DE7624411U1

DE7624411U1 - THROTTLE ADJUSTABLE BY A REGULATING MAGNET

Info

Publication number: DE7624411U1
Application number: DE19767624411
Authority: DE
Original assignee: GL Rexroth GmbH
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1976-08-03
Filing date: 1976-08-03
Publication date: 1977-08-18

Description

'.»'%.* '.Jä\W Refcrdth¹ GmbH 2.8.1976 Akte 121.211'. »'%. * '.Yes \ W Refcrdth ¹ GmbH 2.8.1976 file 121.211

Von einem Regelmagneten einstellbare DrosselThrottle adjustable by a regulating solenoid

Die Erfindung betrifft eine Drossel nach dem Gattungsbegriff der Ansprüche 1 und 2. In bekannter Weise werden'die von den Stirnseiten des Kolbens der Drossel begrenzten Kolbenräume mit dem Leckölanschluß der Drossel verbunden. Die damit verbundene Entlastung der Kolbenendräume hat den Nachteil, daß besonders große Klemmkräfte am Kolben wirksam sind und demgemäß erhöhte Anstellkräfte für die Drossel bei der Auswahl des Regelmagneten zu berücksichtigen sind. Wird die Drossel nach dem Gattungsbegriff der Ansprüche 1 und 2 für Stromregler eingesetzt, muß für den Leckölabschluß eine besondere Leckö.».leitung vorgesehen werden, da im genormten Anschlußbild der Stromregler keine Leckölleitung vorgesehen ist.The invention relates to a throttle according to the generic term of claims 1 and 2. In a known manner, the piston chambers delimited by the end faces of the piston of the throttle are also included connected to the leakage oil connection of the throttle. The associated relief of the piston end spaces has the disadvantage that particularly large clamping forces are effective on the piston and accordingly increased adjustment forces for the throttle when selecting the control magnet must be taken into account. If the throttle according to the generic term of claims 1 and 2 is used for current regulators, must for the A special leakage line must be provided, since no leakage oil line is provided in the standardized connection diagram of the flow regulator.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer gattungsgemäßen Drossel, deren Funktionsfähigkeit unabhängig von einem Leckölabschluß ist.The object of the invention is to create a generic Throttle, the functionality of which is independent of a leakage oil seal.

Nach der Erfindung wird dies mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 erreicht. Durch die Verbindung der Kolbenendräume mit dem Zu- oder Ablaufraum wird das Druckgefälle zwischen den Steuerräumen und den benachbarten Kolbenendräumen klein gehalten, so daß die auftretenden hydraulischen Klemmkräfte einen Kleinstwert erreichen.According to the invention, this is achieved with the characterizing features of claim 1. By connecting the piston end spaces with the inlet or outlet space, the pressure gradient between the control chambers and the adjacent piston end chambers kept small, so that the hydraulic clamping forces that occur reach a minimum value.

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Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt.Two embodiments of the invention are shown schematically in the drawing.

Es zeigen:Show it:

Figur 1 die Drossel in Verbindung mit einer Druckwaage, wobei die Kolbenendräume mit dem Ablaufraum der Drossel verbunden sind undFigure 1 the throttle in connection with a pressure compensator, wherein the piston end spaces are connected to the discharge space of the throttle and

Figur 2 die Drossel in Verbindung mit einer Regelpumpe, wobeiFigure 2, the throttle in connection with a control pump, wherein

die Koibenendräume mit dem Zulaufraum der Drossel verbunden sind.the piston end spaces are connected to the inlet space of the throttle.

In den Figuren 1 und 2 ist mit 1 das Drosselgehäuse und mit 2 der Drosselkolben bezeichnet. Der Zulaufraum 3 steht mit dem einen von einem Ringraum gebildeten Steuerraum 4 und der Ablaufraum 5 steht mit dem anderen von einem Ringraum gebildeten Steuerraum 6 in Verbindung. Im Steuerraum 6 liegt die umlaufende Steuerkante 7, die mit der umlaufenden Steuerkante 8 des Drosselkolbens den Drosselquerschnitt 9 festlegt. Der Drosselkolben 2 stützt sicn mir aer einen btirnriache xo an der neyelTeüex Ix ah.
An der gegenüberliegenden Stirnfläche 12 greift der druckdichte Regelmagnet 13 mit dem mit dem Anker 14 verbundenen Bolzen 15 an. Der Anker 14 weist eine Längsbohrung 16 auf, die die Räume 17 und 18 vor und hinter dem Anker miteinander verbindet. Auf der dem Regelmagneten 13 gegenüberliegenden Seite des Drosselkolbens ist ein druckdichter induktiver Weggeber' 19 angeordnet, dessen Spulenkern 2o über einen Stift 21 mit dem Drosselkolben 2 starr verbunden ist.In FIGS. 1 and 2, 1 denotes the throttle housing and 2 denotes the throttle piston. The inlet space 3 is connected to the one control space 4 formed by an annular space and the outlet space 5 is in connection with the other control space 6 formed by an annular space. The circumferential control edge 7, which defines the throttle cross section 9 with the circumferential control edge 8 of the throttle piston, lies in the control chamber 6. The throttle piston 2 supports me aer a btirnriache xo on the neyelTeüex Ix ah.
The pressure-tight regulating magnet 13 acts on the opposite end face 12 with the bolt 15 connected to the armature 14. The armature 14 has a longitudinal bore 16 which connects the spaces 17 and 18 in front of and behind the armature with one another. A pressure-tight inductive displacement transducer 19 is arranged on the side of the throttle piston opposite the regulating magnet 13, the coil core 20 of which is rigidly connected to the throttle piston 2 via a pin 21.

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Nach Figur 1 ist mit dem Drosselgehäuse 1 das Gehäuse 22 einer Druckwaage 23 befestigt. In einer Axialbohrung 24 der Druckwaage ist ein Regelkolben 25 axialverschiebbar angeordnet, der sich mit der einen' Stirnfläche 26 an der Regelfeder 27 abstüt2t. Der Zulaufraum 28 der Druckwaage steht mit dem Ablaufraum 5 der Drossel in Verbindung. Der mit dem Zulaufraum 28 der Druckwaage in Verbindung stehende ringförmige Steuerraum 29 weist eine umlaufende Steuerkante 3o auf, die mit der umlaufenden Steuerkante 31 des Regelkolbens 25 zusammenwirkt. Der über den Gehäusesteg 32 mit dem Steuerraum 29 in Verbindung stehende ringförmige Steuerraum 33 steht seinerseits mit dem Ablaufraum 34 der Druckwaage in Verbindung. Der von der Stirnfläche Io des Drosselkolbens 2 begrenzte Kolbenraum 35 und der von der Stirnfläche des Drosselkolbens 2 begrenzte Kolbenraum 36 stehen über Kanäle und 38 mit dem Ablaufraum 5 der Drossel in Verbindung. Dadurch werden die beiden Kolbenräume vom Druck im Ablaufraum 5 der Drossel beaufschlagt. Der Drosselkolben 2 ist hierbei durch wie yleioäe Gxööe der Stirnflächen xo, l2 hyärauiiscn ausgeglichen. Die Druckdifferenz zwischen dem mit dem Zulaufraum 3 verbundenen Steuerraum 4 und dem Kolbenraum 36 ist somit nicht größer als die Druckdifferenz zwischen dem Steuerraum 4 und dem mit dem Ablaufraum 5 verbundenen Steuerraum 6. Zwischen dem Steuerraum 6 und dem Kolbenraum 35 besteht überhaupt keine Druckdifferenz, so daß in diesem Führungsbereich des Drosselkolbens keine hydraulische Verklemmung auftreten kann. Da bei einer mit einer Druckwaage oder einer Regelpumpe zusammenarbeitenden Drossel deren Druckgefälle zur Erzielung eines konstanten Flüssigkeitsstromes konstant gehalten wird und zur Erzielung eines hohen ■. According to FIG. 1, the housing 22 of a pressure compensator 23 is attached to the throttle housing 1. In an axial bore 24 of the pressure compensator, a regulating piston 25 is arranged so as to be axially displaceable and which is supported with one end face 26 on the regulating spring 27. The inlet chamber 28 of the pressure compensator is connected to the outlet chamber 5 of the throttle. The annular control chamber 29 connected to the inlet chamber 28 of the pressure compensator has a circumferential control edge 3o which interacts with the circumferential control edge 31 of the regulating piston 25. The annular control chamber 33, which is connected to the control chamber 29 via the housing web 32, is in turn connected to the drain chamber 34 of the pressure compensator. The piston space 35 delimited by the end face Io of the throttle piston 2 and the piston space 36 delimited by the end face of the throttle piston 2 are connected to the outlet space 5 of the throttle via channels 38 and 38. As a result, the two piston chambers are acted upon by the pressure in the outlet chamber 5 of the throttle. The throttle piston 2 is balanced here by how yleioäe Gxööe of the end faces xo, l2 hyärauiiscn. The pressure difference between the control chamber 4 connected to the inlet chamber 3 and the piston chamber 36 is therefore no greater than the pressure difference between the control chamber 4 and the control chamber 6 connected to the discharge chamber 5 that no hydraulic jamming can occur in this guide area of the throttle piston. Since, in the case of a throttle that works together with a pressure compensator or a regulating pump, its pressure gradient is kept constant in order to achieve a constant flow of liquid and in order to achieve a high ■.

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Wirkungsgrades deren Druckgefälle so klein wie möglich gehalten wird, herrscht auch zwischen dem zuflußseitigen Steuerraum 4 und dem Kolbenraum 36 ein kleines Druckgefälle, so daß in dem betreffenden Teil des Drosselkolbens ebenfalls nur geringe hydraulische Klemmkräfte auftreten können. Der Federraum 4o der Druckwaage steht über die Kanäle 41, 38 mit dem Ablaufraum 5 und der dem Federraum gegenüberliegende Kolbenraum 42 der Druckwaage steht über den Kanal 43 mit dem Zulaufraum*3 der Drossel in Verbindung.Efficiency, the pressure gradient of which is kept as small as possible, also prevails between the control chamber 4 on the inflow side and the piston chamber 36 a small pressure gradient, so that in the relevant part of the throttle piston also only small hydraulic clamping forces can occur. The spring chamber 4o of the pressure compensator is connected to the drain chamber 5 via the channels 41, 38 and the piston chamber 42 of the pressure compensator opposite the spring chamber is connected to the inlet chamber * 3 of the throttle via the channel 43 in connection.

Die Wirkungsweise der Drossel in Verbindung mit der Druckwaage ist folgende:The function of the throttle in connection with the pressure compensator is as follows:

Mittels des Regelmagneten 13 wird die gewünschte Drosselstellung des Drosselkolbens 2 eingestellt, wobei der mit dem Drosselkolben in Wirkverbindung stehende Weggeber 19 die Ist-Lage des Drosselkolbens feststellt. Weicht die Ist-Lage des Drosselkolbens vom gewünschten Sollwert ab, wird die Regelstellung des RegelmagnetenThe desired throttle position of the throttle piston 2 is set by means of the regulating magnet 13, the one with the throttle piston in operative connection position sensor 19 determines the actual position of the throttle piston. If the actual position of the throttle piston differs from desired setpoint value, the control position of the control magnet

Drosselkolbens mit der gewünschten Soll-Lage desselben überein- * stimmt. Die in Pfeilrichtung die Drossel durchströmende Hydraulikflüssigkeitsmenge wird von der Lage des Drosselkolbens 2 und damit von dem Abstand der Steuerkanten 7, 8 vom Steuerraum 6 und Drosselkolben 2 sowie von dem Druckgefälle zwischen den Steuerräumen 4 und 6 festgelegt. Das Druckgefälle wird' durch die in Strömungsrichtung gesehen nachgeordnete Druckwaage festgelegt, und zwar durch die Kennliniencharakteristik der Regerfeder 27, die den Regelkolben 25 in dessen Öffnungsstellung beaufschlagt. Ferner wird der Regelkolben 25 vom Druck derThe throttle piston corresponds to the desired target position of the same- * it's correct. The amount of hydraulic fluid flowing through the throttle in the direction of the arrow depends on the position of the throttle piston 2 and thus on the distance between the control edges 7, 8 and the control chamber 6 and throttle piston 2 as well as the pressure gradient between the control chambers 4 and 6. The pressure gradient is' by the downstream pressure compensator, viewed in the direction of flow, is determined by the characteristic of the control spring 27, which acts on the control piston 25 in its open position. Furthermore, the control piston 25 of the pressure

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Hydraulikflüssigkeit im Steuerraum 6 in Öffnungsrichtung beaufschlagt. In Schließrichtung wird der Regelkolben vom Druck der Hydraulikflüssigkeit im Steuerraum 4 der Drossel beaufschlagt. Da infolge der Drosselung der Hydraulikflüssigkeit im Bereich der von den Steuerkanten 7, 8 gebildeten Drosselstelle der Druck der Hydraulikflüssigkeit in Durchflußrichtung gesehen vor der Drosselstelle (Steuerraum 4) größer ist als nach der Drosselstelle (Steuerraum 6), befindet sich die Regelfeder 27 der Druckwaage in Ruhe, wenn die vom Druck im Kolbenraum 42 bewirkte,den Regelkolben in Schlicßrichtung beaufschlagende Kraft gleich der Summenkraft aus der vom Druck im Federraum 4o bewirkten den Regelkolben in Öffnungsrichtung beaufschlagenden Kraft und der Kraft der Regelfeder 27 ist. Ändert sich das Druckgefälle an der von den Steuerkanten 7, 8 gebildeten Drosselstelle, wirkt sich diese unmittelbar auf die Lage des Regelkolbens 25 der Druckwaage aus. Vergrößert sich das Druckgefälle in der Drossel, indem beispiels-.weise der Druck der vom Ablaufraum 34 der Druckwaage zum Verhraucher strömenden Hvdraulikflüssigkeit absinkt, sinkt damit auch der Druck im Federraum 4o der Druckwaage. Durch das hierbeiHydraulic fluid is applied in the control chamber 6 in the opening direction. In the closing direction, the control piston is acted upon by the pressure of the hydraulic fluid in the control chamber 4 of the throttle. As a result of the throttling of the hydraulic fluid in the area of the throttle point formed by the control edges 7, 8, the pressure the hydraulic fluid seen in the direction of flow before Throttle point (control chamber 4) is larger than after the throttle point (control chamber 6), the control spring 27 of the pressure compensator is located at rest, when the pressure in the piston chamber 42 causes the control piston The force acting in the closing direction is equal to the total force from the force acting on the control piston in the opening direction from the pressure in the spring chamber 4o and the force of the Control spring 27 is. If the pressure gradient changes at the throttle point formed by the control edges 7, 8, this has an effect directly on the position of the control piston 25 of the pressure compensator. If the pressure drop in the throttle increases, for example the pressure from the drain chamber 34 of the pressure compensator to the incense burner If the flowing hydraulic fluid falls, the pressure in the spring chamber 4o of the pressure compensator also falls. Through this

sich einstellende am Regelkolben 25 der Druckwaage / Kraftungleichgewicht verschiebt sich der Regelkolben in Richtung des Federraumes 4o. Dadurch verringert sich der freie Durchflußquerschnitt zwischen den Steuerkanten 3o, 31 vom Gehäusesteg 32 und Regelkolbv_\i 25, so daß der Druck im Zulaufraum 28 der Druckwaage und damit über den Ablaufraum 5 der Drossel und den Kanälen 38, 41 auch im Federraum 4o ansteigt.Sobald das Kraftgleichgewicht ara Regel--When the pressure compensator / force imbalance is set on the control piston 25, the control piston moves in the direction of the spring chamber 4o. This reduces the free flow cross-section between the control edges 3o, 31 of the housing web 32 and Regelkolbv_ \ i 25, so that the pressure in the inlet chamber 28 of the pressure compensator and thus via the outlet chamber 5 of the throttle and the channels 38, 41 also rises in the spring chamber 4o. As soon as the balance of forces ara rule--

wieder
kolben 25/erreicht ist, ist dessen Regelbewegung beendet und gleichzeitig das ursprüngliche Druckgefälle in der Drossel wieder hergestellt. Verringert sich das in der Drossel wirksame Druck- again
piston 25 / is reached, its control movement is ended and at the same time the original pressure drop in the throttle is restored . If the pressure acting in the throttle decreases

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gefälle , indem beispielsweise der Verbraucher einen größeren Kraftbedarf erfordert, erhöht sich . im Federraum 4o der Druck, so daß sich durch das damit verbundene am Regelkolben wirkende Kraftungleichgewicht letzterer·in Öffnungsrichtung verschiebt. Dadurch wird der freie Querschnitt zwischen den Steuerkanten 3o,3l der Druckwaage vergrößert, so daß sich der im Zulaufraum 28 der Druckwaage bzw. im Ablaufraum 5 der Drossel und im Federraum 4ο der Druckwaage herrschende Druck verringert. Sobald am Regelkolben wieder Kraftgleichgewicht erzielt ist, ist die Regelbewegung des Regelkolbens beendet und das in der. Drossel wirkendegradient, for example by giving the consumer a larger Requires force increases. in the spring chamber 4o the pressure, so that by the associated acting on the control piston Force imbalance of the latter · shifts in the opening direction. As a result, the free cross section between the control edges 3o, 3l the pressure compensator is increased so that the pressure compensator in the inlet chamber 28 or in the outlet chamber 5 of the throttle and in the spring chamber 4ο the pressure compensator is reduced. As soon as the control piston force equilibrium is achieved again, the control movement of the control piston is ended and that in the. Acting choke

hat
Druckgefälle/wieder seinen ursprünglichen Wert erreicht.has
Pressure drop / returned to its original value.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 ersetzt die Regelpumpe 5o die Druckwaage 23 nach Figur 1. Außerdem sind bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 die beiden Kolbenräume 35, 36 über die Kanäle 51 mit dem Zulaufraum 3 der Drossel verbunden. Dadurch besteht zwischen dem Steuerraum 4 und dem Kolbenraum 36 Druckgleichheit, so daß in dem betreffenden Kolbenbereich des Drosselkolbens 2 » praktisch keine hydraulischen Klemmkräfte auftreten können. Zwischen dem mit dem Ablaufraum 5 in Verbindung stehenden Steuerraum 6 und dem Kolbenraum 35 besteht ein geringes Druckungleichgewicht entsprechend dem Druckgefälle zwischen den beiden Steuerräumen 4 und 6, das nur geringe, die Funktionsfähigkeit der Drossel nicht beeinträchtigende hydraulische Klemmkräfte des Drosselkolbens bewirken kann. Die Druckleitung 52 der Regelpumpe führt unmittelbar zum Zulaufraum 3 der Drossel.In the exemplary embodiment according to FIG. 2, the regulating pump replaces 5o the pressure compensator 23 of Figure 1. In addition, in the embodiment of Figure 2 in contrast to the embodiment According to FIG. 1, the two piston chambers 35, 36 are connected to the inlet chamber 3 of the throttle via the channels 51. Thereby exists between the control chamber 4 and the piston chamber 36 pressure equality, so that in the relevant piston area of the throttle piston 2 » practically no hydraulic clamping forces can occur. Between that which is connected to the drainage space 5 There is a slight pressure imbalance corresponding to the pressure gradient between the control chamber 6 and the piston chamber 35 two control rooms 4 and 6, the only minor hydraulic which does not affect the functionality of the throttle Can cause clamping forces of the throttle piston. The pressure line 52 of the regulating pump leads directly to the inlet chamber 3 of the throttle.

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Von der Druckleitung 52 führt eine Steuerleitung 58 zu dem hydraulischen Betätigungsorgan 54,, das die Regelpumpe in Richtung kleinerer Förderiuenge verstellt. Vom mit dem Ablauf raum 5 in Verbindung stehenden Steuerraum 6 führt über einen Kanal 55 eine S-teuerleitung 56 zu dem hydraulischen Betätigungsorgan, das die Regelpumpe 5o im gleichen Sinne wie die 'Regelfeder 57 in Richtung größerer Fördermenge verstellt. Demnach wird bei fallendem Druck im mit dem Verbraucher verbundenen Ablaufraum die Regelpumpe 5o in Richtung größerer Fördermenge und bei steigendem Druck im Ablaufraum im Sinne kleinerer Fördermenge verstellt, und zwar jeweils in dem Maße, daß zwischen den beiden Steuerräumen 4, 6 ein konstantes Druckgefälle erhalten bleibt, das von der Charakteristik der Regelfeder 57 der Regelpumpe festgelegt ist.A control line 58 leads from the pressure line 52 to the hydraulic actuator 54 ,, which the control pump in the direction Adjusted smaller funding. From with the drain space 5 in Connected control room 6 leads via a channel 55 an S-control line 56 to the hydraulic actuator, that the control pump 5o in the same sense as the control spring 57 adjusted in the direction of a larger delivery rate. Accordingly, when the pressure drops in the drain space connected to the consumer the control pump 5o in the direction of a larger delivery rate and with increasing pressure in the drainage space in the sense of a smaller delivery rate adjusted, in each case to the extent that a constant pressure gradient is obtained between the two control chambers 4, 6 remains, which is determined by the characteristics of the control spring 57 of the control pump.

Die Erfindung ist nicht an die gezeigten Ausführungsbeisp⁴ele gebunden. Insbesondere kann der Drosselkolben als Hohlkolben mit Steuerfenstern anstelle einer umlaufenden Steuerkante ausgebildet sein, die mit Steuerfenstern einer Führungshülse als Einbaueinheit zusammenarbeitet.The invention is not ele to the shown Ausführungsbeisp ⁴ bound. In particular, the throttle piston can be designed as a hollow piston with control windows instead of a circumferential control edge which works together with control windows of a guide sleeve as an installation unit.

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Claims

1. A throttle designed as a piston valve adjustable by a pressure-tight control magnet, in particular for flow regulators, characterized in that the two of the end faces (Io, 12) dss throttle piston (2) limited piston spaces (35, 36) are connected to the inlet space (3) of the throttle.

2. A throttle designed as a piston valve adjustable by a pressure-tight control magnet, in particular for flow regulators, characterized in that the two of the end faces (Io, 12) of the throttle piston (2) limited piston spaces (35, 36) are connected to the outlet space (5) of the throttle.

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