DE4037824A1

DE4037824A1 - HYDRAULIC ACTUATOR

Info

Publication number: DE4037824A1
Application number: DE4037824A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl Ing Rembold; Martin Dipl Ing Mueller
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1990-01-16
Filing date: 1990-11-28
Publication date: 1991-07-18
Also published as: WO1991010813A1; EP0511231A1; JPH05503562A; KR920703973A

Abstract

A hydraulic control device has a differential cylinder (11) with a differential piston (12). The pressure chamber (13) on the smaller surface of the differential piston is constantly pressurized by a pump (16), and the pressure chamber (18) on the piston surface (18) is pressurized on via a magnetically actuated control valve (20). In the neutral position, the magnetically actuated control valve (20) has a negative overlap. As the pump is operated at varying speed and the differential piston, when stationary, should be acted on by a constant partial pressure, the control valve is designed so that the flow cross-sections at the control valve can be permanently or temporarily adjusted by actuating the electromagnet accordingly.

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einer hydraulischen Stelleinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einer derartigen, bekannten Stelleinrichtung, z. B. nach der DE-OS 36 16 234, besteht die Steuereinheit aus Pumpe, Speicher, Druckregelventil und Magnet ventil. Ein exaktes Positionieren des Differentialkolbens ist unter bestimmten Bedingungen oft schwierig, außerdem ist der Aufwand an Bauelementen hoch und verlustbehaftet.The invention is based on a hydraulic actuating device the genus of the main claim. In such a known Actuator, e.g. B. according to DE-OS 36 16 234, there is Control unit consisting of pump, accumulator, pressure control valve and solenoid Valve. Precise positioning of the differential piston is under often difficult under certain conditions, and the effort involved Components high and lossy.

Advantages of the invention

Die erfindungsgemäße Stelleinrichtung mit den kennzeichnenden Merk malen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sie mit deutlich geringeren Verlusten arbeitet, wenn keine Verstellung erfolgt, daß sie besonders exakt arbeitet und dabei doch kosten günstig ist. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. The actuating device according to the invention with the characteristic note Painting the main claim has the advantage that it with significantly lower losses works if no adjustment is done that it works particularly precisely and yet cost is cheap. Further advantages of the invention result from the Subclaims.

drawing

Die Erfindung und Ausgestaltungen der Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention and refinements of the invention are described in the following description and drawing explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine vereinfachte Darstellung einer hydraulischen Stelleinrichtung; Figure 1 is a simplified representation of a hydraulic actuator.

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Steuerventil; Fig. 2 is a longitudinal section through a control valve;

Fig. 3 ein Ersatzschaltbild der hydraulischen Stelleinrichtung; Fig. 3 is an equivalent circuit diagram of the hydraulic actuator;

Fig. 4a und 4b als Diagramme die Strömungsquerschnitte in Abhängigkeit von der Drehzahl an der Pumpenwelle; 4a and 4b are diagrams than the flow cross-sections in dependence upon the speed of the pump shaft.

Fig. 5 eine vereinfachte Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform der hydraulischen Stelleinrichtung; Fig. 5 is a simplified illustration of a modified embodiment of the hydraulic actuator;

Fig. 6 bis 11 jeweils Längsschnitte durch weitere Ausführungsformen eines Steuerventils; FIGS. 6 to 11 are longitudinal sections through further embodiments of a control valve;

Fig. 12 und 13 jeweils Längsschnitte durch nur teilweise dargestellte weitere Ausführungsformen eines Steuerventils. FIGS. 12 and 13 each show longitudinal sections through only partly shown further embodiments of a control valve.

Description of the embodiments

In Fig. 1 ist mit 10 ein hydraulischer Stellzylinder bezeichnet, der einen Differentialzylinder 11 mit Differentialkolben 12, 14 aufweist. Der Druckraum 13 an der kleinen Kolbenfläche des Kolbens 14 ist über eine Leitung 15 stets von einer Pumpe 16 beaufschlagt, die von einer Antriebswelle 17, beispielsweise der Nockenwelle eines Verbrennungsmotors, angetrieben ist.In Fig. 1, 10 denotes a hydraulic actuating cylinder which has a differential cylinder 11 with differential pistons 12 , 14 . The pressure chamber 13 on the small piston surface of the piston 14 is always acted upon via a line 15 by a pump 16 which is driven by a drive shaft 17 , for example the camshaft of an internal combustion engine.

In den Druckraum 18 an der großen Kolbenfläche mündet eine Leitung 19, die von einem Steuerventil 20 ausgeht und die sich zur Leitung 15 der Pumpe fortsetzt. An diese Leitung ist auch ein Druckbegren zungsventil 21 angeschlossen. Das Steuerventil ist als 3/2-Wege ventil ausgebildet und in Fig. 2 näher dargestellt. Es wird betätigt durch einen Elektromagneten 22 entgegen der Kraft einer Feder 23. Das Steuerventil weist einen Schieber 24 auf und ist in sogenannter Open-Center-Ausführung ausgebildet, d. h. in Neutral stellung des Steuerschiebers 24 besteht Verbindung von einer Einlaß bohrung 25, an welche die Leitung 19 angeschlossen ist und einer Bohrung 29, an welcher über die Leitung 19 der Raum 18 angeschlossen ist und der Bohrung 27, die am Rücklauf angeschlossen ist. Der Steuerschieber weist eine durchgehende, in seiner Längsrichtung verlaufende, abgestufte Längsbohrung 30 auf. Die Bohrung 27 ist auch mit R bezeichnet, die Bohrung 29 mit A und die Bohrung 25 mit P. Das Druckbegrenzungsventil 21 ist beispielsweise auf 120 Bar eingestellt.A line 19 , which starts from a control valve 20 and which continues to line 15 of the pump, opens into the pressure chamber 18 on the large piston surface. A pressure limiter valve 21 is also connected to this line. The control valve is designed as a 3/2-way valve and shown in more detail in Fig. 2. It is actuated by an electromagnet 22 against the force of a spring 23 . The control valve has a slide 24 and is designed in a so-called open center version, ie in the neutral position of the control slide 24 there is a connection from an inlet bore 25 to which the line 19 is connected and a bore 29 to which the line 19 the room 18 is connected and the bore 27 , which is connected to the return. The control slide has a continuous, stepped longitudinal bore 30 running in its longitudinal direction. The bore 27 is also designated with R, the bore 29 with A and the bore 25 with P. The pressure relief valve 21 is set to 120 bar, for example.

Im stromlosen Zustand hat das Steuerventil die Stellung wie in Fig. 1 dargestellt. Der Druckraum 18 wird über die Leitung 19 und den Steuerventilquerschnitt A_AR drucklos. Der Druckraum 13 wird über die Leitung 15 mit dem Pumpenförderdruck beaufschlagt. Der Differentialkolben bewegt sich nach links. Im konstant bestromten Zustand werden beide Druckräume 13, 18 mit dem Pumpenförderdruck beaufschlagt. Durch die größere wirksame Fläche im Raum 18 ergibt sich eine Gesamtkraft, die den Differentialkolben nach rechts bewegt.In the de-energized state, the control valve has the position shown in FIG. 1. The pressure chamber 18 is depressurized via the line 19 and the control valve cross section A _AR . The pressure chamber 13 is supplied with the pump delivery pressure via line 15 . The differential piston moves to the left. In the constantly energized state, both pressure chambers 13 , 18 are acted upon by the pump delivery pressure. The larger effective area in space 18 results in a total force that moves the differential piston to the right.

Soll der Differentialkolben 12 eine stationäre Stellung einnehmen, kann dies durch sogenanntes Takten des Steuerventils 20 erfolgen. Der Betriebsdruck ist dabei durch das Druckbegrenzungsventil 21 vor gegeben. Würde die Pumpe 16 dauernd gegen 120 Bar arbeiten, ergäbe sich bei hoher Drehzahl eine zu große Leistungsaufnahme. Dies wird nun dadurch verhindert, daß bei Stationärbetrieb das Steuerventil so getaktet wird, daß sich im zeitlichen Mittel nur noch ein Teildruck von etwa 20 bis 30 Bar in den Räumen 13 und 18 einstellt. Bei diesem Druck findet noch keine Stellbewegung des Differentialkolbens statt, da vom zu betätigenden Gegenstand her eine Rückstellkraft auf den Differentialkolben einwirkt. Die Fig. 3 zeigt hierzu ein Ersatz schaltbild, in dem P den Zulauf von der Pumpe nach A (Verbraucher) oder R (Rücklauf) darstellt. Der Zulaufquerschnitt nach P und der Ablaufquerschnitt nach R sind als verstellbare Drosseln dargestellt, die durch den Steuerschieber eingestellt werden. Der obengenannte, sich einstellende Teildruck ergibt sich aus dem Förderstrom der Pumpe 16 und den Querschnitten von P nach A und A nach R. Wenn sich der Förderstrom beispielsweise drehzahlabhängig ändert, würde sich bei einer konstanten Stellung des Steuerschiebers ein unterschied licher Teildruck einstellen, was wiederum eine unerwünschte Kolben bewegung zur Folge hätte. Der zeitlich gemittelte Querschnitt von A nach R muß deshalb mit steigender Drehzahl entsprechend den physi kalischen Gesetzmäßigkeiten so verändert werden, daß der Teildruck ungefähr konstant bleibt. Der zeitlich gemittelte Querschnitt von P nach A sollte so groß sein, daß hier möglichst wenig Druck abfällt. Die Fig. 4a und 4b zeigen die Strömungsquerschnitte abhängig von der Drehzahl an der Pumpenwelle für den Stationärbetrieb. Daraus ist zu erkennen, daß der Abströmquerschnitt A_AR sich mit der Drehzahl vergrößert. Der Querschnitt A_PA wird bei dem verwendeten Ventil zwangsläufig mit steigender Drehzahl kleiner. Sinnvoll ist bei höchster Drehzahl das Verhältnis A_PA = 3A_AR (≅ < ΔP_AR ≅ 9ΔP_PA). Abweichungen bei der Stellung des Differentialkolbens, die z. B. aus Temperaturänderungen oder Strömungskräften im Steuerschieber resultieren, werden über einen Soll-Ist-Vergleich ausgeregelt. Dies geschieht durch entsprechende Ansteuerung des Elektromagneten 22 über einen elektronischen Regelkreis, dem entsprechende Kennwerte zugeführt werden. If the differential piston 12 is to assume a stationary position, this can be done by so-called clocking of the control valve 20 . The operating pressure is given by the pressure relief valve 21 before. If the pump 16 were constantly working against 120 bar, the power consumption would be too high at high speed. This is now prevented by the fact that the control valve is clocked during stationary operation in such a way that, on average, only a partial pressure of about 20 to 30 bar is set in rooms 13 and 18 . At this pressure there is still no actuating movement of the differential piston, since a restoring force acts on the differential piston from the object to be actuated. Fig. 3 shows in this respect an equivalent circuit diagram in which P is the inlet of the pump according to A (consumer) or R (reverse) represents. The inlet cross-section according to P and the outlet cross-section according to R are shown as adjustable throttles that are set by the control slide. The above-mentioned, resulting partial pressure results from the delivery flow of the pump 16 and the cross sections from P to A and A to R. If the delivery flow changes, for example, depending on the speed, a different partial pressure would occur with a constant position of the control spool, which in turn an undesirable piston movement would result. The time-averaged cross-section from A to R must therefore be changed with increasing speed in accordance with the physical laws so that the partial pressure remains approximately constant. The time-averaged cross-section from P to A should be so large that the pressure drops as little as possible. FIGS. 4a and 4b show the flow cross-sections depending on the speed of the pump shaft for the stationary operation. From this it can be seen that the outflow cross section A _AR increases with the speed. The cross section A _PA inevitably becomes smaller with increasing valve speed. The ratio A _PA = 3A _AR (≅ <ΔP _AR ≅ 9ΔP _PA ) makes sense at the highest speed. Deviations in the position of the differential piston, the z. B. result from temperature changes or flow forces in the spool are corrected via a target-actual comparison. This is done by correspondingly controlling the electromagnet 22 via an electronic control circuit, to which the corresponding characteristic values are supplied.

Die Ausführungsform der hydraulischen Stelleinrichtung nach Fig. 5 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 durch den Einsatz einer Drossel und eines federvorgespannten Rückschlagventils in den Rück lauf vom Steuerventil. Vom Druckanschluß R des Steuerventils 20 führt eine Leitung 31, die sich in zwei Leitungsabschnitte 31′, 31′′ aufteilt zu einem Behälter 32. In den Leitungsabschnitt 31′ ist eine Drossel 33 eingeschaltet, während in den Leitungsabschnitt 31′′ ein federvorgespanntes Rückschlagventil 34 eingesetzt ist. Das federvor gespannte Rückschlagventil 34 wirkt als Druckhalteventil und hält bei mittiger Ventilstellung einen Systemdruck von hier 20 bar auf recht. Durch die Drossel 33 ist gewährleistet, daß bei Versorgungs druckausfall und Steuerventil in Stellung I der Stellzylinder durch äußere Kräfte nach links bewegt wird, um einen Motornotlauf auch bei Versorgungspumpenausfall zu gewährleisten.The embodiment of the hydraulic actuating device according to FIG. 5 differs from that according to FIG. 1 by the use of a throttle and a spring-biased check valve in the return flow from the control valve. From the pressure port R of the control valve 20 leads a line 31 , which is divided into two line sections 31 ', 31 ''to a container 32nd In the line section 31 ', a throttle 33 is turned on, while in the line section 31 ''a spring-biased check valve 34 is inserted. The spring-loaded check valve 34 acts as a pressure control valve and maintains a system pressure of 20 bar here when the valve is in the center. The throttle 33 ensures that in the event of a supply pressure failure and control valve in position I, the actuating cylinder is moved to the left by external forces in order to ensure engine emergency running even in the event of a supply pump failure.

Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform des Steuerventils, bei dem der Ventilkörper als Sitzventilkörper ausgebildet ist. Das Steuerventil 20A hat ein hohlzylindrisches Gehäuse 35, an dessen einer Stirnseite eine nach innen weisende Ringschulter 36 ausge bildet ist. In das Gehäuse sind hintereinander ein etwa becher förmiges Magnetgehäuse 37 mit abgesetztem Innendurchmesser, eine Kolbenführungsscheibe 38 und eine Flanschplatte 39 eingesetzt. Das Magnetgehäuse 37 aus hartem, nichtmagnetischem Werkstoff liegt mit seiner offenen Stirnseite an der Ringschulter 36 an, die Flansch platte 39 schließt die gegenüberliegende Stirnseite des Gehäuses ab. Im Boden 40 des Magnetgehäuses ist eine zentrische, kegelförmige Bohrung 41 angeordnet, die sich in Richtung auf die offene Seite des Magnetgehäuses hin aufweitet. In den dem Boden 40 zugewandten Innen raumabschnitt 37a des Magnetgehäuses mit kleinerem Durchmesser ist ein ebenfalls etwa becherförmiger äußerer Magneteinsatz 43 einge paßt, der aus weichmagnetischem Material besteht. Der Boden 44 des Magneteinsatzes weist einen kegelförmigen Fortsatz 45 auf, der in die Bohrung 41 ragt und bündig mit der Unterseite des Bodens 40 des Magnetgehäuses 37 abschließt. Von der Bodeninnenseite des äußeren Magneteinsatzes 43 geht eine ebenfalls kegelförmige Bohrung 47a aus, die in eine durchgehende, zylindrische Bohrung 47b übergeht. In die Bohrung 47a ist ein entsprechender aus nichtmagnetischem Mate rial bestehender Dichtkegel 49 eingesetzt, der mit der Innenseite des Bodens 44 bündig abschließt. In den Innenraum des äußeren Magneteinsatzes 43 ist eine Magnetspule 22A mit einem aus Kunststoff bestehenden Spulenkörper eingesetzt. Die Magnetspule ragt bis in den Innenraumabschnitt 37b größeren Durchmessers des Magnetgehäuses 37. Von der Magnetspule führen elektrische Zuleitungen 50 aus dem Gehäu se 35 heraus. Die Magnetspule 22A wird samt Spulenkörper durch einen in den Innenraumabschnitt 37b eingesetzten Deckel 52 aus weich magnetischem Werkstoff in ihrer Lage fixiert. Vom Deckel ragt ein zylindrischer Fortsatz 53 mit aufgestuftem Außendurchmesser durch die offene Stirnseite des Gehäuses 37. Ein weiterer Fortsatz 54 ragt vom Deckel in das Innere der hohlzylindrischen Magnetspule 22A. Der Außendurchmesser des Fortsatzes 54 entspricht dem Innendurchmesser des Spulenkörpers der Magnetspule 22A. Der Deckel 52 liegt mit seiner ins Gehäuse weisenden Stirnseite bündig an der Stirnfläche des äußeren Magneteinsatzes 43 an. Fig. 6 shows another embodiment of the control valve, wherein the valve body is designed as a seat valve body. The control valve 20 A has a hollow cylindrical housing 35 , on one end of which an inwardly facing annular shoulder 36 is formed. An approximately cup-shaped magnet housing 37 with a reduced inner diameter, a piston guide disk 38 and a flange plate 39 are inserted into the housing one behind the other. The magnet housing 37 made of hard, non-magnetic material rests with its open end face on the annular shoulder 36 , the flange plate 39 closes the opposite end face of the housing. A central, conical bore 41 is arranged in the bottom 40 of the magnet housing and widens in the direction of the open side of the magnet housing. In the bottom 40 facing inner space section 37 a of the magnet housing with a smaller diameter is also a cup-shaped outer magnet insert 43 is fitted, which consists of soft magnetic material. The bottom 44 of the magnet insert has a conical extension 45 which projects into the bore 41 and is flush with the underside of the bottom 40 of the magnet housing 37 . From the bottom inside of the outer magnet insert 43 a likewise conical bore 47 a starts, which merges into a continuous, cylindrical bore 47 b. In the bore 47 a, a corresponding non-magnetic mate rial sealing cone 49 is used, which is flush with the inside of the bottom 44 . In the interior of the outer magnet insert 43 , a magnet coil 22 A with a coil body made of plastic is inserted. The solenoid coil extends into the interior portion 37 b of larger diameter of the magnet housing 37th From the solenoid lead electrical leads 50 out of the housing 35 se out. The magnet coil 22 A, together with the coil former, is fixed in its position by a cover 52 made of soft magnetic material inserted into the interior section 37 b. A cylindrical extension 53 with a stepped outer diameter protrudes from the cover through the open end face of the housing 37 . Another extension 54 protrudes from the cover into the interior of the hollow cylindrical magnet coil 22 A. The outside diameter of the extension 54 corresponds to the inside diameter of the coil body of the magnet coil 22 A. The end face of the cover 52 is flush with the end face of the outer magnet insert 43 .

Der Dichtkegel 49 hat eine zentrische Bohrung 56, deren Durchmesser dem Innendurchmesser des Spulenkörpers der Magnetspule 22A ent spricht. Durch diese Bohrung 56 ragt ein etwa becherförmiger, innerer Magneteinsatz 57 aus weichmagnetischem Werkstoff, so daß sein Boden am Fortsatz 54 des Deckels 52 anliegt. Die offene Stirn seite des inneren Magneteinsatzes 57 schließt bündig mit der Außen seite des Bodens 40 des Magnetgehäuses 37 sowie dem kegelförmigen Fortsatz 45 des äußeren Magneteinsatzes 43 ab. Somit wird durch die Bohrung 47b im Fortsatz 45 des äußeren Magneteinsatzes sowie den Dichtkegel 49 und den inneren Magneteinsatz 57 eine Ringnut 58 gebildet.The sealing cone 49 has a central bore 56 , the diameter of which speaks to the inner diameter of the coil body of the magnetic coil 22 A. An approximately cup-shaped inner magnet insert 57 made of soft magnetic material protrudes through this bore 56 , so that its bottom rests on the extension 54 of the cover 52 . The open end face of the inner magnet insert 57 is flush with the outer side of the bottom 40 of the magnet housing 37 and the conical extension 45 of the outer magnet insert 43 . Thus, an annular groove 58 is formed through the bore 47 b in the extension 45 of the outer magnet insert and the sealing cone 49 and the inner magnet insert 57 .

Der innere Magneteinsatz 57 und der Dichtkegel 49 sowie der Dicht kegel und der äußere Magneteinsatz 43 sind fest miteinander verbunden, z. B. verlötet. Der Deckel 52 und das Magnetgehäuse 37 sind ebenfalls fest miteinander verbunden, z. B. verklebt, verlötet oder verbördelt. Durch diese Verbindungen werden sowohl der Verband aus Dichtkegel, äußerem und innerem Magneteinsatz sowie die Magnet spule 22A samt Spulenkörper in ihrer Lage fixiert. Der Fortsatz 53 des Deckels 52 bzw. die Stirnseite des Gehäuses 37 sowie die elek trischen Zuleitungen 50 sind mit Kunststoff in Steckerform umspritzt.The inner magnet insert 57 and the sealing cone 49 and the sealing cone and the outer magnet insert 43 are firmly connected to each other, for. B. soldered. The cover 52 and the magnet housing 37 are also firmly connected to one another, for. B. glued, soldered or crimped. Through these connections, both the assembly of the sealing cone, the outer and inner magnet insert and the magnetic coil 22 A together with the coil body are fixed in their position. The extension 53 of the cover 52 or the end face of the housing 37 and the elec trical leads 50 are molded with plastic in the form of a plug.

In der Kolbenführungsscheibe 38 ist eine durchgehende, zentrische Bohrung 60 angeordnet, deren Durchmesser größer ist als der der Bohrung 47b im äußeren Magneteinsatz 43. In den beiden Stirnseiten der Kolbenführungsscheibe 38 ist jeweils eine um die Bohrung 60 verlaufende, flache zylindrische Vertiefung 61, 62 angebracht, deren Achsen parallel zu der der Bohrung 60 versetzt sind. Die Achse der zum Flansch 39 weisenden Vertiefung 61 liegt oberhalb von der Achse der Bohrung 60 während die der gegenüberliegenden Vertiefung 62 unterhalb liegt. Neben der Bohrung 60 verläuft in der Kolben führungsscheibe eine achsparallele Sackbohrung 64, die mit der Vertiefung 62 in Verbindung steht.A continuous, central bore 60 is arranged in the piston guide disk 38 , the diameter of which is larger than that of the bore 47 b in the outer magnet insert 43 . In each of the two end faces of the piston guide disk 38 there is a flat cylindrical depression 61 , 62 which extends around the bore 60 and whose axes are offset parallel to that of the bore 60 . The axis of the recess 61 facing the flange 39 lies above the axis of the bore 60, while that of the opposite recess 62 lies below. In addition to the bore 60 , an axially parallel blind bore 64 runs in the piston guide disk and communicates with the depression 62 .

In der Bohrung 60 ist ein Kolben 66 dicht gleitend geführt. Der Kolben 66 besteht aus einer äußeren Kolbenhülse 66a aus nicht magnetischem, hartem Werkstoff und einem inneren Zylinder 66b aus weichmagnetischem Werkstoff, die durch Löten, Schweißen oder Pressen miteinander verbunden sind. Die der Flanschplatte 39 zugewandte Stirnseite des Kolbens 66 weist eine kegelige Einsenkung 68 auf, die vom Außenrand ausgeht, so daß dieser in Form einer als Dichtkante dienenden Ringschneide 67 ausgebildet ist. Von dieser Einsenkung geht eine axiale, kreisförmige Vertiefung 69 aus. In der gegenüber liegenden Stirnseite des Kolbens, die eine vom Außenumfang aus gehende kegelige Vertiefung 75 hat, ist eine axial verlaufende Sack bohrung 70 angeordnet, von deren Grund eine durchgehende Bohrung 71 ausgeht, die die Sackbohrung 70 mit der Vertiefung 69 verbindet. In the bore 60 , a piston 66 is guided in a tightly sliding manner. The piston 66 consists of an outer piston sleeve 66 a made of non-magnetic, hard material and an inner cylinder 66 b made of soft magnetic material, which are connected to one another by soldering, welding or pressing. The end face of the piston 66 facing the flange plate 39 has a conical depression 68 which extends from the outer edge, so that it is designed in the form of an annular cutting edge 67 serving as a sealing edge. An axial, circular depression 69 extends from this depression. In the opposite end of the piston, which has a tapered recess 75 extending from the outer circumference, an axially extending blind bore 70 is arranged, from the bottom of which a continuous bore 71 extends, which connects the blind bore 70 with the recess 69 .

Die Vertiefung 75 ist so ausgebildet, daß am Außenumfang des Kolbens ebenfalls eine als Dichtkante wirkende Ringschneide 74 verbleibt. Am Grund der Sackbohrung 70 stützt sich eine Druckfeder 23A ab, deren entgegengesetztes Ende am Boden des becherförmigen, inneren Magneteinsatzes 57 anliegt.The recess 75 is designed such that an annular cutting edge 74 , which acts as a sealing edge, also remains on the outer circumference of the piston. At the bottom of the blind bore 70 , a compression spring 23 A is supported, the opposite end of which rests against the bottom of the cup-shaped inner magnet insert 57 .

In der Nähe des Außenumfangs des Kolbens 66 verlaufen in diesem mehrere symmetrisch angeordnete durchgehende, achsparallele Bohrungen 73, die mit einer Ringnut 76 in der zum Magnetgehäuse weisenden Stirnseite der äußeren Kolbenhülse 66a in Verbindung stehen. Der Außendurchmesser der Ringnut 76 ist kleiner als der Außendurchmesser des Kolbens 66.In the vicinity of the outer circumference of the piston 66 , a plurality of symmetrically arranged continuous, axially parallel bores 73 run in it, which are connected to an annular groove 76 in the end of the outer piston sleeve 66 a facing the magnet housing. The outer diameter of the annular groove 76 is smaller than the outer diameter of the piston 66 .

In der zur Kolbenführungsscheibe 38 weisenden Stirnseite der Flanschplatte 39 ist eine axiale Sackbohrung 78 angeordnet, deren Außendurchmessers etwas kleiner ist als der der Bohrung 60. Von der gegenüberliegenden Stirnseite geht eine achsgleich verlaufende Sack bohrung 79 aus, die mit der Leitung 19 verbunden ist. Der Anschluß der Leitung 19 an die Sackbohrung entspricht dem Steuerquer schnitt A. Die beiden Sackbohrungen 78, 79 sind durch eine Drossel bohrung 80 miteinander verbunden. Neben den Sackbohrungen 78, 79 ist eine durchgehende Bohrung 82 angebracht, die mit der Bohrung 64 in der Kolbenführungsscheibe 38 fluchtet. Die Bohrung 82 entspricht dem ablaufseitigen Steuerquerschnitt R.An axial blind bore 78 is arranged in the end face of the flange plate 39 facing the piston guide disk 38 , the outer diameter of which is somewhat smaller than that of the bore 60 . From the opposite end of an axially extending blind bore 79 goes out, which is connected to the line 19 . The connection of line 19 to the blind bore corresponds to the control cross section A. The two blind bores 78 , 79 are connected to one another by a throttle bore 80 . In addition to the blind bores 78 , 79 , a through bore 82 is made which is aligned with the bore 64 in the piston guide disk 38 . The bore 82 corresponds to the control cross-section R on the outlet side.

Neben den Sackbohrungen 78, 79 verlaufen der Bohrung 82 gegenüber liegend zwei achsgleiche Sackbohrungen 83, 84, die jeweils von den gegenüberliegenden Stirnseiten der Flanschplatte 39 ausgehen und durch eine Drosselbohrung 85 miteinander verbunden sind. Die Sack bohrung 84 steht mit der die Vertiefung 61 in der Kolbenführungs scheibe 38 in Verbindung, während die Bohrung 83 dem Steuerquer schnitt P entspricht. In addition to the blind bores 78 , 79 , two axially identical blind bores 83 , 84 run opposite the bore 82 , each of which originate from the opposite end faces of the flange plate 39 and are connected to one another by a throttle bore 85 . The blind bore 84 communicates with the recess 61 in the piston guide disk 38 , while the bore 83 corresponds to the control cross section P.

Zwischen der Bohrung 82 und dem Außenrand wird die Flanschplatte von einer Sackbohrung 86 durchdrungen, die ebenfalls die Kolbenführungs scheibe 38 durchdringt und bis in das Magnetgehäuse 37 reicht. In die Sackbohrung 86 ist ein Stift 87 eingesetzt, der die lagerichtige Position der Flanschplatte 39, der Kolbenführungsscheibe 38 und des Magnetgehäuses 37 sichert. Der Außenumfang des Gehäuses 37 ist im Bereich der Kolbenführungsscheibe 38 und der Flanschplatte 39 mit einem Außengewinde 88 versehen, das zur Anbindung des Steuerventils an eine geeignete Anschlußfläche und zum Verspannen des Magnet gehäuses 37, der Kolbenführungsscheibe 38 und der Flanschplatte 39 dient.Between the bore 82 and the outer edge, the flange plate is penetrated by a blind bore 86 , which also penetrates the piston guide disc 38 and extends into the magnet housing 37 . A pin 87 is inserted into the blind bore 86 , which secures the correct position of the flange plate 39 , the piston guide disk 38 and the magnet housing 37 . The outer periphery of the housing 37 is provided in the region of the piston guide disk 38 and the flange plate 39 with an external thread 88 , which serves for connecting the control valve to a suitable connection surface and for bracing the magnet housing 37 , the piston guide disk 38 and the flange plate 39 .

Im stromlosen Zustand hat das Steuerventil 20A die Stellung I wie in den Fig. 1 und 5 dargestellt. Der Kolben 66 liegt aufgrund der Wirkung der Feder 23A mit seiner kegeligen Dichtkante (Ring schneide 67) an der Flanschplatte 39 an, so daß der Druckmittel anschluß P einseitig verschlossen ist. Vom Druckmittelanschluß A gelangt Druckmittel über die Sackbohrungen 79 und 78 und die dazwischen angeordnete Drosselbohrung 80 in die Vertiefung 69 des Kolbens. Von dort besteht über die Bohrungen 73 und die Ringnut 76 an der Ringschneide 74 vorbei eine Verbindung zur Vertiefung 62, die über die Bohrungen 64 und 82 mit dem Druckmittelanschluß R verbunden ist. Gleichzeitig ist die Vertiefung 69 über die Bohrungen 71 und 70 mit der gegenüberliegenden Stirnseite des Kolbens verbunden. Durch den Spalt 89 zwischen Kolben 66 und Magnetgehäuse 37 besteht eine Verbindung zur Ringnut 76. Der Differentialkolben 12, 14 des Differentialzylinders 11 bewegt sich nach links.In the de-energized state, the control valve 20 A has the position I as shown in FIGS. 1 and 5. The piston 66 is due to the action of the spring 23 A with its conical sealing edge (cutting edge 67 ) on the flange plate 39 , so that the pressure medium connection P is closed on one side. From the pressure medium connection A pressure medium passes through the blind bores 79 and 78 and the throttle bore 80 arranged between them into the recess 69 of the piston. From there, there is a connection via the bores 73 and the annular groove 76 past the annular cutting edge 74 to the depression 62 , which is connected to the pressure medium connection R via the bores 64 and 82 . At the same time, the recess 69 is connected via the bores 71 and 70 to the opposite end of the piston. There is a connection to the annular groove 76 through the gap 89 between the piston 66 and the magnet housing 37 . The differential piston 12 , 14 of the differential cylinder 11 moves to the left.

In bestromten Zustand wird der als Magnetanker wirkende Kolben 66 gegen die Kraft der Feder 23A an das Magnetgehäuse gezogen und schließt somit den Druckmittelanschluß R einseitig ab. Gleichzeitig ist der Druckmittelanschluß P über die Bohrungen 83, 85, 84 und die Vertiefung 61 an der Ringschneide 67 vorbei mit der Vertiefung 69 und der Sackbohrung 78 verbunden. Über die Drosselbohrung 80 und die Sackbohrung 79 kann somit Druckmittel zum Druckmittelanschluß A gelangen. Über die Bohrungen 71 und 70 sowie über die Bohrungen 73 ist gleichzeitig der Spalt 89 mit Druckmittel beaufschlagt. Dadurch werden beide Druckräume mit dem Förderdruck der Pumpe 16 beauf schlagt. Durch die größere wirksame Kolbenfläche im Druckraum 18 ergibt sich eine Kraft, die den Differentialkolben nach rechts bewegt.In the energized state, the piston 66 acting as a magnet armature is pulled against the force of the spring 23 A to the magnet housing and thus closes off the pressure medium connection R on one side. At the same time, the pressure medium connection P is connected via the bores 83 , 85 , 84 and the depression 61 past the ring cutter 67 to the depression 69 and the blind bore 78 . Pressure medium can thus reach the pressure medium connection A via the throttle bore 80 and the blind bore 79 . At the same time, the gap 89 is acted upon by pressure medium via the bores 71 and 70 and via the bores 73 . As a result, both pressure chambers are struck with the delivery pressure of the pump 16 . The larger effective piston area in the pressure chamber 18 results in a force which moves the differential piston to the right.

Das Steuerventil 20A hat eine negative Überdeckung, d. h. beim Anziehen des Kolbens 66 öffnet die durch die Ringschneide 67 gebildete Dichtkante bevor die zweite durch die Ringschneide 74 gebildete Dichtkante geschlossen wird. Während der Bewegungsphase des Kolbens 66 sind alle drei Druckmittelanschlüsse A, P, R miteinander verbunden. Darüber hinaus sind die Druckkräfte auf den Kolben vollkommen ausgeglichen, d. h. der Kolben ist in jeder Position frei von Axialkräften durch den Druck des Druckmittels.The control valve 20 A has a negative overlap, ie when the piston 66 is tightened, the sealing edge formed by the annular cutting edge 67 opens before the second sealing edge formed by the annular cutting edge 74 is closed. During the movement phase of the piston 66 , all three pressure medium connections A, P, R are connected to one another. In addition, the pressure forces on the piston are completely balanced, ie the piston is free of axial forces in any position due to the pressure of the pressure medium.

In Fig. 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Steuerventils dargestellt, bei dem durch einen größeren Elektromagneten größere Magnetkräfte und damit eine bessere Schaltzeitkonstanz möglich ist. Das Ventil ist modular aufgebaut, so daß verschieden dimensionierte Bauelemente miteinander kombiniert werden können. Gleiche Teile sind hier mit gleichen Ziffern bezeichnet. Funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Ziffern und zusätzlichen Großbuchstaben gekennzeichnet.In Fig. 7 another embodiment is shown of a control valve in which larger by a larger electromagnet magnetic forces and thus a better switching time constant is possible. The valve has a modular structure so that differently dimensioned components can be combined with one another. The same parts are labeled with the same numbers. Parts with the same function are identified with the same numbers and additional capital letters.

Das Steuerventil 20B nach Fig. 7 hat ein etwa becherförmiges Magnetgehäuse 37B, von dessen Bodeninnenseite ein zylindrischer Kern 93 ausgeht und bündig mit der offenen Stirnseite des Magnetge häuses abschließt. In den Ringraum 94 zwischen Außenwand des Magnet gehäuses 37B und Kern 93 ist eine Magnetspule 22B eingesetzt. In seiner freien Stirnseite hat der Kern 93 eine axiale, zylinder förmige Vertiefung 96, in die ein etwa becherförmiger Einsatz 97 aus hartem Material eingepaßt ist. Am Außenumfang des Magnetgehäuses verlaufen im Bereich der offenen Stirnseite zwei aneinander anschließende Ringnuten 99, 100, von denen die von der Stirnseite ausgehende Ringnut 100 den kleineren Innendurchmesser hat. In diese Ringnut ist ein Ring 101 aus unmagnetischem Werkstoff eingesetzt, dessen Außendurchmesser dem des Magnetgehäuses 37B entspricht.The control valve 20 B according to FIG. 7 has an approximately cup-shaped magnet housing 37 B, from the bottom inside of which a cylindrical core 93 extends and is flush with the open end of the magnet housing. In the annular space 94 between the outer wall of the magnet housing 37 B and core 93 , a solenoid 22 B is used. In its free end face, the core 93 has an axial, cylindrical recess 96 into which an approximately cup-shaped insert 97 made of hard material is fitted. On the outer circumference of the magnet housing, two adjoining annular grooves 99 , 100 run in the region of the open end face, of which the annular groove 100 starting from the end face has the smaller inside diameter. In this ring groove a ring 101 made of non-magnetic material is inserted, the outer diameter of which corresponds to that of the magnet housing 37 B.

An dieser Stirnseite des Magnetgehäuses liegt mit ihrer einen Stirnseite eine zylindrische Kolbenführungsscheibe 38B an, an deren gegenüberliegenden Stirnseite wiederum eine zylindrische Flansch platte 39B anliegt. Die Kolbenführungsscheibe 39B weist in ihren beiden Stirnseiten je eine zylindrische Vertiefung 106, 107 auf. Der Durchmesser der größeren, dem Magnetgehäuse zugewandten Ver tiefung 106 ist größer als der Innendurchmesser der Ringnut 100. Die beiden Vertiefungen sind durch eine zentrische Bohrung 108 verbunden. In dieser Bohrung ist ein Kolben 110 aus hartem Werkstoff gleitend geführt. Der Kolben hat an seiner dem Magnetgehäuse zuge wandten Stirnseite einen Fortsatz 111, der in das Innere des becher förmigen Einsatzes 97 ragt. An diesem Fortsatz stützt sich die Druckfeder 23B ab, die mit ihrem entgegengesetzten Ende am Boden des Einsatzes 97 anliegt und den Kolben gegen die Flanschplatte drückt. Um den Fortsatz 111 herum verläuft in der Stirnseite des Kolbens 110 eine Ringnut 112, von deren Grund mehrere, symmetrisch angeordnete Längsbohrungen 113 ausgehen, die in eine zylindrische Vertiefung 109 an der gegenüberliegenden Stirnseite des Kolbens münden. Die Außen ränder der Stirnseiten des Kolbens sind jeweils vom Außenumfang aus gehend kegelförmig nach innen eingesenkt, so daß Ringschnei den 114, 115 ausgebildet sind, von denen die Ringschneide 115 der Flanschplatte 39B zugewandt ist. In die Ringnut 112 ist ein Ring 117 eingesetzt, dessen Außendurchmesser dem der Ringnut entspricht. Die dem Einsatz 97 zugewandte Stirnseite des Ringes 117 ist gegenläufig zur Ringschneide 114 abgeschrägt, so daß sich ein V-förmiger - stark überhöht dargestellter - Querschnitt ergibt. Die gegenüberliegende Stirnseite des Ringes ist im Bereich der Längsbohrungen 113 ebenfalls abgeschrägt, um den Strömungswiderstand bei Druckmittel durchfluß zu verringern. In die Vertiefung 109 ist ein dem Ring 117 entsprechender Ring 118 eingesetzt. Die Formgebung der Ringschneiden 114, 115 und der Ringe 117, 118 dient dem Ausgleich der Strömungs kräfte an den Stirnseiten des Kolbens. Der durch die Form der Ring schneiden und der Ringe gebildete V-förmige Querschnitt kann auch durch entsprechende Bearbeitung der Kolbenstirnseiten ohne den Ein satz von Ringen ausgebildet werden.On this end face of the magnet housing lies with its one end face a cylindrical piston guide plate 38 B, on the opposite end face in turn a cylindrical flange plate 39 B abuts. The piston guide disk 39 B has a cylindrical recess 106 , 107 in each of its two end faces. The diameter of the larger, the magnet housing facing Ver recess 106 is larger than the inner diameter of the annular groove 100th The two depressions are connected by a central bore 108 . A piston 110 made of hard material is slidably guided in this bore. The piston has on its face facing the magnet housing an extension 111 which projects into the interior of the cup-shaped insert 97 . On this extension, the compression spring 23 B is supported, which rests with its opposite end on the bottom of the insert 97 and presses the piston against the flange plate. Around the extension 111 there is an annular groove 112 in the end face of the piston 110 , from the bottom of which a plurality of symmetrically arranged longitudinal bores 113 extend, which open into a cylindrical recess 109 on the opposite end face of the piston. The outer edges of the end faces of the piston are each recessed conically going from the outer circumference, so that ring cutting 114 , 115 are formed, of which the cutting edge 115 of the flange plate 39 B faces. A ring 117 is inserted into the annular groove 112 , the outer diameter of which corresponds to that of the annular groove. The end face of the ring 117 facing the insert 97 is beveled in the opposite direction to the ring cutting edge 114 , so that there is a V-shaped cross section - shown very exaggerated. The opposite end face of the ring is also beveled in the region of the longitudinal bores 113 in order to reduce the flow resistance in the case of pressure medium flow. A ring 118 corresponding to the ring 117 is inserted into the recess 109 . The shape of the cutting edges 114 , 115 and the rings 117 , 118 is used to balance the flow forces on the end faces of the piston. The V-shaped cross section formed by the shape of the ring and the rings can also be formed by appropriate machining of the piston end faces without the use of rings.

Auf dem - dem Magnetgehäuse zugewandten - Ende des Kolbens 110 ist ein tellerförmiger Flachanker 119 mit einer axial angeordneten Hül se 120 so befestigt, daß der Kolben 110 die Hülse 120 durchdringt. Dadurch verbleibt beim Anlegen der Ringschneide 114 des Kolbens an den Rand des Einsatzes 97 ein Restluftspalt zwischen Flachanker 119 und Magnetgehäuse 37B bzw. Magnetspule 22B. Der Außendurchmesser des Flachankers entspricht etwa dem Innendurchmesser der Ringnut 100. Den Flachanker durchdringen um die Hülse herum mehrere symmetrisch angeordnete Bohrungen 122, die dem Druckmitteldurchfluß dienen.Facing the magnet housing - - At the end of the piston 110 is a flat plate-shaped armature 119 having an axially disposed se Sleeve Shirt 120 mounted so that the piston 110 penetrates the sleeve 120th This leaves a residual air gap between the flat armature 119 and the magnet housing 37 B or solenoid coil 22 B when the annular cutting edge 114 of the piston is applied to the edge of the insert 97. The outer diameter of the flat armature corresponds approximately to the inner diameter of the annular groove 100 . The flat armature penetrates a plurality of symmetrically arranged bores 122 around the sleeve, which serve for the pressure medium flow.

In der Flanschplatte 39B ist eine die Bohrung 108 in der Kolben führungsscheibe 38B verlängernde Sackbohrung 123 geringeren Durch messers angeordnet, von deren Grund eine Bohrung 124 ausgeht, die dem Steuerquerschnitt A entspricht. Die durch den Übergang der Boh rungen 108 und 123 gebildete Ringschulter 125 wirkt mit der Ring schneide 115 als Dichtkante zusammen. Von der freien Stirnseite der Flanschplatte geht eine der Bohrung 82 bzw. dem Steuerquerschnitt R entsprechende Längsbohrung 126 aus, die in der Kolbenführungsscheibe weiterläuft und in die Vertiefung 106 mündet. Eine weitere, dem Druckmittelanschluß P entsprechende Längsbohrung 127 durch die Flanschplatte mündet in die Vertiefung 107. In the flange plate 39 B is a bore 108 in the piston guide disk 38 B extending blind hole 123 smaller diameter arranged, from the bottom of which a bore 124 starts, which corresponds to the control cross section A. The ring shoulder 125 formed by the transition of the holes 108 and 123 interacts with the ring cutting edge 115 as a sealing edge. A longitudinal bore 126 corresponding to the bore 82 or the control cross section R extends from the free end face of the flange plate, which continues in the piston guide disc and opens into the recess 106 . Another longitudinal bore 127 corresponding to the pressure medium connection P through the flange plate opens into the recess 107 .

Bei nicht erregtem Elektromagneten drückt die Feder 23B den Kolben 110 nach unten, und die Ringschneide 115 des Kolbens 110 liegt an der Flanschplatte 39B an, so daß die Bohrung 127 einseitig ver schlossen ist. Gleichzeitig kann Druckmittel vom Druckraum 18 über die Bohrungen 124 und 123 durch den Kolben und die Vertiefung 106 sowie über die Bohrung 126 abströmen, so daß der Druckraum 18 drucklos wird.When the electromagnet is not energized, the spring 23 B presses the piston 110 downward, and the cutting edge 115 of the piston 110 bears against the flange plate 39 B, so that the bore 127 is closed on one side. At the same time, pressure medium can flow from the pressure chamber 18 through the bores 124 and 123 through the piston and the recess 106 and through the bore 126 , so that the pressure chamber 18 is depressurized.

Ist der Elektromagnet 22B stromdurchflossen, so wird der Kolben 110 durch den Flachanker 119 nach oben gezogen, und die Ringschneide 114 des Kolbens liegt am Einsatz 97 an, so daß die Bohrung 126 und die Vertiefung 106 einseitig verschlossen sind. Gleichzeitig sind die Bohrung 127 und die Bohrung 124 über die Vertiefung 107 und die Sackbohrung 123 miteinander verbunden.If the electromagnet 22 B has current flowing through it, the piston 110 is pulled upward by the flat armature 119 , and the ring cutting edge 114 of the piston rests on the insert 97 , so that the bore 126 and the recess 106 are closed on one side. At the same time, the bore 127 and the bore 124 are connected to one another via the depression 107 and the blind bore 123 .

Der Ring 101 am Magnetgehäuse 37B verhindert weitgehend den Über tritt des magnetischen Flusses zwischen Magnetgehäuse und Kolben führungsscheibe 38B. Dieser unerwünschte Magnetfluß würde für den Magnetkraftaufbau fast vollständig verloren gehen. Weiterhin könnten magnetische Verunreinigung in die Kolbenführung zwischen Kolben und Kolbenführungsscheibe gezogen werden.The ring 101 on the magnet housing 37 B largely prevents the occurrence of the magnetic flux between the magnet housing and the piston guide disk 38 B. This undesirable magnetic flux would be almost completely lost for the magnetic force build-up. Furthermore, magnetic contamination could be drawn into the piston guide between the piston and the piston guide disk.

Die durch die Ringe 117, 118 und die Formgebung der Ringsschneiden 114, 115 gebildeten Querschnitte der Kolbenstirnseiten dienen dem Strömungskraftausgleich und wirken hauptsächlich bei einer Strömung von außen nach innen. Bei Strömungen in umgekehrter Richtung sind sie nicht so wirkungsvoll. Um auch hier einen Strömungskraftaus gleich zu erreichen, kann insbesondere die Formgebung des Flach ankers 119 und der gegenüberliegenden Kolbenstirnseite entsprechend angepaßt werden.The cross sections of the piston end faces formed by the rings 117 , 118 and the shape of the ring cutting edges 114 , 115 serve to balance the flow force and act mainly in the case of a flow from the outside inwards. With currents in the opposite direction, they are not as effective. In order to achieve a flow force equal here, in particular the shape of the flat armature 119 and the opposite piston end face can be adapted accordingly.

Ein derart abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines Steuerventils zeigt Fig. 8. Die Hülse 120 des Flachankers 119 hat an der zum Magnetgehäuse 37B weisenden Stirnseite eine ringförmige Erweiterung 128, deren Stirnseite nach innen abgeschrägt ist. Die Ummantelung des Elektromagneten 22B weist an der zur Erweiterung 128 weisenden Stirnseite eine mit dieser Erweiterung zusammenwirkende Ringnut 128′ auf, deren Außenrand ebenfalls abgeschrägt ist.An exemplary embodiment of a control valve modified in this way is shown in FIG. 8. The sleeve 120 of the flat armature 119 has an annular extension 128 on the end face facing the magnet housing 37 B, the end face of which is chamfered inwards. The sheath of the electromagnet 22 B has on the end facing the extension 128 a cooperating with this extension annular groove 128 ', the outer edge is also beveled.

In der Flanschplatte 39B ist in der zum Kolben 110 weisende Stirn seite eine Ringnut 129 angebracht, deren Außendurchmesser dem der gegenüberliegenden Vertiefung 107 in der Kolbenführungsscheibe 38B entspricht. Der Innendurchmesser der Ringnut 129 ist größer als der Durchmesser der Sackbohrung 123. Auf dem Kolben 110 ist ein mit der Ringnut 129 zusammenwirkender Umlenkschirm 129′ befestigt. Dieser ragt mit seiner zur Flanschplatte 39B weisenden Stirnseite, die eine kegelförmige Einsenkung 129′′ hat, in die Ringnut 129. Der Umlenk schirm 129′ ist so ausgebildet, daß sich sein Außenumfang auf der zum Flachanker weisenden Seite verjüngt.In the flange plate 39 B in the end facing the piston 110 an annular groove 129 is made, the outer diameter of which corresponds to that of the opposite recess 107 in the piston guide plate 38 B. The inner diameter of the annular groove 129 is larger than the diameter of the blind hole 123 . On the piston 110 cooperating with the annular groove 129 deflecting screen 129 'is attached. This protrudes with its face facing the flange plate 39 B, which has a conical depression 129 '', in the annular groove 129th The deflecting screen 129 'is designed so that its outer circumference tapers on the side facing the flat anchor.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 wird der unerwünschte magnetische Streufluß durch andere Maßnahmen verhindert. Dem Magnet gehäuse fehlen der unmagnetische Ring und die entsprechende Ringnut. Stattdessen weisen das Magnetgehäuse und die Kolbenführungsscheibe mehrere im nachfolgenden noch näher bezeichnete Ringnuten auf, die den magnetischen Fluß behindern bzw. lenken.In the exemplary embodiment according to FIG. 9, the undesirable magnetic stray flux is prevented by other measures. The magnet housing lacks the non-magnetic ring and the corresponding ring groove. Instead, the magnet housing and the piston guide disk have a plurality of annular grooves, which are described in more detail below and which hinder or guide the magnetic flux.

Das Magnetgehäuse 37C hat eine von der zur Kolbenführungsscheibe 38C weisenden Stirnseite ausgehende Ringnut 130, die zwischen Spule 22C und Außenumfang des Magnetgehäuses angeordnet ist. Von der Ver tiefung 106C in der Kolbenführungsscheibe gehen zwei weitere Ring nuten 131, 132 aus, von denen die Ringnut 131 am Außenumfang der Vertiefung 106C und die Ringnut 132 zwischen den Bohrungen 126 und 108 angeordnet ist. Von der gegenüberliegenden Stirnseite geht eine weitere Ringnut 133 aus, die im Bereich der Bohrung 126 angeordnet ist und bis zwischen die Ringnuten 131, 132 ragt, so daß sich die Ringnuten - senkrecht zur Achsrichtung gesehen - über decken, ohne miteinander verbunden zu sein. The magnet housing 37 C has an annular groove 130 extending from the end facing the piston guide disc 38 C, which is arranged between the coil 22 C and the outer circumference of the magnet housing. From the Ver deepening 106 C in the piston guide disc go two more ring grooves 131 , 132 , of which the annular groove 131 is arranged on the outer circumference of the recess 106 C and the annular groove 132 between the bores 126 and 108 . A further annular groove 133 extends from the opposite end face, which is arranged in the region of the bore 126 and protrudes between the annular grooves 131 , 132 , so that the annular grooves - seen perpendicular to the axial direction - overlap without being connected to one another.

In Fig. 10 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schaltventils dargestellt, daß sich von dem zuvor beschriebenen dadurch unter scheidet, daß auf dem Kolben eine zweite Druckfeder einwirkt. Dadurch verändert sich die Federkraft auf den Kolben in Abhängigkeit von dessen Hubweg.In Fig. 10, another embodiment of a switching valve is shown that differs from that described above in that a second compression spring acts on the piston. This changes the spring force on the piston depending on its stroke.

Das Magnetgehäuse 37D weist dazu im Kern 93D eine Vertiefung 96D auf, die bis zum Boden des Magnetgehäuses ragt. Der Einsatz 97D hat an seiner Bodenunterseite eine entsprechende Verlängerung 135. In diese Verlängerung dringt von der Bodenseite des Magnetgehäuses ausgehend eine Sackbohrung 136, von deren Grund eine axiale Boh rung 137 ausgeht, die den Boden des Einsatzes 97D durchdringt und deren Durchmesser etwas kleiner als der Innendurchmesser der Feder 22D ist.For this purpose, the magnet housing 37 D has a recess 96 D in the core 93 D which projects to the bottom of the magnet housing. The insert 97 D has a corresponding extension 135 on its underside. In this extension penetrates from the bottom of the magnet housing, a blind bore 136 , from the bottom of an axial Boh tion 137 , which penetrates the bottom of the insert 97 D and whose diameter is slightly smaller than the inner diameter of the spring 22 D.

Durch die Bohrung 137 ragt ein Stößel 138, der mit seinem einen tellerförmig ausgebildeten Ende 139 am Grund der Sackbohrung 136 anliegt. Das andere Ende 140 des Stößels reicht bis in die Nähe des Fortsatzes 111. Der Abstand A₁ zwischen dem Ende des Stößels und dem Fortsatz 111 ist kleiner als der Abstand A₂ zwischen Dicht kante 114 und Magnetgehäuse 39D. Die dem Grund der Sackbohrung 136 abgewandte Stirnseite des tellerförmigen Endes 139 des Stößels 138 ist mit einer mittigen, kegelförmigen Vertiefung 142 versehen. Auf den Stößel 138 wirkt eine in der Sackbohrung 136 befindliche Druck feder 143, die sich mit ihren Enden an je einer Anschlußplatte 144, 145 abstützt. Die Abstützplatte 144 liegt am Grund der Vertiefung 96D an, die gegenüberliegende Abstützplatte 145 wirkt über eine Kugel 146 mit dem tellerförmigen Ende des Stößels zusammen. Dazu weist die dem Stößel zugewandte Seite der Abschlußplatte 145 eben falls eine mittige, kegelförmige Vertiefung 147 auf, so daß die Kugel 146 durch die beiden gegenüberliegenden Vertiefungen 142, 147 geführt ist. Durch die Kugelverbindung wird die Übertragung nichtaxialer Kräfte weitgehend verhindert. A plunger 138 protrudes through the bore 137 and rests with its plate-shaped end 139 on the bottom of the blind bore 136 . The other end 140 of the plunger extends into the vicinity of the extension 111 . The distance A ₁ between the end of the plunger and the extension 111 is smaller than the distance A ₂ between the sealing edge 114 and the magnet housing 39 D. The face of the plate-shaped end 139 of the plunger 138 facing away from the bottom of the blind bore 136 is with a central, conical Provide recess 142 . On the plunger 138 acts in the blind bore 136 compression spring 143 , which is supported with its ends on a connecting plate 144 , 145 . The support plate 144 bears against the base of the recess 96 D, the opposite support plate 145 interacts with the plate-shaped end of the plunger via a ball 146 . For this purpose, the side of the end plate 145 facing the plunger also has a central, conical recess 147 so that the ball 146 is guided through the two opposite recesses 142 , 147 . The ball connection largely prevents the transfer of non-axial forces.

Durch den Einsatz 97D verlaufen zwei Querbohrungen 149, 150. Die Querbohrung 149 durchdringt die Sackbohrung 136 in der Nähe des Bohrgrundes, während die Querbohrung 150 die Wände des Einsatzes 97D in der Nähe des Bodens durchdringt.Two cross holes 149 , 150 run through the insert 97 D. The transverse bore 149 penetrates the blind bore 136 in the vicinity of the base of the drill, while the transverse bore 150 penetrates the walls of the insert 97 D in the vicinity of the ground.

Die beiden Querbohrungen 149, 150 werden durch einen Ringkanal 151 miteinander verbunden. Dieser Ringkanal wird gebildet durch die Wandung der Vertiefung 96D und eine Ringnut 152 am Außenumfang des Einsatzes 97D, die zwischen den beiden Querbohrungen 149, 150 ausgebildet ist. Über die Querbohrungen 149, 150 und den Ring kanal 151 steht die Sackbohrung 136 über den Innenraum des Einsatzes 97D mit der Vertiefung 106 in Verbindung.The two transverse bores 149 , 150 are connected to one another by an annular channel 151 . This ring channel is formed by the wall of the recess 96 D and an annular groove 152 on the outer circumference of the insert 97 D, which is formed between the two transverse bores 149 , 150 . Over the transverse bores 149, 150 and the annular channel 151 is the blind bore 136 through the interior of the insert 97 with the recess 106 in D compound.

Die Rückstellkraft auf den Kolben 110 und den Flachanker 119 wird in diesem Ausführungsbeispiel durch die zwei Federn 22D und 143 er zeugt. Über den gesamten Hubweg wirkt die Feder 22D. Nach einem Teilhub, der dem Abstand A₁ entspricht, liegt der Fortsatz 111 am Stößel 138 an und es wirkt zusätzlich die Feder 143.The restoring force on the piston 110 and the flat armature 119 is in this embodiment by the two springs 22 D and 143 he testifies. The spring 22 D acts over the entire stroke path. After a partial stroke that corresponds to the distance A ₁ , the extension 111 bears against the plunger 138 and the spring 143 also acts.

Die Mittelstellung des Kolbens kann bei dieser Ausführungsform stabil bei Teilerregung des Elektromagneten erreicht werden. Die Teilerregung kann verlustarm durch höherfrequentes Takten der Ansteuerspannung realisiert werden. Das Ventil nach Fig. 10 eignet sich besonders bei Anwendung in der Hydraulikschaltung nach Fig. 5. Die Querschnitte von A nach R und von A nach P sollten so groß sein, daß an ihnen auch bei Maximaldrehzahl nur geringer Druck abfällt und somit in allen drei Anschlüssen annähernd gleicher Druck herrscht.In this embodiment, the central position of the piston can be achieved stably with partial excitation of the electromagnet. The partial excitation can be implemented with low losses by clocking the control voltage at a higher frequency. The valve according to FIG. 10 is particularly suitable for use in the hydraulic circuit according to FIG. 5. The cross sections from A to R and from A to P should be so large that only a small pressure drops at them even at maximum speed and thus in all three Connections have approximately the same pressure.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 11 unterscheidet sich von den vorbeschriebenen durch einen abgewandelten Kolben, durch den sich dieses Steuerventil als Druckhalteventil verwenden läßt. Der Kolben 110E weist dazu im Bereich der Vertiefung 107 einen Abschnitt 155 geringeren Durchmessers auf, der von der Stirnseite des Kolbens ausgeht und dessen axiale Erstreckung der Länge der Vertiefung 107 entspricht. Das gegenüberliegende Ende des Kolbens weist im Bereich der Vertiefung 106 einen Absatz 156 größeren Durchmessers auf, der von dieser Stirnseite des Kolbens ausgeht und sich bis in die Nähe des Grundes der Vertiefung 106 erstreckt, ohne diesen zu erreichen.The exemplary embodiment according to FIG. 11 differs from the ones described above by a modified piston, by means of which this control valve can be used as a pressure-maintaining valve. For this purpose, the piston 110 E has a section 155 of smaller diameter in the region of the recess 107, which section starts from the end face of the piston and whose axial extent corresponds to the length of the recess 107 . The opposite end of the piston has a shoulder 156 of larger diameter in the region of the recess 106 , which starts from this end face of the piston and extends into the vicinity of the base of the recess 106 without reaching it.

In stromlosem Zustand liegt der Kolben 110E an der Flanschplatte 39E an und verschließt den Druckanschluß P. Durch geeignete Abstimmung der Kraft der Feder 23D und der Ringfläche 157 am Abschnitt 155 wird erreicht, daß der Kolben bei einem bestimmten Druck (hier etwa 120 bar) abhebt.In the de-energized state, the piston 110 E bears against the flange plate 39 E and closes the pressure connection P. By suitably coordinating the force of the spring 23 D and the annular surface 157 on section 155 , it is achieved that the piston at a certain pressure (here about 120 bar) takes off.

Wird die axiale Erstreckung des Absatzes 156 in Richtung auf die Flanschplatte 39E verringert, kann die Ringfläche 158 als Anschlag für eine - nicht dargestellte - Ringschulter der Hülse 120 des Flachankers dienen, so daß dieser zusätzlich auf dem Kolben 110E fixiert ist.If the axial extent of the shoulder 156 in the direction of the flange plate 39 E is reduced, the annular surface 158 can serve as a stop for an annular shoulder (not shown) of the sleeve 120 of the flat anchor, so that it is additionally fixed on the piston 110 E.

Bei vollständig erregtem Elektromagneten liegt der Kolben 110E am Einsatz 97E an, so daß der Druckmittelanschluß R abgeschlossen ist. Übersteigt die durch den Druck auf die durch die Ringfläche 158 des Absatzes 156 vergrößerte Stirnfläche des Kolbens erzeugte Kraft einen Wert, der größer ist als die Differenz der Magnetkraft und der Kraft durch die Feder 23D, wird der Kolben nach unten bewegt, so daß dieser nicht mehr anliegt und Druckmittel über den Druckanschluß R abfließen kann.When the electromagnet is fully excited, the piston 110 E is in contact with the insert 97 E, so that the pressure medium connection R is completed. If the force generated by the pressure on the end face of the piston, which is increased by the annular surface 158 of the shoulder 156 , exceeds a value which is greater than the difference between the magnetic force and the force by the spring 23 D, the piston is moved downward so that the latter is no longer present and pressure medium can flow out via the pressure connection R.

Durch diese Umgestaltung kann das Steuerventil 20E als Druckhalte ventil verwendet werden. Beim Einsatz dieses Ventils in der hydrau lischen Stelleinrichtung nach Fig. 1 bzw. 5 kann auf das vorge spannte Rückschlagventil 21 verzichtet werden.Through this redesign, the control valve 20 E can be used as a pressure control valve. When using this valve in the hydraulic adjusting device according to FIGS . 1 and 5, the pre-tensioned check valve 21 can be dispensed with.

Um Verunreinigungen der Kolbenführung zu verringern oder zu verhindern, kann die axiale Erstreckung des Abschnittes 155 verkürzt werden, und zwar um einen Betrag, der dem halben Kolbenhub entspricht. Die dadurch entstehende Kante des Abschnittes 155 glei tet dann bei einer Hubbewegung des Kolbens an der Mündung der Boh rung 108 in die Vertiefung 107 vorbei. Durch die Druckmittelströmung in diesem Bereich und durch Hebeeffekte an den Kanten werden Verun reinigungen, die sich schon im Führungsspalt befinden, herausgehoben und fortgespült.In order to reduce or prevent contamination of the piston guide, the axial extent of section 155 can be shortened by an amount which corresponds to half the piston stroke. The resulting edge of section 155 then slides when the piston moves at the mouth of the bore 108 into the recess 107 . Due to the pressure medium flow in this area and lifting effects at the edges, contaminants that are already in the guide gap are lifted out and washed away.

Durch geeignete Abwandlung der Magnetgehäuse können die verschie denen Ausführungsformen des Steuerventils auch mit Proportional magneten verwendet werden. Dazu ist das Magnetgehäuse im Bereich des Ankers durch zusätzliche oder abgewandelte Magnetführungen zu ver ändern. Die Form des Magnetgehäuses sollte dann so gewählt werden, daß der Magnetfluß über die axialen Arbeitsluftspalte bei konstantem Strom unabhängig vom Hub konstant bleibt. Damit wird erreicht, daß die Magnetkraft über den Hubweg konstant bleibt. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung eines Proportionalmagneten bei der Ausführungsform des Steuerventils als Druckhalteventil.By suitable modification of the magnet housing, the various those embodiments of the control valve also with proportional magnets can be used. The magnet housing is in the area of the Ver by additional or modified magnetic guides to change. The shape of the magnet housing should then be chosen so that the magnetic flux over the axial working air gaps at constant Current remains constant regardless of the stroke. This ensures that the magnetic force remains constant over the stroke. Especially it is advantageous to use a proportional magnet in the Embodiment of the control valve as a pressure maintaining valve.

Ein derartig abgewandeltes Steuerventil ist in Fig. 12 dargestellt. In das Magnetgehäuse 37F ist die Spule eines Proportionalmagneten 22F eingesetzt, deren Abmessungen so gewählt sind, daß an der offenen, zur Kolbenführungsscheibe 38F weisenden Stirnseite des Magnetgehäuses ein Ringraum 160 verbleibt. In diesen Ringraum sind drei Ringelemente 161 bis 163 eingesetzt, die der Magnetflußführung dienen. Das äußere Ringelement 163 liegt am Innenumfang des Magnet gehäuses 37F an und ragt mit einem Abschnitt 164 geringeren Außen durchmessers in die Vertiefung 106F. Das innere Ringelement 161 liegt am Außenumfang des Kerns 93F an und ragt bis in die Vertiefung 106F. In der zur Vertiefung weisenden Stirnseite des Ringelementes ist eine kreisförmige Vertiefung 165 angebracht, von deren Außen umfang eine Ringnut 166 ausgeht. In diese Ringnut münden mehrere radial verlaufende, symmetrisch angeordnete Bohrungen 167, die wiederum vom Außenumfang des Ringelementes 161 ausgehen. Zwischen die Ringelemente 161, 163 ist das Ringelement 162 eingepaßt, das als flache Scheibe aus unmagnetischem Werkstoff ausgebildet ist. Durch die drei Ringelemente 161 bis 163 wird ein Ringkanal 168 gebildet, der zur Vertiefung 106F geöffnet ist. Die Bohrungen 167 verbinden diesen Ringkanal 168 mit der Ringnut 166 und dienen dem Druckmitteldurchfluß.Such a modified control valve is shown in Fig. 12. The coil of a proportional magnet 22 F is inserted into the magnet housing 37 F, the dimensions of which are selected such that an annular space 160 remains on the open end of the magnet housing facing the piston guide disk 38 F. In this annulus three ring elements 161 to 163 are used, which serve to guide the magnetic flux. The outer ring element 163 lies against the inner circumference of the magnet housing 37 F and projects with a section 164 of smaller outer diameter into the recess 106 F. The inner ring element 161 lies against the outer circumference of the core 93 F and extends into the recess 106 F. In the end face of the ring element facing the recess has a circular recess 165 , from the outer circumference of which an annular groove 166 extends. A plurality of radially running, symmetrically arranged bores 167 , which in turn emanate from the outer circumference of the ring element 161 , open into this annular groove. Between the ring elements 161 , 163 , the ring element 162 is fitted, which is designed as a flat disc made of non-magnetic material. The three ring elements 161 to 163 form an annular channel 168 which is open to the recess 106 F. The bores 167 connect this annular channel 168 to the annular groove 166 and serve for the pressure medium flow.

In die Vertiefung 96F im Kern 93F ist ein becherförmiger Einsatz 170 aus unmagnetischem Werkstoff eingepaßt. An der Bodeninnenseite dieses Einsatzes stützt sich mit einer Abschlußplatte 171 und einer Aus gleichsscheibe 172 das eine Ende der Druckfeder 23F ab, deren ent gegengesetztes Ende am Kolben 110E anliegt. An dem Kolben 110E ist im Bereich des Absatzes 156 der tellerförmige Flachanker 119F befestigt. Der Innendurchmesser des Flachankers ist etwas größer als der Außendurchmesser des Abschnittes 164 des Ringelementes 163, so daß der Rand 173 des Flachankers teilweise um das Ringelement 163 verläuft. Die Hülse 120F des Flachankers ragt in die Vertiefung 165 des inneren Ringelementes 161. Der Außendurchmesser der Hülse 120F ist auf dieser Seite etwas kleiner als der Durchmesser der Vertiefung 165.A cup-shaped insert 170 made of non-magnetic material is fitted into the recess 96 F in the core 93 F. On the bottom inside of this insert is supported with an end plate 171 and a shim 172 from one end of the compression spring 23 F, the opposite end of which rests against the piston 110 E. The plate-shaped flat anchor 119 F is fastened to the piston 110 E in the region of the shoulder 156 . The inside diameter of the flat anchor is somewhat larger than the outside diameter of the section 164 of the ring element 163 , so that the edge 173 of the flat anchor extends partially around the ring element 163 . The sleeve 120 F of the flat anchor projects into the recess 165 of the inner ring element 161 . The outside diameter of the sleeve 120 F is slightly smaller on this side than the diameter of the recess 165 .

Der Außenumfang der Kolbenführungsscheibe 38F besteht im Bereich der Vertiefung 166F aus einem unmagnetischen Ring 174 bestehen, der magnetische Streuflüsse verringert. Dieser Ring ragt bis in eine entsprechende Ringnut 175 im Magnetgehäuse 37F.The outer circumference of the piston guide disk 38 F consists in the region of the recess 166 F of a non-magnetic ring 174 which reduces stray magnetic flux. This ring protrudes into a corresponding ring groove 175 in the magnet housing 37 F.

Bei Betätigung des Proportionalmagneten 22F nähert sich der Flach anker 119F dem Magnetgehäuse 37F. Über die Ringelemente 161 und 163 vergrößert sich dabei der radiale Magnetfluß, der keine verwertbare Magnetkraft erzeugt. Durch entsprechende Anpassung der Abmessungen der Ringelemente und des Flachankers wird der Magnetfluß, der über die axialen Arbeitsluftspalte zwischen Magnetgehäuse 37F und Flach anker 119F fließt, unabhängig vom Hub konstant gehalten. Dadurch bleibt auch die Magnetkraft über den Hubweg konstant.When the proportional magnet 22 F is actuated, the flat armature 119 F approaches the magnet housing 37 F. Via the ring elements 161 and 163 , the radial magnetic flux increases, which generates no usable magnetic force. By appropriate adaptation of the dimensions of the ring elements and the flat armature, the magnetic flux that flows across the axial working air gap between the magnet housing 37 F and the flat armature 119 F is kept constant regardless of the stroke. This also keeps the magnetic force constant over the stroke.

Der Einsatz des Steuerventils 20F nach Fig. 12 geschieht vorteil haft in der hydraulischen Stelleinrichtung nach Fig. 1, wobei das Drucksteuerventil 21 weggelassen werden kann. Die Funktion der Drossel 33 sowie die Druckhaltefunktion durch das vorgespannte Rückhalteventil 34 in Fig. 5 werden durch dieses Steuerventil bei entsprechender Magnetbestromung aufrecht erhalten.The control valve 20 F according to FIG. 12 is advantageously used in the hydraulic adjusting device according to FIG. 1, the pressure control valve 21 being able to be omitted. The function of the throttle 33 and the pressure holding function by the prestressed retaining valve 34 in FIG. 5 are maintained by this control valve with a corresponding magnetic current supply.

Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 11 und 12 können die Stirnseiten des Kolbens 110E auch flach ausgeführt sein. Um mit den Steuerventilen 20E, 20F eine Druckhaltefunktion zu erzielen, ist der Dichtdurchmesser der zum Magnetgehäuse 37E, 37F weisenden Stirnseite des Kolbens größer und der Dichtdurchmesser der zur Flanschplatte weisenden Stirnseite kleiner als der Durchmesser der Bohrung 108. Die Durchmesser können an das gewünschte Drucksteuerverhalten angepaßt werden. Die Dichtdurchmesser sind durch die Durchmesser der Sackbohrung 123E bzw. der nicht dargestellten Sackbohrung in der Flanschplatte des Steuerventils 20F sowie durch die Innendurchmesser der Einsätze 97E, 170 gegeben. Diese Durchmesser bestimmen den engsten Strömungsquerschnitt, der maßgeblich den Druckaufbau an den Kolbenstirnseiten bestimmt.In the embodiments according to FIGS. 11 and 12, the end faces of the piston 110 E can also be made flat. In order to achieve a pressure holding function with the control valves 20 E, 20 F, the sealing diameter of the end face of the piston facing the magnet housing 37 E, 37 F is larger and the sealing diameter of the end face facing the flange plate is smaller than the diameter of the bore 108 . The diameters can be adapted to the desired pressure control behavior. The sealing diameters are given by the diameter of the blind bore 123 E or the blind bore, not shown, in the flange plate of the control valve 20 F and by the inner diameter of the inserts 97 E, 170 . These diameters determine the narrowest flow cross-section, which largely determines the pressure build-up on the piston ends.

Fig. 13 zeigt eine Abwandlung des zuvor beschriebenen Ausführungs beispiels, die sich von diesem durch eine geänderte Magnetflußfüh rung unterscheidet. Das Steuerventil 20G hat ein Magnetgehäuse 37G, in das die Spule eines Elektromagneten 22G eingesetzt ist. Im Gegen satz zum zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel weist das Magnetge häuse 37G keinen unmagnetischen Ring auf. Die Länge der Spule des Elektromagneten ist so gewählt, daß an der zur Kolbenführungsscheibe 38G weisenden Stirnseite eine flache Ringnut 178 verbleibt. Fig. 13 shows a modification of the embodiment described above, which differs from this by a changed Magnetflußfüh tion. The control valve 20 G has a magnet housing 37 G, in which the coil of an electromagnet 22 G is inserted. In contrast to the previously described embodiment, the Magnetge housing 37 G has no non-magnetic ring. The length of the coil of the electromagnet is selected so that a flat annular groove 178 remains on the end face facing the piston guide disk 38 G.

Die Kolbenführungsscheibe 38G setzt sich aus drei axial hintereinan der angeordneten Kolbenführungsringen 180-182 zusammen. Der der Flanschplatte 39G zugewandte Kolbenführungsring 180 hat einen hül senförmigen Fortsatz 183, der sich in Richtung auf das Magnetgehäuse 37G hin erstreckt, ohne dieses zu erreichen. Der am Magnetgehäuse angeordnete Kolbenführungsring 182 weist ebenfalls einen hülsenför migen Fortsatz 184 auf, dessen Außendurchmesser größer ist als der des Fortsatzes 183. Zwischen den Kolbenführungsringen 180 und 182 ist der Kolbenführungsring 181 aus unmagnetischem Werkstoff angeord net. Sein Innendurchmesser entspricht dem Außendurchmesser des Fort satzes 183. An der zum Magnetgehäuse 37G weisenden Stirnseite hat der Kolbenführungsring 181 eine zylinderförmige Einsenkung 185, deren äußere Abmessungen denen des Fortsatzes 184 entsprechen, der in die Einsenkung ragt. Der Kolbenführungsring 180 hat an seiner zur Flanschplatte 39G weisenden Stirnseite eine zylinderförmige, außer mittige Vertiefung 107G, die den zuvor beschriebenen Vertiefungen in den Kolbenführungsscheiben entspricht. Der zylindrische Innenraum 186 des Kolbenführungsringes 180, der sich auch durch den hülsen förmigen Fortsatz 183 erstreckt, entspricht der Bohrung 108. In die sem Innenraum ist der - bereits zuvor beschriebene - Kolben 110E gleitend geführt und ragt bis in den Innenraum 187 des Kolben führungsringes 182. Der Kolben 110E kann an seinen Stirnseiten - wie zuvor beschrieben - eben ausgebildet sein, die Dichtkanten können auch - wie dargestellt - in Form von Ringschneiden bearbeitet sein. Der Durchmesser des zylindrischen Innenraums 187 des Kolbenführungs ringes 182 ist etwas größer als der Innendurchmesser der Spule des Elektromagneten 22G. An seiner dem Magnetgehäuse 37G zugewandten Stirnseite hat der Kolbenführungsring eine flache, zylinderförmige Einsenkung 188, deren Durchmesser dem Außendurchmesser der Spule des Elektromagneten 22G entspricht. Auf dem Kolben 110E ist im Bereich des Innenraums 187 mit geringem Spiel zu dessen Wandung ein ring förmiger Anker 190 angeordnet. Die axiale Abmessung des Ankers ist so gewählt, daß zwischen seiner der Flanschplatte 39G zugewandten Stirnseite und der Stirnseite des Fortsatzes 183 sowie dem Grund der Einsenkung 185 ein flacher Ringraum 191 verbleibt. Der Anker 190 ragt mit seiner einen Stirnseite in die Einsenkung 188 und hat dort eine flache Vertiefung 192 in Form eines Kegelstumpfes, so daß bei Druckmittelströmung axiale Strömungkräfte auf den Kolben ausgeglichen werden.The piston guide disc 38 G is made up of three axially hinte reinan the arranged piston guide rings 180-182 together. The piston guide ring 180 facing the flange plate 39 G has a sleeve-shaped extension 183 which extends in the direction of the magnet housing 37 G without reaching it. The piston guide ring 182 arranged on the magnet housing also has a sleeve-shaped extension 184 , the outer diameter of which is larger than that of the extension 183 . Between the piston guide rings 180 and 182 , the piston guide ring 181 is made of non-magnetic material. Its inside diameter corresponds to the outside diameter of the set 183 . On the end facing the magnet housing 37 G, the piston guide ring 181 has a cylindrical depression 185 , the outer dimensions of which correspond to those of the extension 184 which projects into the depression. The piston guide ring 180 has on its end facing the flange plate 39 G a cylindrical, off-center recess 107 G, which corresponds to the previously described recesses in the piston guide plates. The cylindrical interior 186 of the piston guide ring 180 , which also extends through the sleeve-shaped extension 183 , corresponds to the bore 108 . In this interior, the - already described - piston 110 E is slidably guided and extends into the interior 187 of the piston guide ring 182 . The piston 110 E can - as described above - be flat on its end faces, and the sealing edges can also - as shown - be machined in the form of ring cutters. The diameter of the cylindrical interior 187 of the piston guide ring 182 is slightly larger than the inner diameter of the coil of the electromagnet 22 G. On its end facing the magnet housing 37G, the piston guide ring has a flat, cylindrical depression 188 , the diameter of which corresponds to the outer diameter of the coil of the electromagnet 22 G. corresponds. A ring-shaped armature 190 is arranged on the piston 110 E in the area of the interior 187 with little play on the wall thereof. The axial dimension of the armature is selected such that a flat annular space 191 remains between its end face facing the flange plate 39 G and the end face of the extension 183 and the bottom of the depression 185 . The armature 190 projects with its one end face into the depression 188 and there has a flat recess 192 in the form of a truncated cone, so that axial flow forces on the piston are compensated for when the pressure medium flows.

Am Außenumfang des Ankers sind drei Ringnuten 194; 196 ausgebildet, deren Abstand etwa dem maximalen Hub des Ankers entspricht. Die Nut breite und die Nuttiefe entsprechen etwa dem doppelten Nutabstand. In der Wandung des Innenraums 187 sind ebenfalls drei Ringnuten 194′-196′ angeordnet, deren Abmessungen denen der Ringnuten 194-196 entsprechen. Die Ringnuten 194-196 und 194′-196′ liegen sich bündig gegenüber, wenn der Kolben 110E an der Flanschplatte 39G anliegt.On the outer circumference of the armature there are three ring grooves 194 ; 196 formed, whose distance corresponds approximately to the maximum stroke of the armature. The groove width and the groove depth correspond to approximately twice the groove spacing. In the wall of the interior 187 three ring grooves 194 '- 196 ' are also arranged, the dimensions of which correspond to those of the ring grooves 194-196 . The ring grooves 194-196 and 194 '- 196 ' are flush with each other when the piston 110 E abuts the flange plate 39 G.

Durch die Kolbenführungsscheibe 38G, d. h. durch die Kolbenführungs ringe 180-182 verläuft eine Bohrung 198, die der Bohrung 126 ent spricht und die Einsenkung 188 sowie den Ringraum 178 mit der Boh rung 126′ in der Flanschplatte verbindet.Through the piston guide plate 38 G, ie through the piston guide rings 180-182 , a bore 198 which speaks the bore 126 ent and the depression 188 and the annular space 178 with the drilling tion 126 'connects in the flange plate.

Durch die Formgebung des Ankers 190 und des Kolbenführungsringes 182 wird der Magnetkraftverlauf in Abhängigkeit vom Ankerhub beeinflußt. Bei Anliegen des Kolbens an der Flanschplatte 39G (Ruhelage) ist der radiale Magnetflußquerschnitt am Außenumfang des Ankers sehr viel größer als der Magnetflußquerschnitt am Arbeitsluftspalt. Bei An näherung des Ankers bzw. des Kolbens an das Magnetgehäuse verringert sich die magnetische Spannung am Arbeitslufspalt zwischen Magnetge häuse und Anker durch die sich verkleinernde Überdeckungslänge zwischen Anker und Kolbenführungsring 182. Die Magnetkraftkennlinien in Abhängigkeit von Kolbenhub und Erregerstrom durch die Spule des Elektromagneten lassen sich maßgeblich durch die Anzahl und Größe der Nuten, den Außendurchmesser des Ankers und den Restluftspalt zwischen Anker und Magnetgehäuse beeinflussen. Damit können konstante Magnetkräfte oder konstante Magnetkraftanstiege bei An näherung des Ankers an das Magnetgehäuse erreicht werden. Vorzugsweise soll der Magnetkraftanstieg etwa dem Federkraftanstieg über dem Kolbenhub entsprechen.By the shape of the armature 190 and the piston guide ring 182 of the magnetic force curve as a function is influenced by the armature stroke. When the piston rests on the flange plate 39 G (rest position), the radial magnetic flux cross section on the outer circumference of the armature is very much larger than the magnetic flux cross section on the working air gap. When the armature or the piston approaches the magnet housing, the magnetic voltage at the working air gap between the magnet housing and armature is reduced by the decreasing overlap length between the armature and the piston guide ring 182 . The magnetic force characteristics depending on the piston stroke and excitation current through the coil of the electromagnet can be significantly influenced by the number and size of the grooves, the outer diameter of the armature and the residual air gap between armature and magnet housing. Constant magnetic forces or constant increases in magnetic force can thus be achieved when the armature approaches the magnet housing. The increase in magnetic force should preferably correspond approximately to the increase in spring force over the piston stroke.

Die Auslegung des Elektromagneten und der Druckfeder ist beispiels weise so gewählt, daß die Federkraft und die Magnetkraft ausgegli chen sind, wenn durch den Elektromagneten ein Strom fließt, der etwa 40% des Nennstroms entspricht. Damit hat man bei höheren oder nied rigeren Strömen einen konstanten Überschuß der Magnetkraft bzw. der Kraft durch die Feder auf den Kolben unabhängig vom Hub, was vorteilhaft für die Steuerung bzw. Regelung der Drücke ist. Durch den unmagnetischen Kolbenführungsring 181 wird ein unerwünschter Magnetflußübertritt in den Kolben verhindert.The design of the electromagnet and the compression spring is chosen, for example, so that the spring force and the magnetic force are compensated for when a current flows through the electromagnet which corresponds to approximately 40% of the nominal current. So that you have a constant excess of the magnetic force or the force by the spring on the piston regardless of the stroke, which is advantageous for the control or regulation of the pressures at higher or lower currents. The non-magnetic piston guide ring 181 prevents unwanted magnetic flux from entering the piston.

Bei Bewegung des Kolbens ergibt sich eine Volumenänderung im Ring raum 191. Da Druckmittel nur über die Spalte zwischen dem Kolben und dem Kolbenführungsring 180 sowie dessen Fortsatz 183 und zwischen Anker und Kolbenführungsring 182 verdrängt werden kann, ergibt sich eine sehr gute hydraulische Dämpfung des Kolbens. Kurzzeitige Druck unterschiede an den Kolbenstirnseiten wirken sich somit nicht stark auf den Kolben aus.When the piston moves, there is a change in volume in the annular space 191 . Since pressure medium can only be displaced via the gaps between the piston and the piston guide ring 180 and its extension 183 and between the armature and the piston guide ring 182 , there is very good hydraulic damping of the piston. Short-term pressure differences on the piston end faces do not have a major impact on the piston.

Durch die oszillierende Bewegung des Kolbens wird Druckmittel aus dem Ringraum 188 in den Ringraum 191 hin- und hergepumpt. Dadurch kann der Spalt zwischen Anker und Kolbenführungsring 184 ver schmutzen. Über den Kolbenführungsspalt zwischen Kolben und Kolbenführungsring 180 samt Fortsatz 183 fließt ein reinigender, weil durch den engen Spalt gefilterter, Druckmediumstrom über den Ringraum 191 durch den Spalt zwischen Anker und Kolbenführungsring 184. Due to the oscillating movement of the piston, pressure medium is pumped back and forth from the annular space 188 into the annular space 191 . This can contaminate the gap between the armature and piston guide ring 184 ver. A cleaning fluid flow, which is filtered through the narrow gap, flows through the piston guide gap between the piston and piston guide ring 180 together with the extension 183 , via the annular space 191 through the gap between the armature and the piston guide ring 184 .

Wird in der elektrischen/elektronischen Schaltung zur Steuerung des Elektromagneten ein RC-Glied parallel zur Spule des Elektromagneten geschaltet, wirkt auf diese beim Abschalten ein abklingend oszillie render Wechselstrom, der alle magnetflußführenden Bauteile entmagne tisiert. Dadurch werden magnetische Verunreinigungen nicht mehr an gezogen und können durch das Druckmittel aus dem Ventil gespült werden.Is used in the electrical / electronic circuit for controlling the Electromagnet an RC element parallel to the coil of the electromagnet when switched off, a decaying oscillation acts on them render AC current that removes all magnetic flux-carrying components tized. As a result, magnetic contaminants no longer accumulate pulled and can be flushed out of the valve by the pressure medium will.

In beiden Endlagen des Kolbens 110E ist es möglich, durch entspre chende Ansteuerung des Proportionalmagneten den Betriebsdruck und damit die Verstellgeschwindigkeit des Differentialkolbens 12 einzu stellen. Wird die maximal zulässige Verstellgeschwindigkeit in das Regelkonzept der Regel-/Steuerelektronik einbezogen, können damit toleranzbedingte Streuungen des Betriebsdruckes oder der Strömungs querschnitte ausgeglichen werden. Das bietet den Vorteil, daß die Bauteiltoleranzen größer sein können. Damit können die Fertigungs kosten erheblich verringert werden.In both end positions of the piston 110 E, it is possible to set the operating pressure and thus the adjustment speed of the differential piston 12 by controlling the proportional magnet accordingly. If the maximum permissible adjustment speed is included in the control concept of the control electronics, tolerance-related variations in the operating pressure or the flow cross-sections can be compensated. This has the advantage that the component tolerances can be larger. This can significantly reduce manufacturing costs.

Einen weiteren Vorteil stellt die Möglichkeit der Betriebsdruck anpassung an die Drehzahl dar. Wird die hydraulische Stelleinrich tung z. B. zur Verstellung der Nockenwelle eines Kraftfahrzeuges relativ zu dessen Kurbelwelle genutzt, sinkt mit steigender Drehzahl das Antriebsmoment der Nockenwelle und damit die erforderliche Stellkraft. Durch die Einbeziehung der maximal zulässigen Verstell geschwindigkeit kann automatisch eine Druckanpassung bzw. eine Ab senkung der Leistungsaufnahme der Stelleinrichtung erreicht werden.Another advantage is the possibility of operating pressure adjustment to the speed. Is the hydraulic actuator tung z. B. for adjusting the camshaft of a motor vehicle used relative to its crankshaft, decreases with increasing speed the drive torque of the camshaft and thus the required Positioning force. By including the maximum permissible adjustment speed can automatically adjust the pressure or down reduction in the power consumption of the actuating device can be achieved.

In ein derartiges Regelkonzept ist z. B. zusätzlich zur Regelgröße Stellkolbenweg S_K die Differenz zwischen maximaler Verstell geschwindigkeit und Ist-Verstellgeschwindigkeit als Vergleichsgröße einzubeziehen. In such a control concept, e.g. B. in addition to the control variable control piston travel S _K include the difference between the maximum adjustment speed and the actual adjustment speed as a comparison variable.

Eine weitere Möglichkeit zur Ausbildung eines Regelkonzeptes ist das Einbeziehen der Regelparameter in ein Kennfeld. Regelgrößen bzw. Regelparameter können z. B. sein: Wellendrehzahl, Stellweg, Stell geschwindigkeit, Öltemperatur. Damit können beispielsweise bei Über schreiten der maximal zulässigen Verstellgeschwindigkeit die Regel parameter adaptiv verändert werden.Another option for developing a control concept is that Include the control parameters in a map. Controlled variables or Control parameters can e.g. B. be: shaft speed, travel, Stell speed, oil temperature. For example, with Over the maximum permissible adjustment speed parameters can be changed adaptively.

Auch die Ruhelage des Differentialkolbens kann durch Vergleich des Soll-Verstellweges in bezug auf den Ist-Verstellweg durch Einregeln des entsprechenden Druckniveaus eingehalten werden. Die Ausbildung des Steuerventils als Druckhalteventil ermöglicht das Aufrechterhal ten des dazu nötigen Druckes von z. B. 20 bar. Die Erfassung der Regelgrößen Verstellweg, Verstellgeschwindigkeit kann entweder direkt über Wegaufnehmer am Differentialkolben oder indirekt über Winkelgeber an Kurbel- und Nockenwelle erfolgen.The rest position of the differential piston can also be compared by Target adjustment path in relation to the actual adjustment path by adjusting of the corresponding pressure level are observed. Training of the control valve as a pressure maintaining valve enables maintenance ten of the necessary pressure of z. B. 20 bar. The capture of the Control variables adjustment path, adjustment speed can either directly via displacement transducers on the differential piston or indirectly via Angle encoder on crankshaft and camshaft.

Claims

1. Hydraulic actuator with a differential piston ( 12 ), the annular surface is always acted upon by pressure medium, while the pressure in the pressure chamber ( 18 ) on its large piston surface by an electromagnetically actuated control valve ( 20 ; 20 A- 20 G) is changeable, the Valve body ( 24 ; 66 ; 110 ; 110 E) has a negative overlap in the middle position, a partial pressure being established in the pressure spaces ( 18 and 13 ) due to partial flow of pressure medium, characterized in that the flow cross section of the control valve ( 20 ; 22 A- 22 G) by appropriate control of the electromagnet ( 22 ; 22 A- 22 G) can be changed continuously or discontinuously depending on certain criteria so that the partial pressure in the pressure chambers ( 18 and 13 ) remains approximately constant.

2. Device according to claim 1, characterized in that the flow cross section of the control valve ( 20 ; 20 A- 20 G) from the United consumer port (A) to the return port (R) is increased with the pump speed.

3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that the electromagnet is controlled by electronics, which at Deviations from the setpoint and actual value of the position of the differential piston is activated.

4. Device according to claim 1 to 3, characterized in that the valve body is a control slide ( 24 ).

5. Device according to claim 1 to 3, characterized in that the valve body is a seat valve body ( 66 , 110 , 110 E).

6. Device according to claim 1 to 5, characterized in that the pump ( 16 ) is driven by an internal combustion engine, in particular a vehicle, and the consumer is a device actuated by the differential piston for continuous adjustment of the camshaft relative to the crankshaft.

7. Device according to claim 1 to 6, characterized in that the control valve has a housing ( 35 ) in which one behind the other a magnet housing ( 37-37 G), a piston guide disc ( 38-38 G) and a flange plate ( 39-39 G ) are used.

8. Device according to claim 1 to 7, characterized in that the seat valve body is designed as a piston ( 66 , 110 , 110 E) which is guided in a bore ( 60 ; 108 ; 186 ) in the piston guide disc and that the piston pressure medium channels ( 70 , 71 , 73 ; 113 ).

9. Device according to claim 1 to 8, characterized in that the piston ( 66 ; 110 ; 110 E) cooperates with two valve seats.

10. Device according to claim 1 to 9, characterized in that the end faces of the piston which cooperate with the valve seats are designed as ring cutting edges ( 67 , 74 ; 114 , 115 ).

11. The device according to claim 1 to 10, characterized in that the flow forces on the piston are reduced by compensating elements ( 117 , 118 , 128 , 129 ', 192 ).

12. The device according to claim 1 to 11, characterized in that the piston acts simultaneously as the armature of the electromagnet and that the pressure forces on the piston are balanced.

13. The device according to claim 1 to 11, characterized in that a plate-shaped flat anchor ( 119 ; 119 F) is attached to the piston.

14. Device according to claim 1 to 11, characterized in that an annular armature ( 190 ) is attached to the piston.

15. The device according to claim 1 to 14, characterized in that the piston guide disc consists of at least two piston guide rings ( 180-182 ).

16. The device according to claim 1 to 15, characterized in that on the outer circumference of the armature ( 190 ) and in the piston guide disc opposite annular grooves ( 194-196 ; 194 '- 196 ') are ausgebil det.

17. The device according to claim 1 to 16, characterized in that a second compression spring ( 143 ) acts on the piston, which acts on the piston after over a predetermined actuation path in addition to the first spring ( 23 A- 23 G).

18. Device according to claim 1 to 17, characterized in that the end faces of the piston have different diameters.

19. The device according to claim 1 to 18, characterized in that the electromagnet is a proportional magnet ( 22 F, 22 G).

20. Device according to claim 1 to 19, characterized in that the increase in magnetic force over the piston stroke the increase in force by the spring over the piston stroke.

21. The device according to claim 1 to 20, characterized in that the electronics regulating the electromagnet the difference between Adjustment speed of the differential piston and a maximum allowable adjustment speed as a control parameter.

22. The device according to claim 1 to 21, characterized in that the electronics regulating the electromagnet to control parameters engages that have the shape of a map.

23. The device according to claim 1 to 22, characterized in that an RC element in the electronics regulating the electromagnet is connected in parallel to the coil of the electromagnet.