DE4224606A1 - Servoventil - Google Patents
ServoventilInfo
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
- F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
- F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/04—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
- F16K31/041—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor for rotating valves
- F16K31/043—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor for rotating valves characterised by mechanical means between the motor and the valve, e.g. lost motion means reducing backlash, clutches, brakes or return means
- F16K31/045—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor for rotating valves characterised by mechanical means between the motor and the valve, e.g. lost motion means reducing backlash, clutches, brakes or return means with torque limiters
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft eine Kombination aus Wege- und
Drosselventil, auch mit Servoventil bezeichnet, zur
Steuerung von mit Druckkraft bewegten linearen und
rotatorischen Fluidmotoren z. B. in Form von Arbeitszylindern
und Hydraulikmotoren.
Dem Stand der Technik entsprechen Linearschieber- und
Drehschieberventile.
Bei ersteren sind die wegeführenden und gleichzeitig
fluiddrosselnden Steuerkanten in Form von Umlaufnuten
auf dem äußeren Umfang des Schiebers mit Kreisquerschnitt
bzw. auf dem inneren Umfang der den Schieber umschließenden
Hülse angebracht. Die Steuerbewegung erfolgt durch
lineares Bewegen des Schiebers.
Bei Drehschieberventilen sind die wegeführenden und gleichzeitig
fluiddrosselnden Steuerkanten in Form von Längsnuten
auf Mantellinien der äußeren Oberfläche des Schiebers
mit Kreisquerschnitt bzw. auf der inneren Oberfläche der
Hülse mit Kreisquerschnitt angebracht. Die Steuerbewegung
erfolgt durch Drehbewegung des Schiebers in der Hülse.
Bei einigen Ausführungen sind die Nuten durch korrespondierende
Bohrungen ersetzt.
Der Nachteil der beschriebenen Ausführungen besteht v or
allem in aufwendigen Fertigungsvorgängen zur Erzielung
besonderer Paß- und Oberflächengüte.
Die der Erfindung zugrundegelegte Ausführung eines Servoventils
ist diesbezüglich wesentlich einfacher ausgeführt.
Das Servoventil besteht nach Fig. 1 aus einem Rotor 2
und einem Stator 1. Der Stator 1 hat bevorzugt eine
quadratische oder rechteckige Innenkontur, die mit
geringem Abstand die Außenkontur des Rotors 2 umschließt.
Der Rotor 2 ist bzgl. der Achse 3 drehbar gelagert. Die
Erstreckung senkrecht zur Zeichenebene ist wählbar und
abhängig von dem Servoventil zugedachten Fluidstrom.
Nicht dargestellt sind stirnseitige Deckel mit Durchführungen
für die Antriebswelle des Rotors 2.
Der Stator 1 enthält Bohrungen oder andere Ausnehmungen
A, B, P, R zur Führung des Fluidstroms.
Die Längskanten parallel zur Drehachse 3 des Rotors weisen
Anschrägungen 4 auf.
Fig. 1 zeigt die Neutralstellung des Servoventils.
Der von der Fluidpumpe kommende Fluidstrom wird über die
Bohrungen P in den Innenraum des Servoventils geführt,
verteilt sich dort in den Spalten zwischen Rotor 2 und
Stator 1 symmetrisch und verläßt nahezu druckfrei den
Hohlraum über die Bohrungen R und strömt dann zum Tank
des Systems zurück.
Fig. 2 zeigt eine Schaltstellung des Servoventils.
Der Rotor 2 ist aus seiner Neutralstellung entgegen der
Uhrzeigerrichtung verdreht. Wie Fig. 2 zeigt, nähern
sich die Ecken 5 bis 8 der Innenkontur des Stators 1 an,
wodurch sich hier die Durchflußquerschnitte verringern.
Die Ecken 9 bis 12 nehmen einen größeren Abstand zur
Innenkontur des Stators 1 an, wodurch sich hier die
Durchflußquerschnitte vergrößern. Der Drosseleffekt
bewirkt eine Druckerhöhung im von der Pumpe geförderten
Fluidstrom in den Hohlräumen zwischen den Eckpunkten
5 und 6 bzw. 7 und 8. Diese Druckerhöhung teilt sich
über die Bohrungen A dem linken Druckraum eines Arbeitszylinders
mit, wodurch dessen Kolben nach rechts bewegt
wird. Das aus dem rechten Druckraum des Arbeitszylinders
verdrängte Fluid strömt über die Bohrungen B in die
Innenräume des Servoventils zwischen den Eckpunkten
6 und 7 bzw. 8 und 5 und von dort über die Bohrungen
R zurück zum Tank des Systems.
Wird der Rotor 2 im Uhrzeigersinn verdreht, so läuft der
Vorgang in entgegengesetzter Richtung mit dem Effekt
ab, daß der Kolben des Arbeitszylinders nach links
bewegt wird.
Zur Vereinfachung der Ausführung des Servoventils
können die Bohrungen A, B, P und R so innerhalb von
Stator 1 und Rotor 2 miteinander verbunden werden,
daß jeweils nur noch ein Anschluß von A, B, P und R
nach außen geführt wird.
Zwischen Stator 1 und Rotor 2 kann eine federnde Verbindung
in Form eines der bekannten Federelemente
wirksam sein, so daß der Rotor bestrebt ist, in Neutralstellung
zurückzukehren.
Dieser Effekt wird üblicherweise mit mechanischer
Rückwirkung bezeichnet.
Die Rückführung des Rotors in seine Neutralstellung wird
aber auch alternativ oder zusätzlich dadurch bewirkt, daß
nach Fig. 2 an den erwähnten Anschrägungen 4 des Rotors 2
Druckkräfte FD entstehen, sobald der Fluiddruck durch Verdrehen
des Rotors erhöht wird, und die ein Drehmoment
erzeugen, das den Rotor 2 in seine Neutralstellung zurückzubewegen
versucht.
Die Höhe dieses Rückstellmoments kann zwischen Null und
einem endlichen Wert variiert werden, dadurch, daß
Neigung und Größe der Abschrägungen verändert werden.
Dieser Effekt wird mit hydraulischer Rückwirkung bezeichnet.
Claims (6)
1. Servoventil zur Steuerung von Fluiddrücken,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein mit Rotor 2 bezeichnetes würfelförmiges
Bauteil mit Abschrägungen 4 an seinen Ecken in
geringem Abstand von der Innenkontur eines
zweiten Bauteils, mit Stator 1 bezeichnet,
umgeben, stirnseitig durch Deckel mit Wellendurchführungen
abgeschlossen und so um eine
Achse 3 schwenkbar ist, wodurch 4 diametral zur
Achse 3 angeordnete Ecken 5, 6, 7, 8 sich der Innenkontur
des Stators 1 annähern, daß hier ein
hydraulisch zur Druckdrosselung nutzbarer Durchflußspalt
für Fluids entsteht, während 4 andere Ecken
9, 10, 11, 12 einen größeren Abstand zur Innenkontur
des Stators 1 annehmen und einen nahezu druckfreien
Durchfluß ermöglichen.
2. Servoventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß Bohrungen oder andere fluidführende Ausnehmungen
im Stator 1 oder in den nicht näher dargestellten
stirnseitigen Deckeln den Innenraum des Servoventils
mit einer Fluidpumpe, einem Fluidtank und den zu
aktivierenden Druckräumen hydraulischer Linear- bzw.
Rotationsmotoren verbinden.
3. Servoventil nach Anspruch 1 und Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die verbindenden Bohrungen oder
andere fluidführenden Ausnehmungen so im Stator 1
und/oder Rotor 2 verbunden sind, daß nach außen nur
noch jeweils ein Anschluß auftritt.
4. Servoventil nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ecken 5 bis 11 so konstruiert sind, daß
bei ihrer Annäherung an die Innenkontur des Stators 1
wahlweise längere oder kürzere Spalte entstehen,
wodurch die sich hier einstellende Druckdifferenz
in Abhängigkeit vom Verdrehwinkel des Rotors 2 wählbar
ist.
5. Servoventil nach vorhergehenden Ansprüchen, dadurch
gekennzeichnet, daß Rotor und Stator federnd miteinander
verbunden sind, um eine Rückstellung
des Rotors 2 in Richtung Neutralstellung zu
gewährleisten.
6. Servoventil nach vorhergehenden Ansprüchen, dadurch
gekennzeichnet, daß die Konturbegrenzung des
Rotors 2 zwischen den die Funktion des Servoventils
bestimmenden Ecken 5 bis 12 nicht geradlinig
verläuft.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924224606 DE4224606A1 (de) | 1992-07-25 | 1992-07-25 | Servoventil |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924224606 DE4224606A1 (de) | 1992-07-25 | 1992-07-25 | Servoventil |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4224606A1 true DE4224606A1 (de) | 1994-01-27 |
Family
ID=6464090
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924224606 Withdrawn DE4224606A1 (de) | 1992-07-25 | 1992-07-25 | Servoventil |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4224606A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004042234A1 (de) * | 2002-11-02 | 2004-05-21 | Zf Lenksysteme Gmbh | Steuereinrichtung |
WO2005019010A1 (de) | 2003-07-25 | 2005-03-03 | Toyota Motorsport Gmbh | Lenkventilanordnung für eine servolenkung |
CN109306979A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-02-05 | 北京航天发射技术研究所 | 一种基于机构位移速度规划的机液节流控制阀设计方法 |
-
1992
- 1992-07-25 DE DE19924224606 patent/DE4224606A1/de not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004042234A1 (de) * | 2002-11-02 | 2004-05-21 | Zf Lenksysteme Gmbh | Steuereinrichtung |
WO2005019010A1 (de) | 2003-07-25 | 2005-03-03 | Toyota Motorsport Gmbh | Lenkventilanordnung für eine servolenkung |
CN109306979A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-02-05 | 北京航天发射技术研究所 | 一种基于机构位移速度规划的机液节流控制阀设计方法 |
CN109306979B (zh) * | 2018-10-29 | 2020-05-08 | 北京航天发射技术研究所 | 一种基于机构位移速度规划的机液节流控制阀设计方法 |
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Legal Events
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