Diese
Erfindung bezieht sich auf ein vorgesteuertes Wegeventil mit Lage-erfassender
Funktion, bei dem die Erfassung der Betriebsstellungen eines Ventilelements,
z.B. eines Steuerschiebers, durch die Verwendang eines Magneten
verbessert wird.These
The invention relates to a pilot-operated directional control valve
Function in which the detection of the operating positions of a valve element,
e.g. a spool, by the use of a magnet
is improved.
Ein
Wegeventil, das in der Lage ist, die Umschaltfunktion eines Steuerschiebers
durch Verwendung eines Magneten zu überwachen, ist allgemeine bekannt
und wird zum Beispiel in der Publikation über das geprüfte japanische
Gebrauchsmuster Nr. 7-31021 (Publikation über das nicht geprüfte japanische
Gebrauchsmuster Nr. 2-88079) offenbart. Dieses Wegeventil ist an
beiden Enden eines Steuerschiebers mit entsprechenden Kolben für die Aufnahme
von Steuerfluiddruck versehen und ist angepasst, den Steuerschieber
durch die Wirkung des Fluiddrucks auf die Kolben umzuschalten. Dieses
Wegeventil hat an einem Kolben einen Magneten und eine Erfassungsspule
zum Erfassen der Änderung
im Magnetfluss, welche an einem Gehäuse in einer Position gegenüber dem
Magnet befestigt ist, wodurch das Wegeventil die Bewegungsgeschwindigkeit
des Kolbens oder des Steuerschiebers von der Größe der induzierten Spannung
her erfasst, die in der Erfassungsspule durch die Änderung
im Magnetfluss erzeugt wird, wenn sich der Magnet zusammen mit dem
Kolben bewegt, und bewertet, ob die Bewegungsgeschwindigkeit normal
ist oder nicht.One
Directional valve that is capable of switching a spool
It is common knowledge to monitor by using a magnet
and, for example, in the publication on Japanese Examined
Utility Model No. 7-31021 (Publication on Unexamined Japanese
Utility Model No. 2-88079). This directional control valve is on
both ends of a spool with corresponding pistons for receiving
provided by control fluid pressure and is adapted to the spool
to switch to the pistons by the effect of the fluid pressure. This
Directional control valve has a magnet and a detection coil on a piston
to capture the change
in the magnetic flux, which on a housing in a position opposite to the
Magnet is attached, causing the directional valve the movement speed
of the piston or the spool of the magnitude of the induced voltage
detected in the detection coil by the change
is generated in the magnetic flux when the magnet together with the
Piston moves, and assesses whether the movement speed is normal
is or not.
Da
jedoch der Magnet bei dem oben beschriebenen herkömmlichen
Wegeventil in einer Position installiert ist, die zur Druckkammer
neben einer Stirnfläche
des Kolbens exponiert ist, hat der Magnet einen direkten Kontakt
mit dem Steuerfluid. Somit hat sich, wenn das Fluid Wasser, chemischen
Nebel, Teilchen aus magnetischem Material wie Metallpulver oder ähnliches
enthält,
oft das Problem ergeben, dass durch den Kontakt des Magneten mit
diesen Substanzen der Magnet rostete, korrodierte oder die Partikel
adsorbierte. Das hat den Nachteil, dass durch die schwächere Magnetkraft
die Erfassungsgenauigkeit verringert wird oder schlechte Gleitbedingungen
geschaffen werden.There
however, the magnet in the conventional one described above
Directional control valve is installed in a position leading to the pressure chamber
next to an end face
of the piston is exposed, the magnet has a direct contact
with the control fluid. Thus, if the fluid is water, chemical
Mist, particles of magnetic material such as metal powder or the like
contains
Often the problem arise that by the contact of the magnet with
These substances rusted the magnet, corroded or the particles
adsorbed. This has the disadvantage that due to the weaker magnetic force
the detection accuracy is reduced or poor sliding conditions
be created.
Weiterhin
ist das oben beschriebene Ventil so angeordnet, dass die Erfassungsspule
als Reaktion auf die Änderung
im Magnetfluss bei der Bewegung des Magneten eine induzierte Spannung
erzeugt und die Geschwindigkeit des Steuerschiebers von der Größe der induzierten
Spannung her erfasst, um zu bewerten, ob die Geschwindigkeit normal
ist oder nicht, aber sie kann nicht die Betriebsstellungen des Steuerschiebers
erfassen.Farther
For example, the valve described above is arranged such that the detection coil
in response to the change
in the magnetic flux during the movement of the magnet an induced voltage
generated and the speed of the spool on the size of the induced
Tension is gathered to evaluate if the speed is normal
or not, but it can not control the operating positions of the spool valve
to capture.
In
der Publikation EPA 0844425 wird die Erfassungsvorrichtung eines
Steuerschiebers beschrieben, bei der ein verschiebbarer Steuerschieber eine
Vielzahl von einzelnen daran angeordneten Messkegeln aufweist. Die
Messkegel sind vorzugsweise axial beabstandet und befinden sich
an einem Ende des Steuerschiebers. Ein im Ventil angebrachter Messwertgeber
erfasst jeden Messkegel, da jeder Messkegel in einen Erfassungsbereich
des Messwertgebers eintritt. Der Messwertgeber erzeugt einen bestimmten
Output, der auf einen Messkegel schließen lässt, der innerhalb des Erfassungsbereichs
des Messwertgebers positioniert ist. Durch eine Kontrolle wird,
als Reaktion auf den Output vom Messwertgeber, die genaue Steuerschieberlage
bestimmt.In
Publication EPO 0844425, the detection device of a
Spool described in which a sliding spool a
Has a plurality of individual measuring cones arranged thereon. The
Measuring cones are preferably axially spaced and located
at one end of the spool. A transmitter mounted in the valve
captures every measuring cone, as each measuring cone in a detection area
of the transmitter occurs. The transmitter generates a specific
Output that suggests a measurement cone within the detection range
of the transmitter is positioned. Through a check,
in response to the output from the transmitter, the exact spool position
certainly.
Gemäß dieser
Erfindung ist ein Magnet zur Lageerfassung am Kolben befestigt,
der an einem Ende eines Ventilelements angebracht ist, und ein Magnetsensor
zum Erfassen des Magnetismus vom Magneten ist an einem Teil gegenüber dem
Magneten im Gehäuse
installiert. Der Magnet ist an einem Ende des Kolbens neben einer
Entlüftungskammer installiert,
die durch den Kolben und einer Stirnfläche des Ventilelements definiert
wird. Diese Entlüftungskammer
ist von der Steuerdruckkammer, die an der gegenüberliegenden Seite des Kolbens
angeordnet ist, durch eine Kolbendichtung an der Außenperipherte
des Kolbens hermetisch abgeschlossen, welche verhindert, dass das
Steuerfluid in die Entlüftungskammerfließen kann.According to this
Invention is a magnet for position detection attached to the piston,
which is attached to one end of a valve element, and a magnetic sensor
to detect the magnetism from the magnet is at a part opposite to the
Magnets in the housing
Installed. The magnet is at one end of the piston next to one
Breather chamber installed,
defined by the piston and an end face of the valve element
becomes. This venting chamber
is from the control pressure chamber, which is on the opposite side of the piston
is arranged by a piston seal on the Außenperipherte
hermetically sealed of the piston, which prevents the
Control fluid can flow into the breather chamber.
Bei
dem vorgesteuerten Wegeventil mit der oben beschriebenen Bauform
wird der Kolben angetrieben durch das Steuerfluid, das in die Steuerdruckkammer
eingeleitet wird, und das Ventilelement wird über den Kolben umgeschaltet.
Die Magnetflussdichte des Magneten, der sich zusammen mit dem Kolben
bewegt, wird durch den Magnetsensor erfasst und die Betriebsstellungen
des Kolbens oder diejenigen des Ventilelements werden durch die Änderung in
der Magnetflussdichte mit der Bewegung des Magneten erfasst.at
the pilot operated directional control valve with the above-described design
the piston is driven by the control fluid entering the control pressure chamber
is introduced, and the valve element is switched over the piston.
The magnetic flux density of the magnet, which coincides with the piston
is moved, is detected by the magnetic sensor and the operating positions
of the piston or those of the valve element are affected by the change in
the magnetic flux density is detected with the movement of the magnet.
Da
der Magnet in einer Lage neben der Entlüftungskammer des Kolbens installiert
ist, wird verhindert, dass der Magnet direkt mit dem Steuerfluid
in Kontakt kommt. Somit besteht, selbst wenn das Steuerfluid Wasser,
chemischen Nebel, Teilchen aus magnetischem Material wie Metallteilchen
oder ähnliches
enthält,
nicht das Risiko, dass der Magnet rostet, korrodiert oder Teilchen
adsorbiert. Dadurch werden eine Verringerung der Magnetkraft und
eine Fehlfunktion auf Grund der adsorbierten Teilchen verhindert
und somit die Beibehaltung einer stabilen Leistung ermöglicht.There
the magnet is installed in a position next to the venting chamber of the piston
is, prevents the magnet directly with the control fluid
comes into contact. Thus, even if the control fluid is water,
chemical mist, particles of magnetic material such as metal particles
or similar
contains
not the risk of the magnet rusting, corroding or particles
adsorbed. This will reduce the magnetic force and
prevents a malfunction due to the adsorbed particles
thus maintaining a stable performance.
Gemäß einer
spezifischen Ausführung
sind der Magnet an der Außenperipherie
des Kolbens und der Magnetsensor an einem Teil im Gehäuse neben der
Außenperipherie
des Kolbens angebracht.According to one
specific execution
are the magnet on the outer periphery
of the piston and the magnetic sensor on a part in the housing next to the
outer periphery
attached to the piston.
Gemäß einer
anderen spezifischen Ausführung
wird in der Oberfläche
des Kolbens gegenüber dem
Ventilelement eine Vertiefung, im Folgenden "Aufnahme" genannt, gebildet, ist der Magnet in
der Aufnahme installiert, so dass er neben der Druckaufnahmefläche des
Kolbens positioniert ist, und ist der Magnetsensor im Gehäuse in einer
Position gegenüber
der Druckaufnahmefläche
angebracht.According to another specific version tion is in the surface of the piston opposite the valve member a recess, hereinafter referred to as "recording" formed, the magnet is installed in the receptacle so that it is positioned adjacent to the pressure receiving surface of the piston, and the magnetic sensor in the housing in a position attached to the pressure receiving surface.
Gemäß einer
wiederum anderen spezifischen Ausführung liegt ein Doppelsteuer-Wegeventil vor,
das über
zwei Kolben und zwei Steuerventile verfügt, wobei die zwei Steuerventile
an einer Seite des Gehäuses
und an der anderen Seite des Gehäuses der
Magnet und der Magnetsensor an einem Kolben bzw. am Gehäuse angeordnet
sind.According to one
again another specific embodiment is a double-control directional control valve,
the above
two pistons and two control valves, with the two control valves
on one side of the housing
and on the other side of the case the
Magnet and the magnetic sensor arranged on a piston or on the housing
are.
Der
Kolben mit wenigstens einem Magneten kann an das Ventilelement gekoppelt
werden.Of the
Piston with at least one magnet can be coupled to the valve element
become.
Es
wird bevorzugt, den Magnetsensor so zu installieren, um den Magnetismus
vom Magneten über
den gesamten Hub des Kolbens erfassen zu können, und so anzuordnen, um
alle Betriebsstellungen des Kolbens über die Änderung in der Magnetflussdichte
mit der Verschiebung des Magneten zu erfassen.It
it is preferable to install the magnetic sensor so as to increase the magnetism
from the magnet over
to be able to detect the entire stroke of the piston, and to arrange so
all operating positions of the piston via the change in the magnetic flux density
to detect with the displacement of the magnet.
Dadurch
können
nicht nur Hubendpositionen des Kolbens oder des Ventilelements,
sondern auch Stellungen entlang des Hubs erfasst werden. Es ist somit
möglich,
durch einen Rückstromkreis
leicht zu unterscheiden, ob das Ventilelement normal arbeitet oder
nicht, und zwar anhand des Verhältnisses
zwischen der Stellung und der Betriebszeit des Ventilelements vom
Beginn bis zum Ende eines Hubs desselben. Dies gestattet es, vorbeugende
Maßnahmen zu
ergreifen, bevor ein Ausfall erfolgt, und verhindert die lange Ausfallzeit
eines Arbeitssystems durch einen Ausfall oder Unfall.Thereby
can
not only stroke end positions of the piston or valve element,
but also positions along the hub are captured. It is thus
possible,
through a return circuit
easy to distinguish whether the valve element is working normally or
not, by the ratio
between the position and the operating time of the valve element of
Start until the end of a stroke of the same. This allows preventive
Measures too
Take action before a failure occurs and prevent the long downtime
of a work system due to a failure or accident.
Es
erfolgt nun eine ausführliche
Beschreibung der Erfindung anhand eines Beispiels unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:It
now takes a detailed
Description of the invention by way of example with reference
on the attached
Drawings. In the drawings show:
1 einen
Längsschnitt
der ersten Ausführung
des vorgesteuerten Wegeventils gemäß dieser Erfindung. 1 a longitudinal section of the first embodiment of the pilot-operated directional control valve according to this invention.
2 eine
vergrößerte Ansicht
des Hauptschnitts von 1. 2 an enlarged view of the main section of 1 ,
3 eine
grafische Darstellung eines Teilschnitts mit einer zweiten Ausführung des
vorgesteuerten Wageventils gemäß dieser
Erfindung. 3 a graphical representation of a partial section with a second embodiment of the pilot-controlled weighing valve according to this invention.
4 eine
vergrößerte Ansicht
mit dem Hauptschnitt von 3. 4 an enlarged view with the main section of 3 ,
5 einen
vergrößerten Teilschnitt
mit dem Hauptschnitt von 4. 5 an enlarged partial section with the main section of 4 ,
1 zeigt
die erste Ausführung
des Wegeventils gemäß dieser
Erfindung. Das hier veranschaulichte Wegeventil ist ein Einzelsteuer-Wegeventil,
bei dem ein Hauptventil 1 durch ein Steuerventil 2 umgeschaltet
wird. 1 shows the first embodiment of the directional control valve according to this invention. The illustrated here directional control valve is a single-control directional control valve, in which a main valve 1 through a control valve 2 is switched.
Das
Hauptventil 1 ist als 5-Kanalventil gestaltet und umfasst
ein Gehäuse 4 aus
nichtmagnetischem Material. Das Gehäuse 4 besteht aus
einem ersten Teil 4a mit würfelähnlicher Form, einem zweiten
Teil 4b, das mit einem Ende des ersten Teils 4a verbunden
ist, und das auch als Adapter zum Befestigen des Steuerventils 2 dient,
und einem drillen Teil 4c, das mit dem anderen Ende des
ersten Teils 4a verbunden ist, und als Endabdeckung dient.The main valve 1 is designed as a 5-channel valve and includes a housing 4 made of non-magnetic material. The housing 4 consists of a first part 4a with dice-like shape, a second part 4b that ends with the first part 4a is connected, and also as an adapter for attaching the control valve 2 serves, and a drillen part 4c that with the other end of the first part 4a is connected, and serves as an end cover.
Entweder
auf der oberen oder unteren Fläche
des ersten Teils 4a befinden sich ein Zuführungskanal
P und zwei Ausflusskanäle
E1 und 2, und auf der anderen Fläche
befinden sich zwei Austrittskanäle
A und B. Innerhalb des ersten Teils 4a befindet sich ein
Ventilloch 5, zu dem diese Kanäle jeweils offen und in Axialrichtung
angeordnet sind. Im Ventilloch 5 sitzt verschiebbar ein
Steuerschieber 6 zum Umschalten von Fluiddurchgängen, und
der aus nichtmagnetischem Material besteht.Either on the upper or lower surface of the first part 4a There are one feed channel P and two outflow channels E1 and 2, and on the other face there are two exit channels A and B. Within the first part 4a there is a valve hole 5 to which these channels are each open and arranged in the axial direction. In the valve hole 5 slidably seated a spool 6 for switching fluid passages, and which is made of non-magnetic material.
An
der Außenperipherie
von Steuerschieber 6 befindet sich eine Vielzahl von Dichtungsteilen 7 zum
gegenseitigen Definieren von Fluiddurchgängen, die die oben genannten
Kanäle
verbinden, und an der Außenperipherie
von beiden Endteilen des Steuerschiebers 6 befinden sich
entsprechende Enddichtungsteile 8 zum Absperren der Entlüftungskammern 9,
die den Enden von Steuerschieber 6 gegenüber stehen,
von den Durchgängen
des Hydraulikfluids in Ventilloch 5. Die Bezugszahl 10 in 1 bezeichnet
einen Führungsring
zum Stabilisieren des Gleitens des Steuerschiebers 6.At the outer periphery of spool 6 There is a large number of sealing parts 7 for mutually defining fluid passages connecting the above channels and on the outer periphery of both end portions of the spool 6 are appropriate Enddichtungsteile 8th for shutting off the deaeration chambers 9 passing the ends of the spool 6 from the passages of the hydraulic fluid into the valve hole 5 , The reference number 10 in 1 denotes a guide ring for stabilizing the sliding of the spool 6 ,
Andererseits
werden beim zweiten Teil 4b und dem dritten Teil 4c die
Kolbenkammer 11a bzw. 11b an Positionen gebildet,
die beiden Enden von Steuerschieber 6 gegenüber stehen.
Eine erste Kolbenkammer 11a, die im zweiten Teil 4b gebildet
wird, hat einen großen
Durchmesser, und ein erster Kolben 12a mit großem Durchmesser
sitzt verschiebbar in der Kolbenkammer 11a, während eine
zweite Kolbenkammer 11b, die im dritten Teil 4c gebildet
wird, einen kleineren Durchmesser als die erste Kolbenkammer 11a hat
und ein zweiter Kolben 12b mit kleinem Durchmesser verschiebbar
in der Kolbenkammer 11b sitzt. Jeder dieser Kolben 12a und 12b ist angepasst,
um sich synchron mit dem Steuerschieber 6 zu bewegen, indem
er gegen die Stirnfläche von
Steuerschieber 6 stößt, wie
durch den zweiten Kolben 12b repräsentativ dargestellt wird,
oder einheitlich an den Steuerschieber 6 gekoppelt wird,
wie an Hand von Kolben 12a repräsentativ dargestellt wird.
In dem in 2 gezeigten Beispiel ist zum
Verbinden des Kolbens mit dem Steuerschieber 6 ein Haken 14a,
vorgesehen für
den Kolben 12a, mit einer Verriegelungsvertiefung 14b an
der Außenperipherie von
Steuerschieber 6 im Eingriff; die Methode zum Ankoppeln
des Kolbens 12a an den Steuerschieber 6 ist jedoch
nicht besonders eingegrenzt.On the other hand, the second part 4b and the third part 4c the piston chamber 11a respectively. 11b formed at positions, the two ends of spool 6 stand opposite. A first piston chamber 11a in the second part 4b is formed, has a large diameter, and a first piston 12a with large diameter sits slidably in the piston chamber 11a while a second piston chamber 11b that in the third part 4c is formed, a smaller diameter than the first piston chamber 11a has and a second piston 12b with a small diameter displaceable in the piston chamber 11b sitting. Each of these pistons 12a and 12b is adapted to be in sync with the spool valve 6 to move by pushing against the face of spool 6 pushes, as by the second piston 12b is represented representatively, or uniformly to the spool 6 is coupled, like on the hand of pistons 12a is represented representatively. In the in 2 Example shown is for connecting the piston with the spool 6 a catch 14a , intended for the piston 12a , with a locking recess 14b on the outer periphery of spool 6 engaged; the method for coupling the piston 12a to the spool 6 but is not particularly limited.
Die
ersten und zweiten Druckkammern 13a und 13b werden
an den Rückseiten
der Kolben 12a und 12b gebildet, das heißt, an den
entsprechenden gegenüberliegenden
Seiten der Kolbenflächen,
die an den Steuerschieber 6 stoßen, Zwischen den Kolben 12a und 12b und
dem Steuerschieber 16 werden die Entlüftungskammern 9 bzw. 9 gebildet,
die nach außen öffnen. Die
Druckkammern 13a und 13b sind hermetisch abgesperrt
von den Entlüftungskammem 9 und 9 durch
die Kolbendichtung 15 und 15, die an der Außenperipherie
von Kolben 12a bzw. 12b angebracht ist.The first and second pressure chambers 13a and 13b be on the backs of the pistons 12a and 12b formed, that is, on the corresponding opposite sides of the piston surfaces, which are connected to the spool 6 bump, between the pistons 12a and 12b and the spool 16 become the venting chambers 9 respectively. 9 formed, which open to the outside. The pressure chambers 13a and 13b are hermetically sealed off from the venting chambers 9 and 9 through the piston seal 15 and 15 located on the outer periphery of piston 12a respectively. 12b is appropriate.
Die
erste Druckkammer 13a, positioniert neben dem ersten Kolben 12a mit
großem
Durchmesser steht mit dem Zuführungskanal
P durch die Steuerfluiddurchgänge 16a und 16b über einen
manuellen Betriebsmechanismus 17 und das oben genannte Steuerventil 2 in
Verbindung, während
die zweite Druckkammer 13b, gelegen neben dem zweiten Kolben 12b mit
kleinem Durchmesser, immer mit dem Zuführungskanal P durch den Steuerfluiddurchgang 16c in
Verbindung steht.The first pressure chamber 13a , positioned next to the first piston 12a with large diameter communicates with the supply passage P through the control fluid passages 16a and 16b via a manual operating mechanism 17 and the above-mentioned control valve 2 in connection while the second pressure chamber 13b , located next to the second piston 12b small diameter, always with the supply passage P through the control fluid passage 16c communicates.
Wenn
das Steuerventil 2 im AUS-Zustand ist, das heißt, wenn
die erste Druckkammer 13a nicht mit Steuerfluid versorgt
wird, wird der zweite Kolben 12b durch den Steuerfluiddruck,
der zur zweiten Druckkammer 13b geleitet wird, angetrieben,
so dass sich der Steuerschieber 6 an der ersten Umschaltstellung, nach
links bewegt, befindet, wie in 1 dargestellt. Sobald
das Steuerventil 2 „eingeschaltet" ist, das heißt, die
erste Druckkammer 13a mit dem Steuerfluid versorgt wird,
wird der Steuerschieber 6 durch den Kolben 12a gedrückt, so
dass sich der Steuerschieber 6 nach rechts bewegt und die
zweite Umschaltposition einnimmt. Dies resultiert daraus, weil die
wirkende Kraft des Fluiddrucks, der am ersten Kolben 12a anliegt,
größer ist
als der, welcher am zweiten Kolben 12b infolge der Differenz
in der Druckaufnahmefläche
zwischen den zwei Kolben 12a und 12b wirkt.When the control valve 2 in the OFF state, that is, when the first pressure chamber 13a is not supplied with control fluid, the second piston 12b by the control fluid pressure leading to the second pressure chamber 13b is directed, driven, so that the spool 6 at the first switch position, moving to the left, as in 1 shown. Once the control valve 2 Is "on", that is, the first pressure chamber 13a is supplied with the control fluid, the spool 6 through the piston 12a pressed, so that the spool 6 moved to the right and the second switching position occupies. This results because the acting force of the fluid pressure on the first piston 12a is greater than that which on the second piston 12b due to the difference in the pressure receiving area between the two pistons 12a and 12b acts.
Der
oben erwähnte
manuelle Betriebsmechanismus 17 ist angepasst, um die Steuerfluiddurchgänge 16a und 16b durch
Herunterdrücken
eines Betriebselements 17a direkt zu verbinden und dadurch
zu bewirken, dass die erste Druckkammer 13a mit dem Zuführungska nal
P in Verbindung steht. Dieser Betriebszustand ist derselbe wie der,
bei welchem das Steuerventil 2 auf EIN steht.The above-mentioned manual operating mechanism 17 is adapted to the control fluid passages 16a and 16b by depressing an operating element 17a connect directly and thereby cause the first pressure chamber 13a with the Zuführungska channel P is in communication. This operating condition is the same as that in which the control valve 2 is ON.
Hier
ist das oben erwähnte
Steuerventil 2 ein elektromagnetisch betätigtes Magnetventil
zum Öffnen/Schließen von
Steuerfluiddurchgängen
durch Aktivieren einer Magnetspule. Da deren Aufbau und Betriebsweise
dieselbe ist wie bei bekannten Ausführungen, wird auf eine besondere
Erklärung
derselben verzichtet.Here is the above-mentioned control valve 2 an electromagnetically operated solenoid valve for opening / closing control fluid passages by activating a solenoid coil. Since their construction and operation are the same as in the prior art, a specific explanation thereof will be omitted.
Das
oben genannte Wegeventil ist mit einem Lage-erfassenden Mechanismus 20 zum
Erfassen der Betriebsstellungen von Steuerschieber 6 versehen.
Wie in 2 dargestellt, umfasst der Lage-erfassende Mechanismus 20 einen
Magneten 21, der an einem der Kolben (in 2 ist
der erste Kolben 12a dargestellt) und einen Magnetsensor 22,
der an einer Stelle neben dem Gehäuse 4 installiert
ist und der den Magnetismus vom Magneten 21 erfasst. Der Lage-erfassende
Mechanismus 20 ist angepasst, um mittels Magnetsensor 22 die Änderung
in der Magnetflussdichte zu erfassen, wenn sich der Magnet 21 zusammen
mit dem Kolben 12a bewegt, und erfasst so die Betriebsstellungen
des Kolbens 12a oder des Steuerschiebers 6 über die Änderungen
in der Magnetflussdichte.The above-mentioned directional control valve is with a position-detecting mechanism 20 for detecting the operating positions of spool 6 Mistake. As in 2 illustrated, includes the location-detecting mechanism 20 a magnet 21 which is attached to one of the pistons (in 2 is the first piston 12a shown) and a magnetic sensor 22 which is at a position next to the housing 4 is installed and the magnetism from the magnet 21 detected. The location-gathering mechanism 20 is adapted to using magnetic sensor 22 to detect the change in the magnetic flux density when the magnet 21 together with the piston 12a moves, and thus detects the operating positions of the piston 12a or the spool 6 about the changes in the magnetic flux density.
Der
Magnet 21 wird hergestellt, indem Metallpulver mit magnetischen
Eigenschaften zu einem weichen elastischen Grundmaterial vermischt
wird, wie synthetisches Harz oder synthetischer Gummi, und die so
gewonnene Mischung zu einem kreisförmigen Körper geformt wird, der an einem
Teil des Umfangs desselben eine Einkerbung aufweist. Der Magnet 21 wird
an der Außenperipherie
des Kolbens 12a neben der Entlüftungskammer 9 und
mehr im Innern als die Kolbendichtung 15 angebracht. Genauer gesagt,
der Magnet 21 wird in der oben genannten Stellung durch
Anbringen des kreisförmigen
Magneten 21 in einer Befestigungsvertiefung 23 installiert, die
an der Außenperipherte
des Kolbens 12a in einem Zustand gebildet wird, wo der
Durchmesser desselben elastisch erweitert ist.The magnet 21 is prepared by mixing metal powder having magnetic properties into a soft elastic base material, such as synthetic resin or synthetic rubber, and shaping the thus obtained mixture into a circular body having a notch at a part of the circumference thereof. The magnet 21 is on the outer periphery of the piston 12a next to the deaeration chamber 9 and more inside than the piston seal 15 appropriate. More precisely, the magnet 21 is in the above position by attaching the circular magnet 21 in a mounting recess 23 installed on the outside of the piston 12a is formed in a state where the diameter thereof is elastically expanded.
In
diesem Fall wird bevorzugt, die Dicke des Magneten 21 etwas
geringer zu halten als die Tiefe der Befestigungsvertiefung, so
dass die Außenperipheriefläche des
Magneten 21 kleiner wird als die des Kolbens 12a,
um zu verhindern, dass die Außenperipheriefläche des
Magneten 21 gegen die Innenperipheriefläche der Kolbenkammer 11b reibt.
Dadurch ist es nicht nur möglich,
eine Zunahme beim Gleitwiderstand des Kolbens 12a auf Grund
des Reibens von Magnet 21 gegen die Innenperipheriefläche der
Kolbenkammer zu verhindern, sondern auch einen nachteiligen Effekt
beim Gleiten des Kolbens 12a, selbst wenn der Magnet 21 in
der Atmosphäre einige
magnetische Teilchen adsorbiert.In this case, the thickness of the magnet is preferred 21 slightly smaller than the depth of the mounting recess, leaving the outer peripheral surface of the magnet 21 becomes smaller than that of the piston 12a To prevent the outer peripheral surface of the magnet 21 against the inner peripheral surface of the piston chamber 11b rubs. This not only makes it possible to increase the sliding resistance of the piston 12a due to the rubbing of magnet 21 to prevent against the inner peripheral surface of the piston chamber, but also an adverse effect when sliding the piston 12a even if the magnet 21 in the atmosphere some magnetic particles are adsorbed.
Durch
Anordnen von Magnet 21 in einer Position neben der Entlüftungskammer 9 an
der Außenperipherie
von Kolben 12a kann verhindert werden, dass der Magnet 21 in
direktem Kontakt mit dem Steuerfluid kommt. Folglich besteht, selbst
wenn das Steuerfluid Wasser, chemische Nebel, Magnetteilchen wie
Metallpulver oder ähnliches
enthält,
nicht das Risiko, dass der Magnet infolge des Kontakts des Magneten 21 mit
diesen Substanzen rostet, korrodiert oder magnetische Teilchen adsorbiert.
Dadurch wird verhindert, dass die Lageerfassende Genauigkeit infolge
der verringerten Magnetkraft oder des Auftretens einer Fehlfunktion
des Kolbens 12a auf Grund von adsorbierten Teilchen nachlässt.By placing magnet 21 in a position next to the breather chamber 9 on the outer periphery of piston 12a can be prevented that the magnet 21 comes in direct contact with the control fluid. Consequently, even if the control fluid contains water, chemical mist, magnetic particles such as metal powder or the like, there is no risk that the magnet will fail due to the contact of the magnet 21 These substances rust, corrode or adsorb magnetic particles. This prevents the position-detecting accuracy due to the reduced magnetic force or the occurrence of malfunction of the piston 12a due to adsorbed particles decreases.
Andererseits
ist der Magnetsensor 22 in einer Position neben dem Magneten 21 in
der Aufnahme 25 installiert, die im zweiten Teil 4b des
Gehäuses 4 gebildet
wird, um in der Lage zu sein, den Magnetismus vom Magneten 21 über den
gesamten Hub des Steuerschiebers 6 zu erfassen. Genauer
gesagt, der Magnetsensor 22 befindet sich in einer solchen Position,
dass, wenn der Steuerschieber 6 an einer der Hubendlagen
positioniert ist, der Magnetsensor 22 dem Magnet 21 am
nächsten
ist und die höchste Magnetflussdichte
erfasst, und dass, wenn der Steuerschieber 6 am anderen
Hubende Positioniert ist, der Magnetsensor 22 vom Magneten 21 entfernt
ist und die geringste Magnetflussdichte erfasst.On the other hand, the magnetic sensor 22 in a position next to the magnet 21 in the recording 25 installed in the second part 4b of the housing 4 is formed to be able to detect the magnetism from the magnet 21 over the entire stroke of the spool 6 capture. More precisely, the magnetic sensor 22 is in such a position that when the spool 6 is positioned at one of the Hubendlagen, the magnetic sensor 22 the magnet 21 is closest and the highest magnetic flux density detected, and that if the spool 6 Positioned at the other stroke end, the magnetic sensor 22 from the magnet 21 is removed and detects the lowest magnetic flux density.
Der
Magnetsensor 22 ist so aufgebaut, dass er über einen
Anschlussdraht 26 an einen Rückstromkreis (nicht dargestellt)
angeschlossen und ein Erfassungssignal entsprechend der Magnetflussdichte
an diesen Rückstromkreis
ausgeben kann. Bei dem Rückstromkreis
sind die für
die Lageerfassung erforderlichen Angaben wie Wechselbeziehungen der
Betriebsstellung mit der Magnetflussdichte, Betriebszeit und Fluiddruck
bei normaler Funktion von Kolben 12a (folglich Steuerschieber 6)
vorher eingegeben worden. Sobald vom Magnetsensor 22 ein
Erfassungssignal eingegeben wird, misst der Rückstromkreis die Positionen
an beiden Hubenden des Kolbens 12a und jede Position während eines
Hubs, basierend auf den oben genannten Daten, und kann aus dem Verhältnis zwischen
Betriebszeit und Stellung des Kolbens 12a vom Beginn bis
zum Ende eines Hubs desselben unterscheiden, ob die Umschaltung
von Kolben 12a, und folglich die von Schieber 6, normal
gewesen ist oder nicht. Dadurch ist es möglich, Anzeichen für Ausfälle zu erfassen
und Vorsichtsmaßnahmen
gegen zukünftige
Ausfälle
zu ergreifen, wodurch Situationen vermieden werden, dass der Betrieb
von Vorrichtungen infolge von Ausfällen oder Unfällen längere Zeit
unterbrochen wird.The magnetic sensor 22 is constructed so that it has a connecting wire 26 connected to a return circuit (not shown) and can output a detection signal corresponding to the magnetic flux density to this return circuit. In the case of the return circuit, the information required for the position detection such as correlations of the operating position with the magnetic flux density, operating time and fluid pressure in the normal function of piston 12a (hence spool 6 ) previously entered. Once from the magnetic sensor 22 input a detection signal, the reverse circuit measures the positions at both stroke ends of the piston 12a and each position during a stroke, based on the above data, and may be from the relationship between operating time and position of the piston 12a from the beginning to the end of a stroke of the same, whether the switching of pistons 12a , and therefore those of Schieber 6 , has been normal or not. This makes it possible to detect signs of failures and take precautionary measures against future failures, thereby avoiding situations where the operation of devices is interrupted for a long time due to failures or accidents.
Die
für den
Kolben 12a erfassten Betriebsstellungen, Betriebszeiten,
usw. können
auf dem Display in Form von Zahlenwerten oder grafischen Darstellungen
angezeigt werden.The for the piston 12a recorded operating positions, operating times, etc. can be shown on the display in the form of numerical values or graphic representations.
Bei
oben genannter Ausführung
ist ein einzelner Magnetsensor 22 vorhanden, aber an beiden Hubenden
des Kolbens 12a können
zwei Magnetsensoren angebracht sein, so dass jeder in einer Stellung
gegenüber
dem Magneten 21 positioniert ist. In diesem Fall können die
Betriebsstellungen von Steuerschieber 6 aus der Änderung
in der Magnetflussdichte er mittelt werden, die durch die zwei Magnetsensoren
erfasst worden ist, indem die Lagebeziehungen zwischen den zwei
Magnetsensoren und dem Magneten wie folgt eingestellt werden. Wenn der
Kolben 12a an einem Hubende steht, erfasst ein Magnetsensor
die höchste
Magnetflussdichte, während
der andere Magnetsensor die niedrigste Magnetflussdichte erfasst.
Andererseits, wenn sich Kolben 12a am anderen Hubende befindet,
ist die Situation bezogen auf den vorigen Fall umgekehrt.In the above-mentioned embodiment is a single magnetic sensor 22 present, but at both stroke ends of the piston 12a Two magnetic sensors can be mounted so that each one is in a position opposite the magnet 21 is positioned. In this case, the operating positions of spool 6 from the change in the magnetic flux density detected by the two magnetic sensors by adjusting the positional relationships between the two magnetic sensors and the magnet as follows. When the piston 12a At one stroke end, one magnetic sensor detects the highest magnetic flux density while the other magnetic sensor detects the lowest magnetic flux density. On the other hand, when piston 12a At the other end of the stroke, the situation is reversed relative to the previous case.
Bei
der oben genannten Ausführung
kann der Magnet 21, obwohl er an der Außenperipherie von Kolben 12a befestigt
ist, an einem beliebigen anderen Teil des Kolbens befestigt werden.
In 3 ist eine zweite Ausführung dieser Erfindung, die
sich bei der Methode des Anbringens des Magneten von der ersten
Ausführung
unterscheidet, repräsentativ durch
ein Zweisteuer-Wegeventil (zwei Steuerventile) dargestellt.In the above embodiment, the magnet 21 although he is on the outer periphery of piston 12a is attached to any other part of the piston. In 3 Fig. 12 is a second embodiment of this invention, which differs from the first embodiment in the method of mounting the magnet, representatively represented by a two-way directional control valve (two control valves).
Das
Wegeventil der zweiten Ausführung
hat zwei Steuerventile 2a und 2b und zwei manuelle
Betriebsmechanismen 17a und 17b. Die Steuerventile 2a und 2b sind
konzentriert an der einen Endseite (neben dem ersten Kolben 12a)
des Gehäuses 4 befestigt.
Die zwei Ventile 12a und 12b haben dieselbe Größe und stoßen jeweils
gegen die Stirnflächen
des Steuerschiebers 6, ohne einheitlich mit dem Steuerschieber 6 verbunden
zu sein. Auch hat eine erste Druckkammer 13a Verbindung
mit dem Zuführungskanal
P durch die Steuerfluiddurchgänge 30a und 30b über das
erste Steuerventil 2a und den ersten manuellen Betriebsmechanismus 17a,
und eine zweite Druckkammer 13b steht in Verbindung mit dem
Zuführungskanal
P durch die Steuerfluiddurchgänge 30a und 30c über das
zweite Steuerventil 2b und den zweiten manuellen Betriebsmechanismus 17b.The directional control valve of the second embodiment has two control valves 2a and 2 B and two manual operating mechanisms 17a and 17b , The control valves 2a and 2 B are concentrated on one end side (next to the first piston 12a ) of the housing 4 attached. The two valves 12a and 12b have the same size and abut each against the end faces of the spool 6 , without uniform with the spool 6 to be connected. Also has a first pressure chamber 13a Connection to the supply passage P through the control fluid passages 30a and 30b via the first control valve 2a and the first manual operating mechanism 17a , and a second pressure chamber 13b communicates with the supply passage P through the control fluid passages 30a and 30c via the second control valve 2 B and the second manual operating mechanism 17b ,
Das
oben beschriebene Wegeventil ist so aufgebaut, um wechselseitig
die erste Druckkammer 13a und die zweite Druckkammer 13b mit
einem Steuerfluid mittels der zwei Steuerventile 2a und 2b zu
versorgen und dadurch die zwei Kolben 12a und 12b zum
Umschalten von Steuerschieber 6 anzutreiben.The above-described directional control valve is constructed to alternately the first pressure chamber 13a and the second pressure chamber 13b with a control fluid by means of the two control valves 2a and 2 B to supply and thereby the two pistons 12a and 12b to switch from spool 6 drive.
Bei
diesem Wegeventil ist an der Seite des zweiten Kolbens 12b gegenüber der
Seite, wo die zwei Steuerventile 2a und 2b angeordnet
sind, ein Lage-erfassender Mechanismus 20 vorhanden. Genauer
gesagt, wie in den 4 und 5 dargestellt, wird
beim zweiten Kolben 12b eine Aufnahme 31 gebildet,
die sich in axialer Richtung von der Fläche, die an den Schieber 6 stößt, bis
zur Druckaufnahmefläche
erstreckt, und ein Magnet 21 wird so am inneren Unterteil
der Aufnahme 31 installiert, dass er neben der druckaufnehmenden
Fläche
sitzt. Andererseits wird bei dem dritten Teil 4c des Gehäuses 4 von
der unteren Fläche
zur oberen Fläche
des zweiten Teils 4b an der Rückseite der Wandfläche gegenüber der druckaufnehmenden
Fläche
des zweiten Kolbens 12b eine Befestigungsvertiefung 32 gebildet
und ein Magnetsensor 22 wird in die Befestigungsvertiefung 32 eingesetzt
und dann mit einer Schraube 33 befestigt.In this directional valve is on the side of the second piston 12b opposite the side where the two control valves 2a and 2 B arranged, a position-detecting mechanism 20 available. More specifically, as in the 4 and 5 is shown, the second piston 12b a recording 31 formed in the axial direction of the surface, the to the slider 6 pushes, extends to the pressure receiving surface, and a magnet 21 So it will be on the inner lower part of the picture 31 installed so that it sits next to the pressure-receiving surface. On the other hand, in the third part 4c of the housing 4 from the lower surface to the upper surface of the second part 4b at the rear of the wall surface opposite to the pressure-receiving surface of the second piston 12b a fastening recess 32 formed and a magnetic sensor 22 gets into the fastening recess 32 used and then with a screw 33 attached.
Der
oben erwähnte
Magnetsensor ist angepasst, um die Änderung bei der Magnetflussdichte
zu erfassen, wenn sich der Magnet 21 mit der Bewegung des
zweiten Kolbens 12b dem Magnetsensor 22 nähert oder
von diesem wegbewegt.The above-mentioned magnetic sensor is adapted to detect the change in the magnetic flux density when the magnet 21 with the movement of the second piston 12b the magnetic sensor 22 approaches or moves away from it.
Da
Aufbau und Arbeitsweise oder bevorzugte Abwandlungen der zweiten
Ausführung
mit Ausnahme der Obengenannten im Wesentlichen dieselben sind wie
bei der ersten Ausführung,
wird auf eine Beschreibung derselben verzichtet.There
Structure and operation or preferred modifications of the second
execution
with the exception of the above, are substantially the same as
at the first execution,
is omitted on a description of the same.
Der
Lage-erfassende Mechanismus 20 bei jeder der oben beschriebenen
Ausführungen
erfordert nicht notwendigerweise die Anwendung der oben beschriebenen
Methode, bei welcher alle Betriebsstellungen des Steuerschiebers 6 aus
der Änderung
in der Magnetflussdichte mit der Bewegung des Kolbens erfasst werden,
sondern für
den Lage-erfassenden Mechanismus 20 kann eine Methode angewandt
werden, bei der nur beide Hubenden des Steuerschiebers 6 durch
Ein-/Ausschalten des Magnetsensors an beiden Hubenden des Steuerschiebers 6 erfasst
werden.The location-gathering mechanism 20 in each of the embodiments described above does not necessarily require the application of the method described above, in which all operating positions of the spool 6 be detected from the change in the magnetic flux density with the movement of the piston, but for the position-detecting mechanism 20 For example, a method can be used in which only both stroke ends of the spool 6 by switching the magnetic sensor on / off at both stroke ends of the control spool 6 be recorded.
Bei
der oben beschriebenen ersten Ausführung als Einzelsteuer-Wageventil
wurde ein Wegeventil mit großen
und kleinen Kolben 12a und 12b dargestellt. Das
Wageventil kann natürlich
auch eine Federrückführung haben,
die anstelle des zweiten Kolbens 12b mit kleinem Durchmesser
vorhanden ist und die immer den Steuerschieber 6 in Rückkehrrichtung
durch die aktivierende Kraft der Rückkehrfeder aktiviert.In the first embodiment described above as a single-control weighing valve was a directional control valve with large and small pistons 12a and 12b shown. Of course, the balance valve may also have a spring return instead of the second piston 12b small diameter is present and always the spool 6 activated in the return direction by the activating force of the return spring.
Alternativ
kann der Aufbau des Lage-erfassenden Mechanismus 20 bei
der ersten Ausführung auch
auf das Doppelsteuer-Wegeventil, das über zwei Steuerventile verfügt, angewandt
werden. In diesem Fall können
die zwei Steuerventile konzentriert an einer Seite des Gehäuses, wie
bei der zweiten Ausführung,
angeordnet sein, oder jedes kann für eine der beiden Seiten angeordnet
sein. Auch kann der Lage-erfassende Mechanismus 20 an der
ersten oder an der zweiten Kolbenseite angeordnet werden.Alternatively, the structure of the position-sensing mechanism 20 in the first embodiment, also be applied to the dual control directional control valve, which has two control valves. In this case, the two control valves may be concentratedly arranged on one side of the housing as in the second embodiment, or each may be arranged for one of the two sides. Also, the situation-gathering mechanism can 20 be arranged on the first or on the second piston side.
Wie
oben gemäß dieser
Erfindung ausführlich
beschrieben worden ist, können
durch Installieren des Magneten zur Lageerfassung am Kolben über den
Kolben Betriebsstellungen des Ventilteils erfasst werden. Zu diesem
Zeitpunkt ist es zusätzlich durch
Installieren des Magneten in einer Position neben der Entlüftungskammer
im Kolben möglich
zu verhindern, dass der Magnet mit dem Steuerfluid in Kontakt kommt.
Folglich besteht, selbst wenn das Steuerfluid Wasser, chemischen
Nebel, magnetische Teilchen wie Metallpulver oder ähnliches
enthält, nicht
das Risiko, dass der Magnet infolge des Kontakts des Magneten 21 mit
diesen Substanzen rostet, korrodiert oder Magneteilchen adsorbiert.
Dadurch wird die Minderung der Lage-erfassenden Genauigkeit auf
Grund der Verringerung der Magnetkraft oder des Auftretens einer
Fehlfunktion des Kolbens 12a durch adsorbierte Teilchen
verhindert, wodurch eine stabile Leistung beibehalten werden kann.As has been described in detail above according to this invention, by installing the position detecting magnet on the piston via the piston, operating positions of the valve member can be detected. In addition, at this time, by installing the magnet in a position adjacent to the breather chamber in the piston, it is possible to prevent the magnet from coming into contact with the control fluid. Consequently, even if the control fluid contains water, chemical mist, magnetic particles such as metal powder or the like, there is no risk that the magnet will fail due to the contact of the magnet 21 These substances rust, corrode or adsorb magnetic particles. Thereby, the reduction of the position-detecting accuracy due to the reduction of the magnetic force or the occurrence of malfunction of the piston 12a prevented by adsorbed particles, whereby a stable performance can be maintained.