten des Ventilkolbens eines Proportional-Wege ventils einen Proportionalmagneten vorzusehen. Sollte dann der eine Proportionalmagnet durch irgendeine Störung stromlos wer den, so wird automatisch auch der andere Proportionalmagnet stromlos gemacht, so daß eine Zentrierfeder den Ventilkolben in seine Mittelstellung verschieben kann. Ein solches Vorgehen macht allerdings zwei Proportionalmagnete notwendig und ebenso auch den doppelten Aufwand an Elektronik. Neben erhöhten Kosten ergeben sich ferner technisch ungünstigere Verhältnisse insoferne als das Proportionalventil insgesamt langsamer sein wird, denn durch die an den beiden Ventilkolbenenden vorhan denen Proportionalmagnete verdoppelt sich auch die Masse und die Reibung. Ein Vorteil dieser bekannten Ausbildung ist die gute Realisierung einer Ausfallsicherung.To avoid this problem, it is already known to the two sides of the valve piston of a proportional way valve to provide a proportional magnet. Then should a proportional magnet is deenergized by any interference the other proportional magnet will automatically become de-energized so that a centering spring the valve piston can move to its middle position. Such an approach however, makes two proportional magnets necessary and likewise also double the electronics effort. In addition to elevated Costs also result in technically less favorable conditions insofar as the proportional valve is slower overall is because of the existing at the two valve piston ends The proportional magnets also double the mass and the friction. An advantage of this known training is that good implementation of failover.

Eine weitere Möglichkeit zur Vermeidung von Drucksprüngen in einem einseitig angesteuerten Proportionalventil besteht darin, daß bei stromlos werdenden Proportionalmagneten durch den in seine Endstellung gehenden Magnetanker eine Absperrung des Pumpenkanals gegenüber den Verbrauchern vorgesehen wird. Dazu benötigt man einen speziell ausgebildeten Kolben. Trotzdem kommt es aber immer noch kurzzeitig zu einem Anlegen des vollen Drucks an den einen Verbraucher, so daß für den Fall eines Verbrauchers in der Form eines hydraulischen Zylinders dieser einen kurzen, natürlich unerwünschten Satz ausführen würde.Another way to avoid pressure jumps in there is a proportional valve controlled on one side in that when the proportional magnets become de-energized by the magnetic armature going into its end position a barrier of the pump channel is provided to consumers. This requires a specially trained piston. Nevertheless, there is still a short investment the full pressure on the one consumer, so that for the Case of a consumer in the form of a hydraulic Cylinders this a short, of course, undesirable sentence would execute.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, ein Wegeventil derart auszubilden, daß es bei einfachem Aufbau insbesondere bei Ver wendung in einem einseitig angesteuerten Proportionalventil eine kostengünstige, einfache, schnell ansprechende Ausfall sicherung vorsieht, ohne daß Drucksprünge irgendwelcher Art im Verbraucher zu befürchten sind. Allgemein bezweckt die Erfin dung eine Vermeidung der Nachteile des Standes der Technik, wobei insbesondere ein einseitig angesteuertes Proportional ventil vorgesehen werden soll, welches unter Vermeidung von hohen Kosten schnell anspricht und im Falle eines Stromaus falls Drucksprünge am Verbraucher vermeidet.The present invention aims a way valve train that with a simple structure, especially in Ver application in a one-way controlled proportional valve an inexpensive, simple, quickly responsive failure provides security without pressure jumps of any kind in the Consumers are to be feared. The general purpose of the inven to avoid the disadvantages of the prior art, in particular a proportional controlled on one side valve is to be provided, which while avoiding quickly responds to high costs and in the event of a power cut if pressure jumps at the consumer are avoided.

Erfindungsgemäß wird ein Wegeventil gemäß dem Oberbegriff des Anspuchs 1 mit einem Ventilkolben aufgebaut, der aus minde stens zwei voneinander unabhängig zu bewegenden Kolbenteilen besteht, die durch den hydraulischen Druck in eine Abschalt stellung gebracht werden können, um so die Verbraucher vom Tank zu trennen.According to the invention, a directional valve according to the preamble of Anspuchs 1 constructed with a valve piston, which from at least two piston parts that can be moved independently of each other exists by the hydraulic pressure in a shutdown position can be brought to the consumer from Separate tank.

Bei Verwendung dieses Wegeventils in einem einseitig ange steuerten Proportionalventil weist gemäß der Erfindung der Proportionalmagnet Anzeigemittel für einen Stromausfall auf, um die Bewegung der beiden Kolbenteile in ihrer Abschaltstel lung zu bewirken, ohne daß dabei in den am Wegeventil liegen den Verbrauchern Drucksprünge auftreten.When using this directional valve in a one-sided controlled proportional valve has according to the invention of Proportional magnet display means for a power failure, the movement of the two piston parts in their switch-off position effect to effect without lying in the way valve pressure jumps occur to consumers.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Preferred embodiments of the invention result from the dependent claims.

Weitere Vorteile Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigtFurther advantages are revealed by the objectives and details of the invention itself from the description of exemplary embodiments on the basis of the Drawing; shows in the drawing

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Proportional magneten, der mehrere (im dargestellten Fall zwei) Ankerteile, aufweist, wobei hier dieser Proportional magnet zur Betätigung eines hydraulischen Geräts in der Form eines im Längsschnitt gezeigten Wegeventils darge stellt ist, so daß Fig. 1 insgesamt ein erstes Ausführungsbeispiel eines einseitig angesteuerten Proportionalwegeventils zeigt; Fig. 1 shows a longitudinal section through a first embodiment of a proportional magnet designed according to the invention, which has several (in the case shown two) anchor parts, here this proportional magnet for actuating a hydraulic device in the form of a directional valve shown in longitudinal section is Darge , so that Fig. 1 overall shows a first embodiment of a unidirectional proportional directional control valve;

Fig. 2 den Proportionalmagneten der Fig. 1 in seiner nicht erregten oder Ruhestellung, wobei allerdings hier im Gegensatz zu Fig. 1, die auf den Stößel nach rechts wirkende Federvorspannung nicht dargestellt ist und ferner ein benachbart zum rechten Stößelende vorge sehenes Abschaltventil für das Wegeventil etwas verändert ausgebildet ist; Fig. 2 shows the proportional magnet of Fig. 1 in its non-energized or rest position, but here in contrast to Fig. 1, the spring bias acting on the plunger to the right is not shown and also a shut-off valve for the directional control valve provided adjacent to the right plunger end something is changed;

Fig. 3 den Proportionalmagneten der Fig. 2 in einer Erregungs oder Arbeitsstellung; Fig. 3 is the proportional solenoid of Figure 2 in a excitation or operating position.

Fig. 4 den Proportionalmagneten der Fig. 1 unmittelbar nach dem Ausfall der Erregung, wo sich der eine Ankerteil des Proportionalmagneten bereits nach links bewegt hat, um so eine Öffnung des Abschaltventils zu bewirken; FIG. 4 shows the proportional magnet of FIG. 1 immediately after the failure of the excitation, where the one armature part of the proportional magnet has already moved to the left, so as to cause the shutoff valve to open;

Fig. 5 den Proportionalmagneten der Fig. 2 in seiner durch Ausfall der Erregung herbeigeführten Ruhestellung, die mit der Stellung gemäß Fig. 2 übereinstimmt; FIG. 5 shows the proportional solenoid of Figure 2 in its induced by failure of the excitation rest position, which coincides with the position according to Fig. 2.

Fig. 6 schematisch ein einseitig angesteuertes Proportional ventil unter Verwendung eines Proportionalmagneten mit einer mechanischen Anzeigevorrichtung der Stromlosigkeit (zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen einseitig angesteuerten Proportionalventils); Fig. 6 schematically shows a one-way controlled proportional valve using a proportional magnet with a mechanical indicator of currentlessness (second embodiment of a one-way controlled proportional valve according to the invention);

Fig. 7 ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen einseitig angesteuerten Proportionalventils speziell unter Verwendung eines Magneten gemäß den Fig. 1 bis 5 und unter Verwendung eines hydraulischen Abschaltven tils; Fig. 7 shows a third embodiment of a one-way controlled proportional valve according to the invention especially using a magnet according to Figures 1 to 5 and using a hydraulic shutdown valve.

Fig. 8 ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen einseitig angesteuerten Proportionalventils, wobei hier im Gegensatz zu Fig. 7 das Abschaltventil in dem Wegeschieberventil integriert ist, und der Proportionalmagnet wie auch das Wegeventil in einer Arbeitsstellung dargestellt sind; Fig. 8 shows a fourth embodiment of an inventive controlled proportional valve on one side, wherein, in contrast to Figure 7, the shut-off valve is integrated in the way of a slide valve and the proportional magnet as well as the directional control valve are shown in a working position.

Fig. 9 zeigt in einer Ansicht ähnlich der Fig. 8 den Propor tionalmagneten unmittelbar nach dem Ausfall der Erre gung, wobei das Abschaltventil bereits geöffnet ist; Fig. 9 shows a view similar to Figure 8, the proportional solenoid immediately after the failure of the excitation, with the shut-off valve already open;

Fig. 10 zeigt in einer Darstellung ähnlich der Fig. 9 den Pro portionalmagneten in seiner durch Ausfall der Erregung hervorgerufenen Abschalt- oder Ruhestellung und auch das Wegeventil in seiner Abschaltstellung; Fig. 10 shows a representation similar to Figure 9, the Pro portionalmagneten in its caused by failure of the excitation switch-off or rest position and the directional valve in its switch-off position.

Fig. 11 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel eines erfindungs gemäßen einseitig angesteuerten Proportionalventils im Längsschnitt; Fig. 11 shows a fifth embodiment of an inventive unidirectional proportional valve in longitudinal section;

Fig. 12 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Proportionalventils in der Form einer Konkretisierung des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 11 und unter Verwendung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Proportionalmagneten, wobei hier das Proportionalventil in seiner Neutralstellung betriebsbereit dargestellt ist; FIG. 12 is a sixth embodiment showing of a proportional valve of the invention in the form of a specification of the embodiment according to Figure 11 and using a second embodiment of a proportional magnet according to the invention, wherein the proportional valve is shown ready for operation in its neutral position here.

Fig. 13 zeigt das sechste Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 12 in seiner Abschaltstellung, d. h. die Verbindung zwischen der Pumpe und den beiden Verbrauchern ist blockiert; FIG. 13 shows the sixth exemplary embodiment according to FIG. 12 in its switch-off position, ie the connection between the pump and the two consumers is blocked;

Fig. 14 Kennlinien des Proportionalmagneten gemäß Fig. 1. Fig. 14 Characteristics of the proportional magnet of FIG. 1.

1. Overview

Im folgenden sei anhand der Fig. 1 bis 5 ein gemäß der Erfin dung ausgebildeter Proportionalmagnet 2 (erstes Ausführungs beispiel des Proportionalmagneten) erläutert, und zwar ver wendet zur Betätigung eines in der Form eines Wegeventils 3 ausgebildeten hydraulischen Geräts, so daß insgesamt ein ein seitig angesteuertes Proportionalventil 1 (erstes Ausfüh rungsbeispiel des Proportionalventils) gebildet wird, welches weiter unten noch im einzelnen betrachtet werden soll. Das erfindungsgemäße Proportionalventil 1 kann, muß aber nicht als Vorsteuerventil eingesetzt werden.In the following, with reference to FIGS . 1 to 5, a trained according to the inven tion proportional magnet 2 (first embodiment example of the proportional magnet) will be explained, namely ver used for actuating a hydraulic device designed in the form of a directional control valve 3 , so that overall a one-sided controlled proportional valve 1 (first embodiment of the proportional valve) is formed, which will be considered in more detail below. The proportional valve 1 according to the invention can, but does not have to be used as a pilot valve.

Bevor der Proportionalmagnet 2 im einzelnen anhand der Fig. 1 beschrieben wird, sei noch auf die verallgemeinernde Fig. 6 hingewiesen, die schematisch den Gesamtaufbau eines einseitig angesteuerten (gegen eine Feder 13 arbeitenden) Proportional ventils 180 zeigt. Man erkennt in Fig. 6, daß der Propor tionalmagnet 2 eine mechanische Anzeigevorrichtung 5 für seine Stromlosigkeit und einen Stößel 6 besitzt. Über den Stößel 6 wird die durch den Pfeil 7 angedeutete Stößelwirkung auf das Wegeventil 3 zu dessen Einstellung übertragen. Zum anderen kann die mechanische Anzeigevorrichtung 5, wenn Stromlo sigkeit beispielsweise durch Kabelbruch auftritt, ein mecha nisches Stromausfallsignal, angedeutet durch Pfeil 8, auf ein Abschaltventil 9 übertragen. Dadurch, daß das mechanische Ausfallsignal 8 ein Schaltelement 50 des Ventils 9 betätigt, wird das Wegeventil 3 über Leitung 10 und Ventil 9 mit dem Tank 11 verbunden, wodurch das Wegeventil 3 in eine Stellung gebracht wird, in welcher unerwünschte Verbindungen zwischen Pumpe und Verbrauchern nicht vorliegen. Before the proportional magnet 2 is described in detail with reference to FIG. 1, reference should also be made to the generalizing FIG. 6, which shows schematically the overall structure of a one-sided controlled (working against a spring 13 ) proportional valve 180 . It can be seen in Fig. 6 that the proportional magnet 2 has a mechanical display device 5 for its currentlessness and a plunger 6 . Via the tappet 6 , the tappet effect indicated by the arrow 7 is transferred to the directional control valve 3 for its adjustment. On the other hand, the mechanical display device 5 , if Stromlo liquid occurs, for example due to a cable break, a mechanical power failure signal, indicated by arrow 8 , transmitted to a shutoff valve 9 . Characterized in that the mechanical failure signal 8 actuates a switching element 50 of the valve 9 , the directional control valve 3 is connected to the tank 11 via line 10 and valve 9 , whereby the directional control valve 3 is brought into a position in which undesired connections between the pump and consumers are not are available.

2. First embodiment of a proportional magnet 2

Der Proportionalmagnet 2 weist ein schematisch dargestelltes Gehäuse 12 auf, in dem eine Längsbohrung 58 ausgebildet ist, in welcher ein mehrteiliger (im dargestellten Ausführungs beispiel ein zweiteiliger) Proportionalmagnetanker 4 hin- und herbewegbar angeordnet ist. Der Proportionalmagnetanker 4 besteht also im dargestellten Fall aus einem Proportional magnetankerteil 60 und einem sogenannten Haltemagnetankerteil 61. Die beiden Ankerteile 60 und 61 arbeiten im Proportional betrieb des Magneten 2 als eine Einheit zusammen, um die noch zu erläuternde Verstellung des Wegeventils 3 zu bewirken. Der Proportionalmagnetankerteil 60 ist von im ganzen napfförmiger Gestalt und ist am Stößel 6 befestigt. Der Stößel 6 ist in zwei Lagern 68 und 69 hin- und herbewegbar geführt, wobei sich das Lager 68 in einem verjüngten Abschnitt der Längsbohrung 58 befindet, während das Lager 69 in einem sich nach außen öffnenden ebenfalls verjüngten Abschnitt der Längsbohrung 58 angeordnet ist. Im Bereich des Lagers 69 ist am Stößel 6 eine Büchse 72 befestigt, in der drei Bohrungen 73 mit gleichen Umfangsabstand angeordnet sind, die mit ebenfalls drei Längs bohrungen 59 im Proportionalmagnetankerteil 62 ausgerichtet sind und Stifte 70 aufnehmen. Die Stifte 70 ragen in eine Ausnehmung 65 des Ankerteils 62 und können die Kraft des Haltemagnetankerteils 61 auf das hydraulische Gerät 3 über tragen. Der Haltemagnetankerteil 61 weist eine Bohrung 67 auf, so daß er auf dem Stößel 6 hin- und hergleiten kann. Der Haltemagnetankerteil 61 ist im ganzen scheibenförmig und ragt mit einem Vorsprung 66, der eine Stirnseite 71 zum Kontakt mit den Stiften 70 aufweist, in die Ausnehmung 65.The proportional magnet 2 has a schematically illustrated housing 12 , in which a longitudinal bore 58 is formed, in which a multi-part (in the illustrated embodiment, for example, a two-part) proportional magnet armature 4 is arranged so that it can be moved back and forth. The proportional magnet armature 4 thus consists in the illustrated case of a proportional magnet armature part 60 and a so-called holding magnet armature part 61 . The two armature parts 60 and 61 work together in proportional operation of the magnet 2 as a unit in order to effect the adjustment of the directional valve 3 which is yet to be explained. The proportional magnet armature part 60 is of a cup-shaped shape overall and is attached to the plunger 6 . The plunger 6 is guided to move back and forth in two bearings 68 and 69 , the bearing 68 being located in a tapered section of the longitudinal bore 58 , while the bearing 69 is arranged in an outwardly opening, likewise tapered section of the longitudinal bore 58 . In the area of the bearing 69 , a bush 72 is attached to the plunger 6 , in which three bores 73 are arranged with the same circumferential spacing, which are also aligned with three longitudinal bores 59 in the proportional magnet armature part 62 and accommodate pins 70 . The pins 70 protrude into a recess 65 of the armature part 62 and can transmit the force of the holding magnet armature part 61 to the hydraulic device 3 . The holding magnet armature part 61 has a bore 67 so that it can slide back and forth on the plunger 6 . The holding magnet armature part 61 is disk-shaped as a whole and projects into the recess 65 with a projection 66 which has an end face 71 for contact with the pins 70 .

Wie bei einem Proportionalmagneten üblich, sind der Proportio nalmagnetankerteil 60 und der Haltemagnetankerteil 61 von einer Erregerspule 64 umgeben, so daß sich die magnetischen Feldlinien 57 bei Erregung ausbreiten können. Die Zuleitungen für die Erregerspule 64 sind schematisch bei 75 dargestellt.As is usual with a proportional magnet, the proportional magnet armature part 60 and the holding magnet armature part 61 are surrounded by an excitation coil 64 , so that the magnetic field lines 57 can spread when excited. The feed lines for the excitation coil 64 are shown schematically at 75 .

Der Proportionalmagnet 2, der auch allgemein irgendein elektrischer Betätigungsmagnet sein kann, ist also durch einen mehrgeteilten Anker, insbesondere einen zweigeteilten Anker gekennzeichnet. Der Proportionalmagnetankerteilteil 60 und der Haltemagnetankerrteil 61 bilden im Betriebszustand, wie bereits erwähnt, eine gemeinsame Verschiebeeinheit, wobei aber ansonsten diese beiden Ankerteile 60, 61 relativ zueinander verschiebbar sind.The proportional magnet 2 , which can also be any electrical actuating magnet in general, is thus characterized by a multi-part armature, in particular a two-part armature. The proportional magnet armature part 60 and the holding magnet armature part 61 , as already mentioned, form a common displacement unit in the operating state, but otherwise these two armature parts 60 , 61 are displaceable relative to one another.

Der Haltemagnetankerteil 61 besitzt im Vergleich zum Propor tionalmagnetankerteil 60 eine kleine Masse. Der Magnetteil 61 liefert vorzugsweise bei Erregung eine hohe Kraft, aber einen kleinen Hub, während der Proportionalmagnetankerteil 60 relativ wenig Kraft, aber einen großen Hub liefert.The holding magnet armature part 61 has a small mass compared to the proportional magnet armature part 60 . The magnetic part 61 preferably delivers a high force but a small stroke when excited, while the proportional magnet armature part 60 provides relatively little force but a large stroke.

Zwischen den beiden Magnetankerteilen ist ein Luftspalt vorgesehen; und ferner befindet sich ein weiterer Luftspalt zwischen dem Proportionalmagnetankerteil 60 und dem Gehäuse (in Axialrichtung gesehen). Auf diese Weise durchsetzt der magnetische Fluß der Erregerspule 64 nacheinander die beiden Luftspalte. Man erkennt insbesondere in Fig. 1, wo auch die magnetischen Feldlinien dargestellt sind, daß der Magnetfluß in den Haltemagnetankerteil 61 im wesentlichen radial eingeleitet wird, während der Magnetfluß aus dem Horizontal magnetankerteil 60 im wesentlichen axial austritt und ins Gehäuse 12 eintritt. Vorzugsweise ist aus Kraftgründen der erste Luftspalt (der Luftspalt zwischen den beiden Magnetanker teilen) kleiner als der zweite Luftspalt. Dadurch, daß vor zugsweise eine einzige gemeinsame Spule auf die beiden Magnetankerteile 60, 61 in einer Richtung einwirkt, besitzen beide die gleiche Wirkrichtung.An air gap is provided between the two armature parts; and further there is another air gap between the proportional magnet armature part 60 and the housing (seen in the axial direction). In this way, the magnetic flux of the excitation coil 64 passes through the two air gaps in succession. It can be seen in particular in FIG. 1, where the magnetic field lines are also shown, that the magnetic flux is introduced essentially radially into the holding magnet armature part 61 , while the magnetic flux exits the horizontal magnet armature part 60 essentially axially and enters the housing 12 . For reasons of force, the first air gap (the air gap between the two magnetic armatures divide) is preferably smaller than the second air gap. Characterized in that a single common coil acts on the two armature parts 60 , 61 in one direction, both have the same direction of action.

Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung ist vorgesehen, daß der minimale Erregerstrom für den Proportionalmagneten genügend groß sein soll, um eine hohe Kraft im Haltemagnetankerteil zu erzeugen, so daß dieser eine große Kraft erzeugen kann, welche eine Feder vorspannt, die ihrerseits stark sein soll, damit sie schnell öffnet.According to the basic idea of the invention it is provided that the minimal excitation current is sufficient for the proportional magnet should be large to a high force in the holding magnet armature part generate so that it can generate a large force which biases a spring, which in turn should be strong, so it opens quickly.

Insbesondere soll der Haltemagnet bzw. der Haltemagnetanker teil in seiner Schließstellung beim kleinsten auftretenden Regelstrom des Proportionalmagneten eine sehr große Kraft erzeugen, damit die starke Feder vorgespannt werden kann. Zu diesem Zweck ist der Haltemagnet derart ausgebildet, daß er eine hyperbolische Kennlinie besitzt.In particular, the holding magnet or the holding magnet armature should part in its closed position with the smallest occurring Control current of the proportional magnet is a very large force generate so that the strong spring can be biased. To for this purpose, the holding magnet is designed such that it has a hyperbolic characteristic.

Es sei hier darauf verwiesen, daß weiter unten unter Bezugnahme auf Fig. 12 und 13 ein zweites Ausführungsbeispiel eines dort mit 176 bezeichneten Proportionalmagneten erläutert wird.It should be pointed out here that a second exemplary embodiment of a proportional magnet denoted by 176 is explained below with reference to FIGS. 12 and 13.

Zur Arbeitweise Proportionalmagneten 2, sei darauf hinge wiesen, daß, wie in den Fig. 2 bis 5 dargestellt, im Be triebszustand gemäß Fig. 3 die beiden Ankerteile 60 und 61 zusammenarbeiten, um nach Art eines Proportionalmagneten das hydraulische Gerät 3 zu verstellen. Wenn allerdings der Strom zur Ansteuerung der Erregerspule 64 ausfällt, beispielsweise dadurch, daß die Zuleitung 75 unterbrochen wird, so kann, wie in Fig. 4 gezeigt, der Haltemagnetankerteil 61 wegen seiner geringen Masse schnell unter der Wirkung einer Ventilöff nungsfeder (56 in Fig. 1) in seine Ruhestellung bewegt werden, wodurch sich unmittelbar eine mechanische Anzeige für diesen Stromausfall ergibt. Der trägere Proportionalmagnetankerteil 60 folgt dann nach, so daß schließlich, wie in Fig. 5 gezeigt, die beiden Ankerteile 60 und 61 ihre Ruhestellung erreichen. To work proportional magnets 2 , it should be noted that, as shown in FIGS . 2 to 5, in the operating state according to FIG. 3, the two armature parts 60 and 61 work together to adjust the hydraulic device 3 in the manner of a proportional magnet. However, if the current for driving the excitation coil 64 fails, for example by interrupting the feed line 75 , the holding magnet armature part 61 can, as shown in FIG. 4, quickly spring under the action of a valve opening ( 56 in Fig. 1) are moved into its rest position, which immediately gives a mechanical display for this power failure. The sluggish proportional solenoid armature part 60 then follows after, so that, finally, as shown in Fig. 5, the two anchor parts 60 and 61 reach their rest position.

3. Intermediate remark

Im folgenden wird auf einen bevorzugten Anwendungsfall des insbesondere als Proportionalmagnet 2 ausgebildeten Betäti gungsmagneten eingegangen. Bei diesem bevorzugten Anwendungs fall handelt es sich um ein einseitig angesteuertes Proportio nalventil. Ein erstes Ausführungsbeispiel eines solchen Pro portionalventils 1 ist in Fig. 1 gezeigt. Ein bereits oben kurz erwähntes zweites allgemeineres Ausführungsbeispiel eines solchen Proportionalventils 180 ist in Fig. 6 gezeigt, ein drittes Ausführungsbeispiel des Proportionalventils 181 zeigt Fig. 7, ein viertes Ausführungsbeispiel 182 des ersten Ausführungsbeispiels zeigen die Fig. 9 und 10. Fig. 11 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel eines Proportionalventils 183 und die Fig. 12 und 13 zeigen ein sechstes Ausführungsbeispiel eines Proportionalventils 184.In the following, a preferred application of the actuation magnet, which is designed in particular as a proportional magnet 2 , will be discussed. This preferred application is a one-way proportional valve. A first embodiment of such a proportional valve 1 is shown in Fig. 1. A second, more general, exemplary embodiment of such a proportional valve 180 , already briefly mentioned above, is shown in FIG. 6, a third exemplary embodiment of the proportional valve 181 is shown in FIG. 7, and a fourth exemplary embodiment 182 of the first exemplary embodiment is shown in FIGS. 9 and 10. FIG. 11 shows one fifth exemplary embodiment of a proportional valve 183 and FIGS. 12 and 13 show a sixth exemplary embodiment of a proportional valve 184 .

4. First embodiment of a proportional solenoid valve

Zunächst sei anhand der Fig. 1 das Proportionalventil 1 er läutert, und zwar als Grundlage für die Beschreibung des zwei ten (Fig. 6) und dritten (Fig. 7) Ausführungsbeispiels.First, with reference to FIG. 1, he explains the proportional valve 1 , specifically as the basis for the description of the second ( FIG. 6) and third ( FIG. 7) exemplary embodiment.

Das Wegeventil 3 umfaßt ein Ventilgehäuse 14, in dem eine Längsbohrung 15 ausgebildet ist, in der ein insgesamt mit 17 bezeichneter Kolben, der insgesamt zwei Kolbenteile 18, 19 aufweist, angeordnet ist. Das Gehäuse 14 bildet benachbart zum am Gehäuse 14 befestigten Gehäuse 12 des Proportionalmagneten 2 einen Kolbenendraum 20, in den der bereits erwähnte Stößel 6 hineinragt. Sodann sind im Gehäuse 14 Ringräume 21 bis 25 und ein Kolbenendraum 26 vorgesehen. Der Kolbenendraum 26 ist durch einen nicht gezeigten Stopfen abgeschlossen, an dem sich noch zu beschreibende Federn abstützen. Mit den Ringräumen 21 bis 25 stehen Anschlußkanäle 28 bis 32 in Verbindung, wobei diese Anschlußkanäle mit Tank T, Verbraucher A, Pumpe P, Verbraucher P und wiederum Tank T in Verbindung stehen können. Der Kolben 17 bildet Ringstege 33 bis 37, mit dazwischen vorgesehenen Ausdrehungen 38 bis 40. In den Stegen 35 und 36 sind sich radial erstreckende Ausnehmungen 41 und 42 vorgesehen, welche mit entsprechenden Kanten des Ventilgehäuses zusammenarbeiten, um die Zumessung des Druckmediums (vorzugsweise Hydrauliköl) zu bewirken. Der Kolben 17 besitzt in seinem linken Bereich eine Verlängerung 43, an der der Stößel 6 anliegen kann, um den Kolben 17 entsprechend der Erregung des Magneten 2 zu verschieben.The directional control valve 3 comprises a valve housing 14 , in which a longitudinal bore 15 is formed, in which a piston, generally designated 17 , which has a total of two piston parts 18 , 19 is arranged. The housing 14 forms, adjacent to the housing 12 of the proportional magnet 2 fastened to the housing 14 , a piston end space 20 into which the plunger 6 already mentioned protrudes. Then 14 annular spaces 21 to 25 and a piston end space 26 are provided in the housing. The piston end space 26 is closed by a plug, not shown, on which springs to be described are supported. Connection channels 28 to 32 are connected to the annular spaces 21 to 25 , these connection channels being able to be connected to tank T , consumer A , pump P , consumer P and again tank T. The piston 17 forms ring webs 33 to 37 , with recesses 38 to 40 provided between them. Radially extending recesses 41 and 42 are provided in the webs 35 and 36 , which work together with corresponding edges of the valve housing in order to effect the metering of the pressure medium (preferably hydraulic oil). The piston 17 has in its left area an extension 43 against which the plunger 6 can rest in order to move the piston 17 in accordance with the excitation of the magnet 2 .

Der Ringraum 23 steht über eine Blende 44 mit einem die Ring räume 20 und 26 verbindenden Verbindungskanal 52 in Verbin dung.The annular space 23 is connected via a diaphragm 44 with a connecting the annular spaces 20 and 26 connecting channel 52 .

Ferner steht der Ringraum 21 über eine Radialbohrung 46 im Kolben 17 mit einer Axialbohrung 47 in Verbindung, die über mindestens eine Radialbohrung 48 in der Verlängerung 43 mit einer Ausdrehung 49 in Verbindung steht. Die Ausdrehung 49 ist in der in Fig. 1 gezeigten Position durch eine (bereits erwähnte) eine Radialbohrung 51 aufweisende Ventilhülse (Schaltelement) 50 abgedeckt, so daß in der Schließstellung des so gebildeten Ventils 9 der Endraum 20 nicht mit dem Anschlußkanal 28 (Tankanschluß T) in Verbindung steht.Furthermore, the annular space 21 through a radial bore 46 is in the piston 17 with an axial bore 47 in compound is at least one radial bore 48 in the extension 43 having a recess 49 in connection. In the position shown in FIG. 1, the recess 49 is covered by a valve sleeve (switching element) 50 (already mentioned) having a radial bore 51 , so that in the closed position of the valve 9 thus formed, the end space 20 is not connected to the connecting channel 28 (tank connection T ) is connected.

Die Ventilhülse 50 des Abschaltventils 9 wird durch eine Feder 56 mit der Kraft F 2 in die in Fig. 4 gezeigte Öffnungsstellung des Ventils 9 vorgespannt. Die Feder 56 liegt einerseits an einer Stirnseite des Kolbens 17 an, umgibt den Vorsprung 43 und liegt andererseits an einem Ringflansch 77 der Hülse 50 an. An der zum Proportionalmagneten 2 hinweisenden Stirnseite 74 der Hülse 50 können die bereits erwähnten drei Stifte 70 anliegen, um die vom Haltemagnetankerteil 61 erzeugte Kraft komponente auf die Hülse 50 zu übertragen. The valve sleeve 50 of the shut-off valve 9 is biased by a spring 56 with the force F 2 to the position shown in Fig. 4 the open position of the valve 9. The spring 56 rests on the one hand on an end face of the piston 17 , surrounds the projection 43 and on the other hand rests on an annular flange 77 of the sleeve 50 . On the end face 74 of the sleeve 50 pointing to the proportional magnet 2 , the already mentioned three pins 70 can rest in order to transmit the force component generated by the holding magnet armature part 61 to the sleeve 50 .

Es sei in diesem Zusammenhang erwähnt, daß der Stößel 6 durch eine Feder 54 mit der Kraft F 3 gegen Kolben 17 (schwach??) vorgespannt ist. Diese Feder 54 ist außerordentlich schematisch in Fig. 1 dargestellt. Die Feder 54 stützt sich zum einen am Gehäuse 12 und zum anderen an einem winkel förmigen Teil 78 ab. Der winkelförmige Teil 78 ist an Büchse 72 befestigt, die ihrerseits am Stößel 6 befestigt ist.It should be mentioned in this connection that the plunger 6 is biased by a spring 54 with the force F 3 against the piston 17 (weak ??). This spring 54 is shown extremely schematically in FIG. 1. The spring 54 is supported on the one hand on the housing 12 and on the other hand on an angular part 78 . The angular part 78 is attached to bushing 72 , which in turn is attached to the plunger 6 .

Der Kolben 17 steht rechts unter dem Einfluß zweier Federn 53 und 55. Die Feder 53 erzeugt eine Kraft F 3 und die Feder 55 eine Kraft F 1 jeweils nach links auf den Kolben 17 einwirkend.The piston 17 is under the influence of two springs 53 and 55 on the right. The spring 53 generates a force F 3 and the spring 55 a force F 1 each acting on the piston 17 to the left.

Der Kolben 17 weist, wie bereits erwähnt, zwei Kolbenteile 18 und 19 auf, die in der in Fig. 1 gezeigten Schaltstellung mit ihren beiden Stirnflächen 87, 88 im Bereich des Ringraums 23 aufeinanderliegen.As already mentioned, the piston 17 has two piston parts 18 and 19 , which in the switching position shown in FIG. 1 lie on one another with their two end faces 87 , 88 in the region of the annular space 23 .

In der in Fig. 1 gezeigten Schaltstellung ist der Kolben 17 etwas nach links aus seiner Neutralstellung heraus bewegt, so daß der Druck der (nicht gezeigten) Pumpe P etwas ungleich mäßig zwischen Verbraucher A und Verbraucher B aufgeteilt wird. Nimmt man beispielsweise ein Pumpendruck von 200 bar an, so kann der Druck im Verbraucher A 120 und im Verbraucher B 80 bar betragen. Wenn sich der Kolben 17 in seiner präzisen Neutral- oder Mittelstellung befände (Mittelschnitt), würde ein Pumpendruck von 200 bar in 100 bar am Verbraucher A und 100 bar am Verbraucher B aufgeteilt werden.In the switching position shown in Fig. 1, the piston 17 is moved somewhat to the left out of its neutral position, so that the pressure of the pump P (not shown) is distributed somewhat unevenly between consumer A and consumer B. Assuming, for example, a pump pressure of 200 bar, the pressure in consumer A can be 120 bar and in consumer B 80 bar. If the piston 17 were in its precise neutral or middle position (middle cut), a pump pressure of 200 bar would be divided into 100 bar at consumer A and 100 bar at consumer B.

Damit sich der Kolben 17 in seiner Mittelstellung oder irgend einer nach rechts oder nach links gegenüber der Mittelstellung verschobenen Arbeitsstellung befindet, muß der Proportionalmagnet 2 erregt sein. Durch eine Erhöhung der Erregung kann der Kolben 17 weiter nach rechts durch eine Verminderung der Erregung weiter nach links verschoben werden. In order for the piston 17 to be in its central position or any working position shifted to the right or left relative to the central position, the proportional magnet 2 must be excited. By increasing the excitation, the piston 17 can be shifted further to the right by reducing the excitation further to the left.

Die durch den Proportionalmagnetanker 4 erzeugte Kraft ist mit FP bezeichnet. Der durch den Haltemagnetankerteil 61 erzeugte Kraftanteil ist mit FH bezeichnet. Wenn FP seine Maximalwerte erreicht, befindet sich der Kolben 17 in seiner rechten Extremstellung, bei einer mittleren Kraft in seiner Mittelstellung und bei einer geringen Kraft in seiner linken Extremstellung.The force generated by the proportional magnet armature 4 is designated FP . The proportion of force generated by the holding magnet armature part 61 is designated FH . When FP reaches its maximum values, the piston 17 is in its right extreme position, with a medium force in its middle position and with a low force in its left extreme position.

In den Klammern sind die von den Federn 54 (F 3), 56 (F 2), 53 (F 3), 55 (F 1) ausgeübten Kräfte angegeben.The forces exerted by the springs 54 ( F 3 ), 56 (F 2 ), 53 (F 3 ), 55 (F 1 ) are indicated in the brackets.

Bezüglich der Arbeitsweise des Proportionalventils 1 wurde oben schon auf den Normalbetrieb hingewiesen. Jetzt sei noch der Fall eines Stromausfalls in der Elektronik der Erregerspu le 64 oder in der Zuleitung 75 der Spule 64 erörtert. Bei Stromausfall fällt die Erregung weg, so daß sowohl die Kraft FH wie auch die Kraft FP wegfallen. Nachdem der Haltemagnet ankerteil 61 nur eine verhältnismäßig kleine Masse besitzt, wird er unmittelbar nach dem Stromausfall durch die Kraft F 2 der Feder 56 nach links verschoben, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Dadurch wird das Ventil 9 geöffnet mit der Folge, daß der Druck in den Kolbenräumen 20 und 26 auf Tankdruck absinkt. Dadurch hat der Pumpendruck im Ringraum 23 die Möglichkeit, die beiden Kolbenteile 18 und 19 auseinander zu schieben, wie dies in Fig. 10 (der Abwandlung des Ausfüh rungsbeispiels gemäß Fig. 1) dargestellt ist. Durch dieses Auseinanderschieben der Kolbenteile 18 und 19 wird die Verbindung zwischen Pumpenanschlußkanal 30 und den Verbraucheranschlußkanälen 29 und 31 sicher gesperrt, so daß die bei A und B angeschlossenen Verbraucher keinen Drucksprüngen ausgesetzt werden.Regarding the operation of the proportional valve 1 , normal operation has already been mentioned above. The case of a power failure in the electronics of the excitation coil 64 or in the feed line 75 of the coil 64 will now be discussed. In the event of a power failure, the excitation ceases, so that both the force FH and the force FP are lost . After the holding magnet armature part 61 has only a relatively small mass, it is moved to the left immediately after the power failure by the force F 2 of the spring 56 , as shown in FIG. 4. As a result, the valve 9 is opened, with the result that the pressure in the piston chambers 20 and 26 drops to the tank pressure. As a result, the pump pressure in the annular space 23 has the possibility of pushing the two piston parts 18 and 19 apart, as shown in FIG. 10 (the modification of the exemplary embodiment according to FIG. 1). By pushing the piston parts 18 and 19 apart, the connection between the pump connection channel 30 and the consumer connection channels 29 and 31 is securely blocked, so that the consumers connected to A and B are not exposed to pressure jumps.

Natürlich wird bei der nach links gerichteten Bewegung des Kolbenteils 19 auch der Stößel 6 und somit der Proportional magnetanker 60 in seine Ruhestellung zurückgebracht, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist.Of course, when the piston part 19 moves to the left, the plunger 6 and thus the proportional magnet armature 60 are also returned to their rest position, as shown in FIG. 5.

5. Second embodiment of a proportional solenoid valve

Fig. 6 zeigt ein zweites allgemeineres Ausführungsbeispiel eines einseitig angesteuerten Proportionalventils 180. Hier ist angedeutet, daß allgemein eine mechanische Anzeigevorrich tung 5 für die Stromlosigkeit des Proportionalmagneten 180 vorgesehen ist (in Fig. 1 praktisch durch den Haltemagnet ankerteil 61 gebildet). Wie in Fig. 1 wird das durch eine Feder 13 in eine Richtung vorgespannte Wegeventil 3 durch den Stößel 6 des Proportionalmagneten 2 betätigt. Das Abschalt ventil 9 steht über eine Leitung 10 mit dem Wegeventil 3 einerseits und über eine weitere Leitung mit dem Tank ande rerseits in Verbindung. Das Schaltelement 50 des Abschaltven tils 9 wird durch ein von der Anzeigevorrichtung 5 geliefertes mechanisches den Stromausfall anzeigendes Signal 8 betätigt. FIG. 6 shows a second, more general exemplary embodiment of a proportional valve 180 controlled on one side. Here it is indicated that a mechanical device 5 is generally provided for the de-energization of the proportional magnet 180 (practically formed in FIG. 1 by the holding magnet armature part 61 ). As in FIG. 1, the directional valve 3 , which is biased in one direction by a spring 13, is actuated by the plunger 6 of the proportional magnet 2 . The shut-off valve 9 is connected via a line 10 with the directional control valve 3 on the one hand and via a further line with the tank on the other hand. The switching element 50 of the shutdown valve 9 is actuated by a signal 8 provided by the mechanical device 5 indicating the power failure.

Es ist auch denkbar, statt einer mechanischen Anzeige für die Stromlosigkeit des Proportionalmagneten 2 eine elektrische An zeigevorrichtung vorzusehen, welche dann ein elektrisches Sig nal liefert, das den Ausfall des Proportionalmagneten anzeigt. Dieses elektrische Signal könnte dann ein elektrisch betätig tes Ventil betätigen und ein entsprechendes Schaltelement 50 in einem entsprechenden Ventil 9 öffnen.It is also conceivable to provide an electrical display device instead of a mechanical display for the currentlessness of the proportional magnet 2 , which then supplies an electrical signal that indicates the failure of the proportional magnet. This electrical signal could then actuate an electrically actuated valve and open a corresponding switching element 50 in a corresponding valve 9 .

6. Third embodiment of a proportional solenoid valve

Fig. 7 zeigt unter Verwendung des Grundaufbaus des ersten Aus führungsbeispiels ein drittes Ausführungsbeispiel eines ein seitig angesteuerten Proportionalventils 181. Hier ist gegen über dem ersten Ausführungsbeispiel verallgemeinert darge stellt, daß das Abschaltventil 9 nicht notwendigerweise im We geventil integriert sein muß. Fig. 7 shows using the basic structure of the first exemplary embodiment from a third embodiment of a one-sided controlled proportional valve 181 . Here is generalized over the first embodiment Darge provides that the shut-off valve 9 does not necessarily have to be integrated in the valve.

7. Fourth embodiment of a proportional solenoid valve

Fig. 8 bis 10 zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel, nämlich eine Abwandlung des in Fig. 1 gezeigten Proportionalventils, welches hier mit 182 bezeichnet ist. Fig. 8 to 10 show a fourth embodiment, namely a modification of the proportional valve shown in Fig. 1, which is here designated by 182.

Die folgenden Unterschiede bestehen hier zum ersten Ausfüh rungsbeispiel. Zunächst ist die Feder 54 des ersten Ausfüh rungsbeispiels hier zwischen dem linken Ende des Stößels 6 und einem Teil des Gehäuses 12 wirkend vorzustellen, so daß der Stößel 6 ähnlich wie in Fig. 1 nach rechts gegen den Anker 17 vorgespannt ist.The following differences exist with respect to the first exemplary embodiment. First of all, the spring 54 of the first exemplary embodiment is to be presented here acting between the left end of the plunger 6 and part of the housing 12 , so that the plunger 6 is biased towards the right against the armature 17 in a manner similar to that in FIG. 1.

Ferner wird gemäß Fig. 8 der Kolben 17 nur durch eine einzige Feder 155 nach links vorgespannt, die die Funktion der Federn 53, 55 in Fig. 1 übernimmt.Further, FIG 8, the piston is in accordance. 17 biased by a single spring 155 to the left, which takes over the function of the springs 1 53, 55 in Fig..

Schließlich ist die der Hülse 50 entsprechende Hülse 170 ohne eine Bohrung 51 und ohne einen Flansch 77 ausgebildet. Die Hülse 170 gibt die Radialbohrung(en) 48 bzw. die Ausdrehung 49 unmittelbar frei. Die Feder 56 liegt mit ihrem linken Ende un mittelbar an der rechten Stirnfläche der Hülse 170 an.Finally, the sleeve 170 corresponding to the sleeve 50 is formed without a bore 51 and without a flange 77 . The sleeve 170 immediately releases the radial bore (s) 48 or the recess 49 . The spring 56 lies with its left end un directly on the right end face of the sleeve 170 .

Abgesehen von diesen Änderungen gilt für diese Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels gemäß den Fig. 8 bis 10 das glei che wie für das erste Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1.Apart from these changes, the same applies to this modification of the first exemplary embodiment according to FIGS. 8 to 10 as for the first exemplary embodiment according to FIG. 1.

Fig. 8 zeigt das Proportionalventil 182 in einer Arbeitsstel lung etwas nach links verschoben gegenüber der Mittel- oder Neutralstellung. Fig. 9 zeigt den Augenblick des Stromausfalls des Proportionalmagneten 2, wo der Haltemagnetankerteil 61 sich bereits nach links verschoben hat und das Öffnen des Ab schaltventils 9 ermöglichte. Fig. 10 zeigt schließlich die auseinandergeschobenen Kolbenteile 18 und 19, welche eine Verbindung zwischen Pumpenanschlußkanal 30 und den Anschlußkanal 29 für den Verbraucher A bzw. den Anschlußkanal 31 für den Verbraucher B unmöglich machen. Fig. 8 shows the proportional valve 182 in a working position slightly shifted to the left relative to the central or neutral position. Fig. 9 shows the moment of power failure of the proportional magnet 2 , where the holding magnet armature part 61 has already moved to the left and the opening of the switching valve 9 made possible. Fig. 10 shows, finally, the pushed-apart piston members 18 and 19, which make a connection between the pump supply passage 30 and the connecting channel 29 to the consumer A and the connection channel 31 to the consumer B impossible.

8. Intermediate remark

Anhand der beiden folgenden Ausführungsbeispiele, eines fünften Ausführungsbeispiels (Fig. 11) und eines sechsten Ausführungsbeispiels (Fig. 12 und 13) werden spezielle Abwandlungen des Ausführungsbeispiels der Fig. 6 erläutert. Beim fünften und sechsten Ausführungsbeispiel wird die Vorspannkraft für den Ventilkolben mittelbar hydraulisch erzeugt und durch die Betätigung des Ventils 9 kann die Vorspannkraft bei Ausfall des Proportionalmagneten schnell beseitigt werden.Special modifications of the exemplary embodiment of FIG. 6 are explained on the basis of the two following exemplary embodiments, a fifth exemplary embodiment ( FIG. 11) and a sixth exemplary embodiment ( FIGS. 12 and 13). In the fifth and sixth exemplary embodiment, the pretensioning force for the valve piston is generated indirectly hydraulically, and by actuating the valve 9 , the pretensioning force can be quickly eliminated if the proportional magnet fails.

9. Fifth embodiment of a proportional solenoid valve and second embodiment of a proportional magnet

Fig. 11 zeigt das fünfte Ausführungsbeispiel eines einseitig angesteuerten Proportionalventils 183, und zwar bestehend aus einem erfindungsgemäßen Proportionalmagnet 82 und einem erfindungsgemäßen Wegeventil 83. Fig. 11, the fifth embodiment shows a one-side driven proportional valve 183, namely according to the invention consisting of a proportional solenoid 82, and a directional control valve 83 according to the invention.

Der Proportionalmagnet 82 ist für sich gesehen ein zweites Ausführungsbeispiel eines einen mehrgeteilten Proportionalmagnetanker 76 aufweisenden elektrischen Betätigungsmagneten, wie er zuerst anhand der Fig. 1 beschrieben wurde. Es sei deshalb kurz auf den Proportional magneten 82 eingegangen, von dessen Proportionalmagnetanker 76 nur schematisch ein Abschnitt 85 des Proportionalmagnet ankerteils 91 und ein Abschnitt 81 des Haltemagnetankerteils 90 dargestellt sind. Bei dem Abschnitt 81 handelt es sich praktisch um die mechanische Anzeigevorrichtung für den Ausfall des Proportionalmagneten 82. Diese Anzeigevorrichtung 81 liefert bei Stromausfall in der (hier nicht gezeigten) Elektronik der Erregerspule oder bei einem Kabelbruch ein mechanisches Stromausfallsignal, welches durch den gestrichel ten Pfeil 8 angedeutet ist. Durch dieses mechanische Signal 8 kann das Abschaltventil 9 in seine Öffnungsstellung geschaltet werden, um die Vorspannung eines Kolbens 84 des noch zu be schreibenden Wegeventils 83 zu beseitigen.The proportional magnet 82 is in itself a second exemplary embodiment of an electrical actuating magnet having a multi-part proportional magnet armature 76 , as was first described with reference to FIG. 1. It should therefore be briefly discussed the proportional magnet 82 , of whose proportional magnet armature 76 only a section 85 of the proportional magnet armature part 91 and a section 81 of the holding magnet armature part 90 are shown only schematically. Section 81 is practically the mechanical display device for the failure of the proportional magnet 82 . This display device 81 provides a mechanical power failure signal in the event of a power failure in the electronics of the excitation coil (not shown here) or in the event of a cable break, which is indicated by the dashed arrow 8 . By this mechanical signal 8 , the shut-off valve 9 can be switched to its open position in order to eliminate the bias of a piston 84 of the directional valve 83 to be written.

Beim Proportionalmagnet 82 ist der Haltemagnetankerteil 90 hin- und herbewegbar in einer mittig angeordneten Längsbohrung 89 des Proportionalmagnetankerteils 91 angeordnet. Der Haltemagnetankerteil besitzt in der Praxis einen plattenförmigen Teil, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, wobei der in Fig. 11 lediglich gezeigte stangenförmige Abschnitt 81 sich in eine Ausnehmung 156 des Ankerteils 91 hinein erstreckt.In the case of the proportional magnet 82 , the holding magnet armature part 90 is arranged such that it can be moved back and forth in a centrally arranged longitudinal bore 89 of the proportional magnet armature part 91 . In practice, the holding magnet armature part has a plate-shaped part, as is shown in FIG. 1, the rod-shaped section 81 only shown in FIG. 11 extending into a recess 156 in the armature part 91 .

Was das fünfte Ausführungsbeispiel des Proportionalmagnetven tils 183 anlangt, so sei auf die untenstehende Beschreibung des Wegeventils 103 hingewiesen.As far as the fifth embodiment of the proportional solenoid valve 183 is concerned, reference is made to the description below of the directional valve 103 .

10. Sixth embodiment of a proportional magnet valve

Beim sechsten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 12 und 13 weist ein einseitig angesteuertes Proportionalventil 184 einen Pro portionalmagneten 176 und ein Wegeventil 103 auf. Im Gegensatz zum fünften Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 11 ist hier das Ab schaltventil 9 integriert im Proportionalventil 184 vorge sehen.In the sixth exemplary embodiment according to FIGS. 12 and 13, a proportional valve 184 controlled on one side has a proportional magnet 176 and a directional valve 103 . In contrast to the fifth embodiment shown in FIG. 11, the on-off valve 9 is integrated in the proportional valve 184 .

Vom Proportionalmagneten 176 ist (wie bei Fig. 11) lediglich der Abschnitt 85 des Proportionalmagnetankerteils 91 und der stangenförmige Abschnitt 81 des Haltemagnetankerteils 90 zu sehen. Anders als in Fig. 11 ist am Abschnitt 81 ein Ventilkegel 159 ausgebildet, der von einem Flansch umgeben ist, an dem sich eine Öffnungsfeder 160 abstützt, die andererseits am Flanschteil 152 eines Stopfens 150 anliegt.Of the proportional magnet 176 (as in FIG. 11), only the section 85 of the proportional magnet armature part 91 and the rod-shaped section 81 of the holding magnet armature part 90 can be seen. Unlike in FIG. 11, a valve cone 159 is formed on section 81 , which is surrounded by a flange on which an opening spring 160 is supported, which on the other hand abuts the flange part 152 of a stopper 150 .

Das Wegeventil 103 weist ein Ventilgehäuse 101 mit einer Längsbohrung 102 auf, in der ein Kolben 104 hin- und herbe wegbar angeordnet ist. Der Kolben 104 wird von einer mittig angeordneten Längsbohrung 179 durchsetzt, die einen einen größeren Durchmesser aufweisenden Bohrungsabschnitt 105 und einen einen kleineren Durchmesser aufweisenden Bohrungsabschnitt 106 umfaßt. Im Bohrungsabschnitt 106 ist ein Vorspannkolben 107 hin- und herbewegbar angeordnet. Eine Längsbohrung 108 durchsetzt den Vorspannkolben 107, der einen Anschlagflansch 109 zur Anlage an einem Ringanschlag 110 besitzt. Der Ringanschlag 110 wird durch die unterschiedlichen Durchmesser der Abschnitte 105 und 106 gebildet. Am zum Flansch 109 entgegengesetzt liegenden Ende trägt der Vorspannkolben 107 einen Federteller 111, an dem sich eine Vorspannfeder 112 abstützt, die ferner an einer Anschlagfläche 122 eines nicht näher gezeigten Stopfens eine Anlage findet. An den beiden Stirnseiten des Kolbens 104 sind im Gehäuse 101 Kolbenendräume 117 bzw. 118 ausgebildet. Der Kolbenendraum 117 bildet entgegengesetzt liegende Anschlagflächen 119 und 120. Der Kolbenendraum 118 besitzt entgegengesetzt liegende Anschlagflächen 121 und 122, von denen letztere bereits erwähnt wurde.The directional control valve 103 has a valve housing 101 with a longitudinal bore 102 , in which a piston 104 is arranged so that it can be moved back and forth. The piston 104 is penetrated by a centrally arranged longitudinal bore 179 , which comprises a bore section 105 with a larger diameter and a bore section 106 with a smaller diameter. In the bore section 106 , a biasing piston 107 is arranged so that it can be moved back and forth. A longitudinal bore 108 passes through the biasing piston 107 , which has a stop flange 109 for abutment against a ring stop 110 . The ring stop 110 is formed by the different diameters of the sections 105 and 106 . At the end opposite the flange 109 , the biasing piston 107 carries a spring plate 111 , on which a biasing spring 112 is supported, which also abuts a stop surface 122 of a stopper, not shown. Piston end spaces 117 and 118 are formed in the housing 101 on the two end faces of the piston 104 . The piston end space 117 forms opposing stop surfaces 119 and 120 . The piston end space 118 has opposite stop surfaces 121 and 122 , the latter of which has already been mentioned.

An der Anschlagfläche 119 liegt eine erste Zentrierfeder 127 an, die zum anderen an einer Scheibe 123 anliegt, die ihrerseits an Anschlagfläche 120 anliegen kann. Ferner sitzt eine zweite Zentrierfeder 128 zwischen der Anschlagfläche 122 und einer Scheibe 124, die ihrerseits an Anschlagfläche 121 anliegen kann.A first centering spring 127 bears against the abutment surface 119 , which on the other abuts against a disk 123 which in turn can abut against the abutment surface 120 . Furthermore, a second centering spring 128 sits between the stop surface 122 and a disk 124 , which in turn can rest against the stop surface 121 .

Ein Verbindungskanal 130 stellt die Verbindung zwischen den Kolbenendräumen 117, 118 her. Der Verbindungskanal 130 steht ferner über eine Verbindungsleitung 147 mit Tank 11 bzw. einem Tankanschlußkanal 139 in Verbindung.A connecting channel 130 establishes the connection between the piston end spaces 117 , 118 . The connecting duct 130 is also connected via a connecting line 147 to tank 11 or a tank connecting duct 139 .

Der Kolben 104 besitzt Ausdrehungen 132, 133 und 134, welche die Verbindung mit Anschlußkanälen 139 bis 143 herstellen können. Benachbart zur Längsbohrung 102 sind im Bereich der Anschlußkanäle 140 und 142 Ringräume 136 und 137 im Gehäuse 101 vorgesehen. Eine Blende 44 verbindet den vom Bohrungs abschnitt 105 gebildeten Innenraum 114 mit der Ausdrehung 133.The piston 104 has recesses 132 , 133 and 134 , which can establish the connection with connection channels 139 to 143 . Adjacent to the longitudinal bore 102 , annular spaces 136 and 137 are provided in the housing 101 in the region of the connection channels 140 and 142 . An aperture 44 connects the interior portion 114 formed by the bore 105 with the recess 133 .

Der Innenraum 114 ist an seinem linken Ende durch den im Kol ben 104 befestigten Stopfen 150 abgeschlossen. Im Stopfen 150 ist eine abgestufte Längsbohrung 151 ausgebildet, die einen mit dem Kegel 159 zusammenwirkenden Sitz 153 und somit Abschaltventil 9 bildet. Am anderen Ende des Innenraums 114 befindet sich der einen Abschluß vorsehende Vorspannkolben 107, in dessen Längsbohrung 108 ein Druckausgleichskolben 162 angeordnet ist, der über eine Stange 161 mit dem Kegel 159 verbunden ist.The interior 114 is completed at its left end by the plug 150 fastened in the piston 104 . A stepped longitudinal bore 151 is formed in the plug 150 , which forms a seat 153 which interacts with the cone 159 and thus the shut-off valve 9 . At the other end of the interior 114 is the preloading piston 107 , in whose longitudinal bore 108 a pressure compensation piston 162 is arranged, which is connected via a rod 161 to the cone 159 .

In Fig. 12 ist das Proportionalventil 184 in einem Betriebszu stand, und zwar in seiner Nullstellung gezeigt. Der Proportio nalmagnet 176 ist erregt, d. h. das Abschaltventil 9 ist ge schlossen, so daß sich im Innenraum 114 über die Blende 44 der Pumpendruck aufgebaut hat, der ein Ausfahren des Vorspannkol bens 107 und somit ein Spannen der Vorspannfeder 112 bewirkt hat. Wenn im Innenraum 114 Druck vorhanden ist, so geht der Vorspannkolben 107 auf Anschlag und die gegenüber den Zentrierfedern 127, 128 starke Vorspannfeder 112 wird definiert vorgespannt. Da die Zentrierfedern 127, 128 relativ schwach sind, können sie in der einen Richtung vom Proportionalmagneten 176 und in der anderen Richtung von der stärkeren Vorspannfeder 112 überdrückt werden.In Fig. 12, the proportional valve 184 was in a Betriebszu, namely shown in its zero position. The Proportio nalmagnet 176 is energized, that is, the shut-off valve 9 is closed, so that the pump pressure has built up in the interior 114 via the orifice 44, which has caused an extension of the preloading piston 107 and thus a tensioning of the preload spring 112 . If there is pressure in the interior 114 , the biasing piston 107 comes to a stop and the biasing spring 112 , which is strong relative to the centering springs 127 , 128 , is preloaded in a defined manner. Since the centering springs 127 , 128 are relatively weak, they can be overpressed in one direction by the proportional magnet 176 and in the other direction by the stronger biasing spring 112 .

Die schwache Feder 160 hält bei nicht erregtem Proportional magneten 176 das Ventil 9 geöffnet.The weak spring 160 keeps the valve 9 open when the proportional magnet 176 is not energized.

In dem in Fig. 12 gezeigten Zustand hält sich gerade die durch die Feder 112 erzeugte Kraft mit der vom Proportionalmagneten 176 erzeugten Kraft (halbe Magnetnennkraft) das Gleichgewicht.In the state shown in FIG. 12, the force generated by the spring 112 is in equilibrium with the force generated by the proportional magnet 176 (half the nominal magnetic force).

Wenn man ausgehend von der in Fig. 12 gezeigten Stellung die Proportionalmagnetkraft kleiner macht, so wird, da Vorspannkolben 147 und Kolben 104 durch die hydraulische Vorspannung praktisch ein Stück geworden sind, der Kolben 104 nach links verschoben, um P mit B zu verbinden. Dabei wird die relativ schwache Kraft der Zentrierfeder 127 überwunden. Wenn dagegen die Magnetkraft über die Hälfte der Nennkraft hinaus ansteigt, so wird der Magnet 176 den Kolben 104 nach rechts entgegen der Kraft der Vorspannfeder 112 und auch entgegen der Kraft der rechten Zentrierfeder 128 verschieben.If, starting from the position shown in FIG. 12, the proportional magnetic force is made smaller, since the preload piston 147 and piston 104 have practically become one piece due to the hydraulic preload, the piston 104 is shifted to the left in order to connect P to B. The relatively weak force of the centering spring 127 is overcome. If, on the other hand, the magnetic force rises above half the nominal force, the magnet 176 will move the piston 104 to the right against the force of the biasing spring 112 and also against the force of the right centering spring 128 .

Wenn ein Stromausfall oder ein Kabelbruch im Bereich des Pro portionalmagneten 176 auftritt, so öffnet die kleine Feder 160 den Sitz 153 sehr schnell wegen der kleinen Masse des Haltemagnetankerteils 90. Damit bricht der Druck im Innenraum 114 des Kolbens 104 zusammen und die sich entspannende Feder 112 schiebt den Vorspannkolben 107 in den Kolben 104 hinein. Infolgedessen sind die beiden äußeren Zentrierfedern 127, 128 in der Lage, über die beiden Scheiben 123, 124 den Hauptkolben 104 zu zentrieren, also Pumpe P von den Verbrauchern A und B zu trennen.If a power failure or a cable break occurs in the area of the proportional magnet 176 , the small spring 160 opens the seat 153 very quickly because of the small mass of the holding magnet armature part 90 . The pressure in the interior 114 of the piston 104 thus collapses and the relaxing spring 112 pushes the biasing piston 107 into the piston 104 . As a result, the two outer centering springs 127 , 128 are able to center the main piston 104 via the two disks 123 , 124 , that is to say to separate pump P from consumers A and B.

Fig. 14 dient der Erläuterung des Proportionalmagneten gemäß Fig. 1. Fig. 14, the explanation of the proportional magnet 1 is used as shown in FIG..

Claims

1. Directional control valve, in particular a solenoid-operated directional control valve with two consumer connections, which can be optionally connected to the tank or a pressure medium source, with one consumer connection between the pump and tank connections, characterized in that the valve piston ( 17 ) consists of at least two independently of one another moving piston parts ( 18 , 19 ).

2. Valve according to claim 1, characterized in that each piston part ( 18 , 19 ) in the flow path between a consumer ( A , B ) and the tank ( T) or the pressure medium source ( T) .

3. Valve according to claim 1 or 2, characterized in that in the case of de-energized magnets, the piston parts ( 18 , 19 ) are displaceable relative to one another in such a way that the consumer connections are shut off from the pressure medium source and connected to the tank.

4. Valve according to one or more of the claims, characterized in that the two piston parts ( 18 , 19 ) are displaced hydraulically when a solenoid-operated valve ( 9 ) is actuated.

5. Valve according to one or more of the claims, characterized in that a double-function magnet is used which on the one hand actuates the directional control valve ( 3 ) and on the other hand actuates a shut-off valve ( 9 ) provided in the directional control valve.

6. semi-controlled proportional valve having a Pro portionalmagneten (2) and a directional control valve (3), characterized in that the proportional magnet (2) comprises display means for a power failure in the area of the proportional magnet (2) having a shut-off valve (9) in case of a Power failure can operate such that the directional valve ( 3 ) moves to a shutdown position.

7. Valve according to claim 6, characterized in that the valve ( 9 ) is actuated by a separate switching magnet.

8. Valve according to claim 6, characterized in that Proportional magnet and switching magnet connected in series are.

9. Valve according to one or more of the claims, characterized in that the shut-off valve ( 9 ) is integrated in the directional control valve ( 3 ) and can be actuated directly by the display means via a mechanical coupling or signaling.

10. Valve according to one or more of the claims, characterized in that in the operating case the two piston parts ( 18 , 19 ) with their mutually facing end faces ( 87 , 88 ) are held together by the pump pressure and spring means acting on both mutually facing piston end faces, to assume a position determined according to the excitation of the proportional valve ( 2 ), while in the event of a power failure the two piston parts ( 18 , 19 ) are brought into their blocking position by the pump pressure.

11. Valve according to one or more of the claims, characterized in that the shut-off valve ( 9 ) in the housing ( 14 ) of the directional control valve ( 3 ) is arranged in a piston end space ( 20 ) and can be actuated mechanically by a holding or switching magnet which is a Part of the proportional magnet ( 2 ).

12. Valve according to one or more of the claims, characterized in that the valve ( 9 ) has a valve sleeve ( 50 ) which is arranged displaceably on an extension ( 43 ) of the valve piston ( 17 ) and by a spring ( 56 ) in it The opening position is prestressed, a connection ( 49 , 48 , 47 , 46 ) to the tank connection ( 28 ) being provided in the piston.

13. Valve according to one or more of the claims, characterized in that the piston ( 17 ) is acted on one side with the force ( F 1 ) of a spring ( 55 ), while on the other side the force ( F 3 ) one Spring ( 54 ) engages via a plunger ( 6 ).

14. Valve according to one or more of the claims, characterized in that the force ( F 3 ) of a spring ( 53 ) acts parallel to the force ( F 1 ).

15. Valve according to one or more of the claims, characterized in that the spring ( 56 ) biases pins ( 70 ) against the holding magnet part ( 61 ).