DE4135822C2 - Vorrichtung zur Erzeugung eines hydraulischen Signals entsprechend einem elektrischen Signal - Google Patents
Vorrichtung zur Erzeugung eines hydraulischen Signals entsprechend einem elektrischen SignalInfo
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- F16K31/008—Piezo-electric stacks for sliding valves
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine
Vorrichtung zur Erzeugung eines hydraulischen Signals
entsprechend einem elektrischen Signal. Diese Vorrichtung
ist insbesondere in einem zwei- oder mehrstufigen
Servoventil verwendbar.
Aus der DE-PS 17 76 142 ist eine Vorrichtung zum Einstellen
der Lage eines mechanischen Elements mittels eines
elektroexpansiven Moduls bekannt. Als Beispiel für einen
elektroexpansiven Stoff wird ein piezoelektrischer Stoff
erwähnt. Der Modul weist eine Abschlußfläche auf, welche eine
mit Flüssigkeit gefüllte Kammer begrenzt. Diese Kammer steht
mit einer ersten Schieberventilkammer in Verbindung, in der
ein erster Schieberventilkörper verschiebbar angeordnet ist.
Dieser erste Schieberventilkörper kann durch Anlegen
unterschiedlicher Spannungen an den elektroexpansiven Modul
aus einer Mittellage in die eine oder andere Richtung
verschoben werden. Zum Einstellen der Lage des erwähnten
mechanischen Elements ist ferner ein zweiter Schieber
ventilkörper in einer zweiten Schieberventilkammer vorgesehen,
die mit der ersten Schieberventilkammer in Verbindung steht.
Die zuerst erwähnte mit Flüssigkeit gefüllte Kammer ist
flüssigkeitsdicht ausgebildet und der erste Schieberventil
körper wird von einer Feder entgegen dem Druck in der Kammer
in seiner Mittellage gehalten, um sodann je nach eingenommener
Lage Flüssigkeitsein- bzw. Auslässe zur zweiten Schieberven
tilkammer vorzusehen oder zu blockieren, um die gewünschte
Bewegung des mechanischen Elements zu bewirken.
Die GB-PS 1 217 225 beschreibt eine Strömungsmittelsteuervor
richtung, bei dem Strömungsmittel in eine Kammer durch einen
Einlaß eintritt und diese Kammer durch einen Auslaß verläßt.
Benachbart zum Einlaß und/oder Auslaß ist ein Prallelement
vorgesehen, welches einen Spalt bildet und so auf das
Strömungsmittel einwirkt. Dieses Prallelement ist an einer
piezoelektrischen Einheit angeordnet, die ihrerseits durch
elektrische Signale ansteuerbar ist.
Die DE-OS 24 17 450 beschreibt einen elektrohydraulischen
Signalumwandler, bei dem Stromwärmeunterschiede eines
elektrischen Steuerstroms in Viskositätsunterschiede einer
Arbeitsflüssigkeit umgewandelt werden. Dieser bekannte
elektrohydraulische Signalumwandler kann als Vorsteuerstufe
für Proportional und/oder Servoventile zum Aufbau einer vollen
Brücke und einem Freistrahlverstärker mit Drucksteuerung
geschaltet sein. Die Viskositätsunterschiede werden durch die
Peltier-Wärme eines Peltier-Elements erzeugt.
Die DE-OS 25 11 752 zeigt eine Signalwandlersture für elek
trisch ansteuerbare Ventile, in der Piezo-Kristallkörper in
einer strömungsabhängigen Steuervorrichtung so eingesetzt wer
den, daß diese bei ihrer Ansteuerung ein Drucksignal für ein
Stellorgan der Ventilstufe erzeugen.
Die DE-OS 29 18 377 zeigt ein Ventil für strömende Medien, bei
dem piezo-elektrische Elemente unmittelbar an einem hydrauli
schen Belastungszylinder angebaut sind. Sie wirken bei ent
sprechender Schaltung wie ein hydraulisches Servoventil. Die
Ventile können kreuzweise geöffnet werden, so daß sich ein
Kolben im Belastungszylinder in unterschiedlichen Richtungen
bewegen läßt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, praktisch die erste
Stufe eines verbesserten mehrstufigen, insbesondere zweistufi
gen Servoventils vorzusehen.
Üblicherweise besteht diese erste Stufe bei Servoventilen aus
einem sogenannten Steuermotor und einem hydraulischen Verstär
ker. Vergleiche dazu Seite 150 des Buches "Der Hydrauliktrai
ner", herausgegeben von Mannesmann Rexroth, 1981. Diese erste
Stufe wandelt ein an den Steuermotor angelegtes elektrisches
Steuersignal in ein hydraulisches Steuersignal um, welches die
zweite Stufe betätigt.
Zur Erreichung dieses Ziels sieht die Erfindung eine Vorrich
tung zur Erzeugung eines hydraulischen Signals entsprechend
einem elektrischem Signal, insbesondere als erste Stufe eines
zwei- oder mehrstufigen Servoventils vor, wobei die in den An
sprüchen 1 und 4 genannten Maßnahmen vorgesehen sind.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
jeweiligen Unteransprüchen.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein piezo
gesteuerter Düsenwiderstand für
Hydraulikgeräte vorgesehen. Der piezogesteuerte Düsenwider
stand ist ein kompaktes, in sich abgeschlossenes und
justiertes Element, welches als eine vorgeprüfte Einheit zu
betrachten ist. Es sind keine mechanisch bewegten Bauelemente
vorhanden, die Reibung und Verschleiß erzeugen könnten. Die
erfindungsgemäßen, vorzugsweise in der Form von Einzelelemen
ten ausgebildeten, Düsenwiderstände lassen eine gute Service
möglichkeit zu. Die hohe Steifigkeit der in den Düsenwider
ständen verwendeten Piezotranslatoren gewährt eine hohe
Nullstabilität.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung werden die
erfindungsgemäßen Düsenwiderstände für Pilotaufgaben bei
Servoventilen eingesetzt. Da die Resonanzfrequenz der
Piezotranslatoren, bzw. Piezoscheiben im Kleinsignalbereich
bei ca. 10 kHz liegt und diese verzögerungsfrei auf die
Hydraulik übertragen wird, kann eine hohe Regelgüte in
Verbindung mit einer Lageregelung des Steuerkolbens oder des
Piezostellweges erreicht werden. Die angesprochene Lagerück
führung eliminiert die physikalische bedingte Hysterese der
Piezoscheiben je nach elektrischer Regelkreisverstärkung.
Durch Anlegen einer polarisierten Spannung an das Piezoelement
expandiert dieses proportional zu dieser angelegten Spannung.
Dadurch wird in dem das Piezoelement enthaltenden Düsenwider
stand der Austrittsquerschnitt aus der Düse beendet, daß heißt
der Düsenwiderstand wird vergrößert oder verkleinert.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird wegen
der sehr großen Piezostellkraft und der sonst eintretenden
Düsenbeschädigung die Steuerspannung für das Piezoelement
elektrisch derart begrenzt, daß keine mechanische Berührung
zwischen dem Piezoelement bzw. einer von diesen getragenen
Prallplatte und der im Düsenwiderstand vorhandenen Düse
erfolgt.
Vorzugsweise wird als Steuersignal eine hochstabilisierte
Spannungsquelle verwendet, um so das extrem hohe Auflösungsver
mögen des Piezotranslators ausnutzen zu können. Zusätzlich ist
die Spannung durch eine Zehnerdiode auf die maximal zulässige
Spannung aus Sicherheitsgründen begrenzt. Diese Spannungs
quelle verstärkt das Regelsignal über einen Spannungsverstär
ker auf die für das Piezoelement erforderliche Spannung.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird der piezo
gesteuerte Düsenwiderstand für Pilotaufgaben bei Servoventilen
verwendet. Der Steuerkolben eines Servoventils wird über
wiegend mit delta P und delta Q in die Regelposition gebracht
und dort positioniert. Erfindungsgemäß wird dies dadurch
erreicht, daß man zwei Widerstandselemente mit vorgesteuerter
Festdüse und hydraulischem Mittenabgriff vorsieht und diese
Anordnung doppelt ausführt, um so die Auslenkung eines
Steuerkolbens mit beidseitiger Druckbeaufschlagung vorzusehen.
Dabei müssen zur richtigen Funktion immer zwei Düsenwider
stände gleichzeitig analog angesteuert werden. Welches
Düsenwiderstandspaar erforderlich ist, ergibt sich über eine
Schaltlogik aus der Polarität der Regelabweichung der
Steuerkolbenstellung. Bei Regelabweichung "Null" ist kein
Widerstandselement angesteuert. Die gleichzeitige Ansteuerung
der Eingangsdüse auf der einen Systemseite und gleichzeitig
der Ablaufdüse auf der anderen Systemseite bewirken die
gleichen Pilotausgangsdaten, wie das bekannte
Düsen-Prallplattensystem.
Durch die obengenannte Kombination von Widerstandselementen
kann eine höhere elektrische Verstärkung angewendet werden, da
die hydraulische Verstärkung reduziert ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist es möglich, die
Piezoelemente oder Piezostapel vorzuspannen, damit ein Hub in
Plus und Minusrichtung getätigt werden kann und die hydrau
lische Leistung nochmals vergrößert wird. Gemäß einem weiteren
Aspekt der Erfindung ist es nämlich möglich, zwei Widerstands
elemente in Reihe mit hydraulischen Mittenabgriff zu schalten
und dies in doppelter Ausführung vorzusehen.
Je nach Anwendungsfall wird die eine oder die andere der
obengenannten Kombinationen von Widerstandselementen
eingesetzt.
Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben
sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der
Zeichnung; In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen
regelbaren Düsenwiderstand;
Fig. 2 einen ersten Anwendungsfall des Düsenwiderstands gemäß
Fig. 1;
Fig. 3 einen zweiten Anwendungsfall des Düsenwiderstands gemäß
Fig. 1;
Fig. 4 einen dritten Anwendungsfall des Düsenwiderstands gemäß
Fig. 1;
Fig. 5 einen vierten Anwendungsfall des erfindungsgemäßen
Düsenwiderstands der Fig. 1;
Fig. 6 die Verwendung eines erfindungsgemäßen
Düsenwiderstandes in einer Vorrichtung zur Erzeugung
eines hydraulischen Signals entsprechend einem
elektrischen Signal als erste Stufe eines zweitstufigen
Servoventils;
Fig. 7 eine schematische Darstellung der Vorrichtung gemäß
Fig. 6;
Fig. 8 ein anderes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur
Erzeugung eines hydraulischen Signals entsprechend
einem elektrischen Signal in der Form einer ersten
Stufe eines zweitstufigen Servoventils.
Fig. 9 das Schaltbild eines Regelkreises.
In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßer piezogesteuerter
Düsenwiderstand 1 dargestellt. Der Düsenwiderstand 1 weist
ein, in der Form einer Büchse ausgebildetes, rotations
symmetrisches Gehäuse 2 auf, welches außen Nuten zur Aufnahme
von Dichtungen 3 besitzt und innen mit einer Bohrung 4
ausgestattet ist. Mit dem Bezugszeichen 5 ist ein Piezoelement
bezeichnet, welches in der Praxis aus einem Stapel mehrerer
Piezoscheiben besteht und das insgesamt auch als ein
Piezotranslator bezeichnet werden kann. Das Piezoelement 5 ist
mittels einer elastischen Dicht- und Befestigungsmasse 6 am
Boden der Bohrung 4 befestigt. An seinem oberen Ende trägt das
Piezoelement 5 eine Prallplatte 8, während im Boden des
Gehäuses 2 eine druckdichte Kabeldurchführung 9 für eine
Anschlußleitung 61 dargestellt ist, auf der ein elektrisches
Signal 28 eingespeist werden kann.
Benachbart zur Prallplatte 8 endend sitzt wie das Piezoelement
5 rotationssymmetrisch zur Längsachse 7 des Düsenwiderstandes
1 ausgebildet ein Düsenkörper 11 formschlüssig fest in der
Bohrung 4. Der Düsenkörper 11 bildet einen Hohlraum 20, der
durch einen Stopfen 12 an seinem einen Ende verschlossen ist,
am gegenüberliegenden Ende aber eine Axialbohrung 15 mit dem
Durchmesser D benachbart zur Prallplatte 8 endend aufweist.
Ferner sind mehrere mit 13 bezeichnete Radialbohrungen
vorgesehen, die den Hohlraum 20 über die Axialbohrungen 14,
sowie zusätzlich im Gehäuse 2 ausgebildete Radialbohrungen 13
nach außen verbinden. In einem weiteren Bauteil, in dem die
Büchse 2 sitzt, ist ein durch den Pfeil 18 schematisch
angedeuteter Zulauf sowie ein Ablauf 19 für das Druckmittel
vorgesehen, wobei der Ablauf 19 über Radialbohrungen 17 mit
einem Raum 21 in Verbindung steht, der zwischen Düsenkörper 11
und Piezoelement 5 gebildet ist.
Der Abstand zwischen der Oberseite der Prallplatte 8 und der
Unterseite der Axialbohrung 15 ist mit X₀ bezeichnet. Dieser
Abstand X₀ kann in seiner Größe durch die Ansteuerung des
Piezoelements 5 mittels des elektrischen Signals 28 verändert
werden. Der durch das Piezoelement hervorgerufene Hub kann in
der Größenordnung von 25 Mikrometer liegen, wobei die
Prallplatte 8 vorzugsweise aus Hartmetall oder Rubin besteht
und auf Keramik befestigt ist.
Der Düsenwiderstand 1, gemäß Fig. 1 ist ein kompaktes, in sich
abgeschlossenes, vorzugsweise bereits justiertes Element,
welches für verschiedene Aufgaben einsetzbar ist.
Als erstes kann der Düsenwiderstand 1 für sich alleine
verwendet werden und erzeugt dann je nach Erregung des
Piezoelements 5 einen mehr oder weniger großen hydraulischen
Widerstand.
Fig. 2 zeigt eine Verwendungsmöglichkeit des Düsenwiderstandes
1 zusammen mit einer Festdüse 75. Der Druckabfall zwischen P
und A ist mit AT und der zwischen P und T mit PT bezeichnet.
Fig. 3 zeigt zwei Düsenwiderstände 1 in Reihe mit einem
hydraulischen Mittelabgriff. Die Druckabfälle sind
entsprechend Fig. 2 wiederum mit AT und PT bezeichnet.
Fig. 4 zeigt eine Anordnung aber in doppelter Ausführung wie
sie vorzugsweise auch zur Auslenkung eines Steuerkolbens mit
beidseitiger Druckbeaufschlagung bei dem Servoventil verwendet
werden kann. Auf diesen Fall wird weiter unten unter
Bezugnahme auf Fig. 8 eingegangen.
Fig. 5 zeigt eine Anordnung ähnlich Fig. 3, wobei aber hier
wiederum eine doppelte Ausführung dargestellt ist, die im
einzelnen weiter unten unter Bezugnahme auf die Fig. 6 und 7
zusammen mit der Auslenkung eines Steuerkolbens beschrieben
wird.
Fig. 6 zeigt ein zweitstufiges Servoventil 30 bestehend aus
einer ersten Stufe 31 und einer zweiten Stufe 32. Das
Steuerventil 30 kann, wie in Fig. 9 gezeigt, Teil eines
bekannten Regelkreises sein und beispielsweise eine
Hydraulikzylinder 37 betätigen. In diesem Zusammenhang sei
bemerkt, daß Fig. 6 einen Weggeber 36 an der zweiten Stufe 32
angreifend zeigt. Dieser Weggeber 36 könnte aber auch wie in
dem Regelkreis der Fig. 9 gezeigt am Zylinder 37 angreifen.
Das Servoventil 30 wird durch ein elektrisches Signal 28
betätigt und bewirkt die Verstellung eines Stellkolbens 35,
der in einem bei 34 angedeuteten Gehäuse hin und her bewegbar
angeordnet ist. Die Anschlüsse der zweiten Stufe 32 sind mit
P, A, T und B bezeichnet, wobei der Zylinder 37 naturgemäß
zwischen A und B liegt.
Es sei nunmehr auf die erfindungsgemäße Ausbildung der ersten
Stufe des Servoventils 30 eingegangen.
Eingangsseitig wird die erste Stufe 31 von dem elektrischen
Signal 28 beaufschlagt und ausgangsseitig wird von der ersten
Stufe 31 ein schematisch durch den Pfeil 29 angedeutetes
Hydrauliksignal geliefert, welches praktisch an den Anschlüs
sen Ast und Bst auftritt und mit entsprechenden Steuerräumen
des den Steuerkolben 35 aufweisenden Steuerventils verbunden
ist. Der Pumpenanschluß P und der Tankanschluß T des Steuer
ventils stehen in geeigneter Weise mit den entsprechenden
Anschlüssen P und T der ersten Stufe 31 in Verbindung, und
zwar über entsprechende Kanäle 50 bzw. 60. Dabei ist ein
Filter 51 vorgesehen.
Vier Düsenwiderstände 41, 42, 43 und 44 sind in der gezeigten
Weise verbunden. Im einzelnen ist der Düsenwiderstand 41 mit
seinem Zulauf 18 über eine Leitung 47 mit dem Zulauf 18 des
Düsenwiderstands 44 verbunden. Der Ablauf 19 des Düsenwider
stands 41 liegt über einer Leitung 58 und einer Leitung 48 am
Anschluß AST, und über die Leitung 58 und einer Leitung 49 am
Zulauf 18 des Düsenwiderstandes 42. Der Düsenwiderstand 42
liegt mit seinem Ablauf 19 über Leitung 57 und 52 am Tankan
schluß T und andererseits über die Leitung 57 und einer
Leitung 53 am Ablauf 19 des Düsenwiderstands 43. Der Düsen
widerstand 43 steht mit seinem Zulauf 18 über eine Leitung 56
und eine Leitung 54 mit dem Anschluß BST in Verbindung und
andererseits über die Leitung 56 und einer Leitung 55 mit dem
Ablauf 19 des Düsenwiderstands 44. Aus Fig. 7 erkennt man, daß
die Düsenwiderstände 41 bis 44 praktisch eine Brücke bilden.
Die Ansteuerung der Düsenwiderstände 41, 42, 43 und 44 erfolgt
durch eine Ansteuerschaltung 40, an die das elektrische
Eingangs- oder Steuersignal 28 angelegt ist. Die Ansteuer
schaltung 40 weist eine erste Steuerung 68 und eine zweite
Steuerung 69 auf. Die erste Steuerung 68 steht über Leitung 61
und 63 mit dem Piezoelement des Düsenwiderstands 41 und über
Leitung 61 und 62 mit dem Piezoelement des Düsenwiderstands 43
in Verbindung. Andererseits steht die zweite Steuerung 69 über
Leitung 64 und Leitung 65 mit dem Widerstandselement 44 und
über Leitung 64 und Leitung 66 mit dem Düsenwiderstand 42 in
Verbindung. Die beiden Steuerungen 68 und 69 stehen mit einer
weiteren Schaltung 70 in Verbindung, in die in nicht näher
gezeigter Weise das elektrische Signal 28 eingespeist wird.
Neben dem elektrischen Signal 28 können noch andere Steuer
signale in die Ansteuerschaltung 40 eingespeist werden,
beispielsweise um die Steuerungen 68 und 69 zu betätigen.
Üblicherweise werden für ein bestimmtes Servoventil zwei der
Düsenwiderstände 41 und 43 bzw. 42 und 44 durch eine bestimmte
Erregung auf der Leitung 61 auf einen bestimmten Wert
eingestellt. Dagegen werden die entsprechenden anderen Düsen
widerstände 42, 44 über Leitung 64 abhängig vom elektrischen
Steuersignal 29 angesteuert, um so eine entsprechende
Veränderung des hydraulischen Ausgangssignals 29 vorzusehen.
Fig. 8 zeigt für einen anderen konkreten Ausführungsfall den
Ersatz von zwei Düsenwiderständen gemäß Fig. 6 durch zwei
Festdüsen 80, 81. Im übrigen ist die in Fig. 8 nicht näher
gezeigte Steuerschaltung ähnlich wie bei Fig. 6 ausgebildet.
Fig. 9 veranschaulicht einen üblichen Regelkreis und deutet
an, wie das erfindungsgemäße Servoventil gemäß Fig. 6 oder 8
in diesen Regelkreis eingebaut sein kann.
Claims (7)
1. Vorrichtung zur Erzeugung eines hydraulischen Steuer
signals entsprechend einem elektrischen Steuersignal,
wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:
eine Brückenschaltung, die ein erstes und zweites Paar von parallel geschalteten Zweigen umfaßt, die verbunden sind, um zwei Paare von diagonalen Punkten zu bilden,
wobei eines der Paare von Punkten zum Liefern des hydraulischen Steuersignals an eine Folgestufe dient,
wobei von dem anderen Paar von Punkten ein Punkt mit einem Versorgungsanschluß (P) und der andere Punkt mit einem Rücklaufanschluß (T) verbunden ist, wobei sich die zwei Paare von Zweigen zwischen einem Versorgungsanschluß (P) und einem Rücklaufanschluß (T) erstrecken, und
wobei sich die zwei Paare von Zweigen zwischen den Pumpenanschlüssen erstrecken und folgendes aufweisen:
in dem ersten Paar von Zweigen eine erste Serienschal tung eines durch ein Piezoelement (5) gesteuerten Düsenwiderstands (1; 41) mit einer Festdüse (80),
und in dem zweiten Paar von Zweigen eine zweite Serien schaltung eines durch ein Piezoelement (5) gesteuerten Düsenwiderstands (1; 43) mit einer Festdüse (81).
eine Brückenschaltung, die ein erstes und zweites Paar von parallel geschalteten Zweigen umfaßt, die verbunden sind, um zwei Paare von diagonalen Punkten zu bilden,
wobei eines der Paare von Punkten zum Liefern des hydraulischen Steuersignals an eine Folgestufe dient,
wobei von dem anderen Paar von Punkten ein Punkt mit einem Versorgungsanschluß (P) und der andere Punkt mit einem Rücklaufanschluß (T) verbunden ist, wobei sich die zwei Paare von Zweigen zwischen einem Versorgungsanschluß (P) und einem Rücklaufanschluß (T) erstrecken, und
wobei sich die zwei Paare von Zweigen zwischen den Pumpenanschlüssen erstrecken und folgendes aufweisen:
in dem ersten Paar von Zweigen eine erste Serienschal tung eines durch ein Piezoelement (5) gesteuerten Düsenwiderstands (1; 41) mit einer Festdüse (80),
und in dem zweiten Paar von Zweigen eine zweite Serien schaltung eines durch ein Piezoelement (5) gesteuerten Düsenwiderstands (1; 43) mit einer Festdüse (81).
2. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Brückenschaltung
eine erste Stufe eines zweistufigen Servoventils bil
det, wobei die Brückenschaltung das hydraulische
Steuersignal liefert, das zu einer zweiten Stufe des
zweistufigen Servoventils geliefert wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei jeder der
Düsenwiderstände in der Lage ist, ein hydraulisches
Steuersignal zu liefern und zwar gemäß einem elek
trischen Steuersignal, wobei jeder Düsenwiderstand
folgendes aufweist:
ein Gehäuse (2),
piezoelektrische Mittel (5) zum Steuern der Bewegung einer Prallplatte (8) basierend auf der Erregung des elektrischen Steuersignals,
einen Düsenkörper (11), der fest innerhalb des Gehäuses angebracht ist, so daß eine Bohrung (15), die sich durch den Körper erstreckt, ein Ende benachbart zu der Prallplatte (8) besitzt,
eine zweite Kammer (10) innerhalb des Gehäuses (2), die in der Lage ist, mit einem Pumpenanschluß (P) verbunden zu werden und mit der Bohrung (15) in Verbindung steht,
eine erste Kammer (21), die von der zweiten Kammer (20) getrennt ist, aber auch mit der Bohrung (15) in Verbin dung steht,
Auslaßmittel (17), die in Verbindung mit der ersten Kammer (21) stehen, und wobei ein Abstand X₀ zwischen dem Ende der Bohrung (15), das in der Kammer (21) endet, und der Oberfläche der Prall platte (8) variiert wird, wenn das elektrische Steuer signal an die piezoelektrischen Mittel (5) angelegt wird und zwar gemäß der Größe des elektrischen Steuer signals, so daß eine entsprechende Veränderung des hy draulischen Steuersignals (19) bewirkt wird.
ein Gehäuse (2),
piezoelektrische Mittel (5) zum Steuern der Bewegung einer Prallplatte (8) basierend auf der Erregung des elektrischen Steuersignals,
einen Düsenkörper (11), der fest innerhalb des Gehäuses angebracht ist, so daß eine Bohrung (15), die sich durch den Körper erstreckt, ein Ende benachbart zu der Prallplatte (8) besitzt,
eine zweite Kammer (10) innerhalb des Gehäuses (2), die in der Lage ist, mit einem Pumpenanschluß (P) verbunden zu werden und mit der Bohrung (15) in Verbindung steht,
eine erste Kammer (21), die von der zweiten Kammer (20) getrennt ist, aber auch mit der Bohrung (15) in Verbin dung steht,
Auslaßmittel (17), die in Verbindung mit der ersten Kammer (21) stehen, und wobei ein Abstand X₀ zwischen dem Ende der Bohrung (15), das in der Kammer (21) endet, und der Oberfläche der Prall platte (8) variiert wird, wenn das elektrische Steuer signal an die piezoelektrischen Mittel (5) angelegt wird und zwar gemäß der Größe des elektrischen Steuer signals, so daß eine entsprechende Veränderung des hy draulischen Steuersignals (19) bewirkt wird.
4. Vorrichtung zur Erzeugung eines hydraulischen Steuer
signals entsprechend einem elektrischen Steuersignals,
wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:
eine Brückenschaltung, die ein erstes und zweites Paar von parallel geschalteten Zweigen umfaßt, die verbunden sind, um zwei Paare von diagonalen Punkten zu bilden,
wobei eines der Paare von Punkten zum Liefern des hydraulischen Steuersignals an eine Folgestufe dient,
wobei von dem anderen Paar von Punkten ein Punkt mit einem Versorgungsanschluß (P) und der andere Punkt mit einem Rücklaufanschluß (T) verbunden ist, wobei sich die zwei Paare von Zweigen zwischen einem Versorgungsanschluß (P) und einem Rücklaufanschluß (T) erstrecken, und
wobei sich die zwei Paare von Zweigen zwischen den Pumpenanschlüssen erstrecken und folgendes aufweisen:
in dem ersten Paar von Zweigen eine erste Serienschal tung von zwei durch Piezoelemente (5) gesteuerten Düsenwiderstanden (1; 41, 42) und
in dem zweiten Paar von Zweigen eine zweite Serien schaltung von zwei durch Piezoelemente (5) gesteuerten Düsenwiderstanden (1; 43, 44).
eine Brückenschaltung, die ein erstes und zweites Paar von parallel geschalteten Zweigen umfaßt, die verbunden sind, um zwei Paare von diagonalen Punkten zu bilden,
wobei eines der Paare von Punkten zum Liefern des hydraulischen Steuersignals an eine Folgestufe dient,
wobei von dem anderen Paar von Punkten ein Punkt mit einem Versorgungsanschluß (P) und der andere Punkt mit einem Rücklaufanschluß (T) verbunden ist, wobei sich die zwei Paare von Zweigen zwischen einem Versorgungsanschluß (P) und einem Rücklaufanschluß (T) erstrecken, und
wobei sich die zwei Paare von Zweigen zwischen den Pumpenanschlüssen erstrecken und folgendes aufweisen:
in dem ersten Paar von Zweigen eine erste Serienschal tung von zwei durch Piezoelemente (5) gesteuerten Düsenwiderstanden (1; 41, 42) und
in dem zweiten Paar von Zweigen eine zweite Serien schaltung von zwei durch Piezoelemente (5) gesteuerten Düsenwiderstanden (1; 43, 44).
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Brückenschaltung
eine erste Stufe eines zweistufigen Servoventils bil
det, wobei die Brückenschaltung das hydraulische Steu
ersignal liefert, das an eine zweite Stufe des zweistu
figen Servoventils geliefert wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei die zwei dia
gonal angeordneten Düsenwiderstände (41, 43) durch das
elektrische Steuersignal gesteuert werden und die zwei
anderen auch diagonal angeordneten Düsenwiderstände
(42, 44) so gesteuert werden, daß sie einen vorbestimm
ten Hydraulikwiderstand einnehmen.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei
jeder der Düsenwiderstände in der Lage ist, ein hydrau
lisches Steuersignal zu liefern und zwar gemäß einem
elektrischen Steuersignal, wobei jeder Düsenwiderstand
folgendes aufweist:
ein Gehäuse (2),
piezoelektrische Mittel zum Steuern der Bewegung einer Prallplatte (8) basierend auf der Erregung des elektri schen Signals,
einen Düsenkörper (11), der fest innerhalb des Gehäuses angebracht ist, so daß eine Bohrung (15), die sich durch den Körper erstreckt, ein Ende benachbart zu der Prallplatte (8) besitzt,
eine zweite Kammer (10) innerhalb des Gehäuses (2), die in der Lage ist, mit einem Pumpenanschluß (P) verbunden zu werden und mit der Bohrung (15) in Verbindung steht,
eine erste Kammer (21), die von der zweiten Kammer (20) getrennt ist, aber auch mit der Bohrung (15) in Verbin dung steht,
Auslaßmittel (17), die in Verbindung mit der ersten Kammer (21) stehen, und wobei ein Abstand X₀ zwischen dem Ende der Bohrung (15), das in der Kammer (21) endet, und der Oberfläche der Prall platte (8) variiert wird, wenn das elektrische Steuer signal an die Piezoelektrischen Mittel angelegt wird und zwar gemäß der Größe des elektrischen Steuersig nals, so daß eine entsprechende Veränderung des hydrau lischen Steuersignals (19) bewirkt wird.
ein Gehäuse (2),
piezoelektrische Mittel zum Steuern der Bewegung einer Prallplatte (8) basierend auf der Erregung des elektri schen Signals,
einen Düsenkörper (11), der fest innerhalb des Gehäuses angebracht ist, so daß eine Bohrung (15), die sich durch den Körper erstreckt, ein Ende benachbart zu der Prallplatte (8) besitzt,
eine zweite Kammer (10) innerhalb des Gehäuses (2), die in der Lage ist, mit einem Pumpenanschluß (P) verbunden zu werden und mit der Bohrung (15) in Verbindung steht,
eine erste Kammer (21), die von der zweiten Kammer (20) getrennt ist, aber auch mit der Bohrung (15) in Verbin dung steht,
Auslaßmittel (17), die in Verbindung mit der ersten Kammer (21) stehen, und wobei ein Abstand X₀ zwischen dem Ende der Bohrung (15), das in der Kammer (21) endet, und der Oberfläche der Prall platte (8) variiert wird, wenn das elektrische Steuer signal an die Piezoelektrischen Mittel angelegt wird und zwar gemäß der Größe des elektrischen Steuersig nals, so daß eine entsprechende Veränderung des hydrau lischen Steuersignals (19) bewirkt wird.
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