DE7913165U1

DE7913165U1 - Valve for flowing media

Info

Publication number: DE7913165U1
Application number: DE19797913165
Authority: DE
Original assignee: Carl Schenck AG
Current assignee: Carl Schenck AG
Priority date: 1979-05-07
Filing date: 1979-05-07
Publication date: 1988-10-27

Description

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Die Erfindung betrifft sin Ventil für strömende Median mit einem Ventilgrundkärper mit DurchfluBkanälen und einem einen DurchfluSquerschnitt für ein zu steuerndes Medium beeinflussenden Steuerteil.The invention relates to a valve for flowing media with a valve base body with flow channels and a control part influencing a flow cross-section for a medium to be controlled.

Bei bekannten Ventilen, insbesondere bei solchen für hohe Einstell- oder Ansprechgeschwindigkeitan, z.B. bei servohydraulischen Ventilen, wird eine elektromagnetische Ansteuerung» gegebenenfalls mit Zwischenverstärkern verwendet. Solche Ventile sind jedoch nur bis zu bestimmten Frequenzen verwandbar und daher in ihrem Frequenzbereich nach oben begrenzt. Auch ihr Regelverhalten ist nicht irmer befriedigend, da bei höheren Frequenzen ein Amplitudenabfall und eine Phasenverschiebung zwischen Eingangs- und Ausgangssignal auftritt. Eine elektromagnetische Ansteuarung wird auch für andere Ventile, wie Proportianalventüs und Schaltventile belieöipr Art vorgesehen. In known valves, especially those for high setting or response speeds, e.g. servo-hydraulic valves, electromagnetic control is used, possibly with intermediate amplifiers. However, such valves can only be used up to certain frequencies and therefore have an upper limit in their frequency range. Their control behavior is also not always satisfactory, since at higher frequencies an amplitude drop and a phase shift between the input and output signal occur. Electromagnetic control is also provided for other valves, such as proportional valves and switching valves of any type.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Ventil for strömende Medien zu schaffen, das insbesondere für einen hohen Frequenzbereich verwendbar ist,_ sin genaues Regelverhöltsn aufweist und besonders feinfühlig einstellbar ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemä3 durch die in den ansprüchen angegebenen Merkmale gelöst, die auch vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung er-fassen.The object of the present invention is to create a valve for flowing media which can be used in particular for a high frequency range, has a precise control ratio and can be adjusted particularly sensitively. This object is achieved according to the invention by the features specified in the claims, which also cover advantageous embodiments of the invention.

" 3ch der Erfindung wsrden piezoelektrische Elemente als Absperr- oder BetMtigungselemente für Ventile für stromende Medien eingesetzt. Dar piezoelektrische Effekt ist in der Technik bekannt. Wenn man bestimmte Kristalle durch mechanische Beanspruchung verfcrtat, wsrdsn elektrische Ladungen auf ihnen erzeugt. Auch die Umkehrung des piezoelektrischen Effekts oder Piezoeffskts ist bekannt, d.h. die gleichen Materialien ändern unter dam Einfluß einer elektrischen Ladung ihre Ab-" According to the invention, piezoelectric elements are used as shut-off or actuating elements for valves for flowing media. The piezoelectric effect is known in technology. If certain crystals are subjected to mechanical stress, electrical charges are generated on them. The reversal of the piezoelectric effect or piezo effect is also known, i.e. the same materials change their properties under the influence of an electrical charge.

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messungen. Kristalls oder piezoelektrische Elements, bsi denen solche Erscheinungen auftreten, sind z.B. Quarzkristalle oder synthetisch hergestellte Keramikelemente (Metalloxyde).measurements. Examples of crystals or piezoelectric elements where such phenomena occur are quartz crystals or synthetically produced ceramic elements (metal oxides).

Die Eigenfrequenz von Ventilen mit piezoelektrischen Elementen liegt um einige Zehnerpatenzsn über der Eigenfrequenz von Ventilen bekannter Art und reicht in den Megahertz-Bareich. Dadurch IMBt sich ein genaues Regelverhalten besonders bei hohen Frequenzen erzielen, ohnB daS ein Amplitudenabfall (d.h. eine Verringerung der Ventilöffnung) oder eine Phasenversiiiebung (zwischen dem elektrischen Eingangssignal und z.B. asm VentildurchfIuS) eintritt. Die sehr kleinen Verformungen bzw. Wege, die bsi piezoelektrischen Elementen beim Anlegen einer Spannung auftreten, bringen es mit sich, daß mit solchen Elementen eine besonders genaue und feinfühlige Ventileinstellung und zwar sowohl bsi statischem als auch bei . dynamischem Betrieb möglich ist.The natural frequency of valves with piezoelectric elements is several tens of patencies higher than the natural frequency of valves of known types and reaches into the megahertz range. This enables precise control behavior, particularly at high frequencies, without an amplitude drop (i.e. a reduction in the valve opening) or a phase shift (between the electrical input signal and, for example, the valve flow) occurring. The very small deformations or displacements that occur in piezoelectric elements when a voltage is applied mean that such elements enable particularly precise and sensitive valve adjustment, both in static and dynamic operation.

Das erfindungsgemäße Ventil kann für beliebige flüssige und gasformige Medien, z.B. für die Steuerung von Durchflüssen oder Drücken verwendet werden und beispielsweise als Steuer-, Regel- oder Schaltventil eingesetzt werden. Durch mehrers, in geeigneter Weise zusammengaschaltete Ventils kann ein leckfrei arbeitendes Servoventil hergestellt werden.The valve according to the invention can be used for any liquid and gaseous media, e.g. for controlling flow or pressure, and can be used, for example, as a control, regulating or switching valve. By connecting several valves together in a suitable manner, a leak-free servo valve can be produced.

Die Erfindung wird nachstehend mit Ausführungsbeispielen in den Zehhnungen schematisch dargestellt und naher erläutert. Es zeigen:The invention is shown schematically and explained in more detail below with exemplary embodiments in the ten figures. They show:

Fig. 1 und 2 ein DurchfluBretjalventil mit einem piezoelektrischen Absperrelement (Fig. 1 Längsschnitt, Fig. 2 Querschnitt)Fig. 1 and 2 a flow-through valve with a piezoelectric shut-off element (Fig. 1 longitudinal section, Fig. 2 cross section)

Fig. 3 a bis Beispiele für Ausführungsformen von Ventilen f mit piezoelektrischen ElementenFig. 3 a to Examples of embodiments of valves f with piezoelectric elements

Fig. 4 ein hydraulisches Servoventil mit einem piezoelektrischen BetätigungselementFig. 4 a hydraulic servo valve with a piezoelectric actuator

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F13. 5 Digitalventil mit piezoelektrischen Elementen Fig. B Mehrwegeventil mit piezoelektrischen ElementenF13. 5 Digital valve with piezoelectric elements Fig. B Multi-way valve with piezoelectric elements

Fig. 7 hydraulischer Belastungszylinder mit angebauten piezoelektrischen Ventilen.Fig. 7 hydraulic loading cylinder with attached piezoelectric valves.

In Fig. 1 und 2 ist fin Ventil dargestellt, das einen Durchflu3 sperrt, freigibt oder ändert. In einem Ventilgrundkörper 1 sind Druckmittelzuführungskanäle 2, 2* und Druckmittelabführungskanäle 3, 8 zum Verbrauchs* angeordnet. Der Grundkörper 1 kann hierbei, wie in der Zeichnung angedeutet, beispielsweise zweiteilig ausgeführt und durch Schraubverbindungen 4, 4' druckmitteldicht verbunden sein. In den Zuführungskanälen 2, 2' ist ein piezoelektrisches Element 5 angeordnet. Dieses Element ist als kurzer Zylinder ausgebildet, dar an seinem Umfang im Grundkörper 1 geführt ist Csieha Fig. 2).In Fig. 1 and 2 a valve is shown which blocks, releases or changes a flow. Pressure medium supply channels 2, 2* and pressure medium discharge channels 3, 8 for consumption* are arranged in a valve base body 1. The base body 1 can, as indicated in the drawing, be made in two parts, for example, and connected in a pressure medium-tight manner by screw connections 4, 4'. A piezoelectric element 5 is arranged in the supply channels 2, 2'. This element is designed as a short cylinder, the circumference of which is guided in the base body 1 (see Fig. 2).

Das piezoelektrische Element 5 hat im Ruhezustand in Achsrichtung die Länge 1. Hierbei kann es durch eine angelegte Spannung bereits vorgespannt sein. Durch die Spannung kann auch ein in den Zuführungskanälen 2, 2' auf das Element wirkender Druck kompensiert werden. Das Element: liegt mit beiden Stirnflächen am Grundkörper 1 an und sperrt dabei den Durchfluo des Druckmittels EJ, 0^: von-dan Druckmitteizuführungs- kanälen 2, 2* zum Druckmittelabführungskanal 3 leckfrai ab.The piezoelectric element 5 has a length of 1 in the axial direction in the resting state. It can already be pre-stressed by an applied voltage. The voltage can also compensate for a pressure acting on the element in the supply channels 2, 2'. The element rests with both end faces on the base body 1 and thereby blocks the flow of the pressure medium EJ, 0 ^: from the pressure medium supply channels 2, 2* to the pressure medium discharge channel 3 without leakage.

Wird an das piezoelektrische Element 5 eina geeignete elektrische Spannung U angelegt, so verkürzt sich das Element in Achsrichtung, beispielsweise um den Betragt 1. Dadurch entstehen Spalte 6, S'. Das Druckmittel Q, 0' kann jetzt über de Spalte 5, B* sowie im Grundkörper 1 angeordnete Nuten 7 und Abführungskanale 5 und 3 als DurchfluS Ov zum Verbraucher fließen. Die DurchfluBrichtung kann auch umgekehrt werden, so daS das Druckmittel bsi 3 zuflieSsn und bei 2 und 2* abflieSen kann.If a suitable electrical voltage U is applied to the piezoelectric element 5, the element shortens in the axial direction, for example by the amount 1. This creates a gap 6, S'. The pressure medium Q, 0' can now flow to the consumer via the gap 5, B* as well as grooves 7 and discharge channels 5 and 3 arranged in the base body 1 as a flow Ov. The flow direction can also be reversed, so that the pressure medium can flow in up to 3 and flow out at 2 and 2*.

Die Kannlinie eines piezoelektrischen Elements, d.h. die Be-The response curve of a piezoelectric element, i.e. the

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Ziehung zwischen nechan.ischer Verformung bzw. mechanischer Spannung und elektrischer Spannung ist im allgemeinen nicht linear. Nichtlinearitäten und Hysteresaerscheinungen können jadoch durch geeignete Kompensationseinrichtungsn ausgeglichen W9rdan.The relationship between mechanical deformation or mechanical stress and electrical stress is generally not linear. Non-linearities and hysteresis phenomena can, however, be compensated for by suitable compensation devices.

(lh dem beschriebenen Ventil kann sowohl der Durchfluß als auch der Druck in einem angeschlossenen Verbraucher gesteuert oder geregelt werden. Hierzu wird lediglich die an das piezoelektrische Element 5 angelegte Spannung U verändert. Da das piezoelektrische Element eine sBhr hohe Eigenfrequenz hat, kätj-nen Durchflüsse bzw. Drücke mit entsprechend hoher Frequenz gesteuert bzw. geregelt werden, ohne daß eine DurchfluBänderung oder eine Phasenverschiebung zwischen Eingangssignal Cder angelegten Spannung) und Ausgangssignal (z.B. dem Ventildurchfluß) auftritt. Ein solches Ventil eignet sich daher z.B. besonders fur hydraulische Regelkreise zur Nachbildung von hochfrequenten Schwingungen in Prüfeinrichtungen.(In the valve described, both the flow and the pressure in a connected consumer can be controlled or regulated. To do this, only the voltage U applied to the piezoelectric element 5 is changed. Since the piezoelectric element has a very high natural frequency, flows or pressures can be controlled or regulated with a correspondingly high frequency without a flow change or a phase shift between the input signal (the applied voltage) and the output signal (e.g. the valve flow) occurring. Such a valve is therefore particularly suitable, for example, for hydraulic control circuits for simulating high-frequency vibrations in test equipment.

In den Figuren 3a bis 3f sind einige weitere Ausfuhrungsformen von Vantilan mit möglichen Anordnungen von piezoelektrischen Elementen stark vereinfacht dargestellt. Der Ventilgrundkörper mit den Druckmxttelkanalen ist jeweils mit 1 und das piezoelektrische Element mit 5 bezeichnet. Die Schließstellung des Ventils bzw. piezoelektrischen Elements ist voll, die öf-Fnungsstellung gestrichelt gezeichnet. Dia Pfeile geben die Durchflußrichfcung an, wobsi im allgemeiner» auch eine Umkehrung möglich ist.Figures 3a to 3f show some further embodiments of Vantilan with possible arrangements of piezoelectric elements in a highly simplified manner. The valve body with the pressure medium channels is designated with 1 and the piezoelectric element with 5. The closed position of the valve or piezoelectric element is fully open, the open position is shown in dashed lines. The arrows indicate the flow direction, although in general a reversal is also possible.

Das piezoelektrische Element 5 kann bei den in den Figuren 3 a bir e dargestellten Anordnungen z.B. zylinderförmig ausgebildet sein und einen runden Querschnitt aufweisen. Bei diesen Ausfährungsformen wird praktisch nur eine Längenänderung, d.h. eine eindimensionale Änderung des Elements ausgenützt. Bei d=n Ausführungsformsn nach Fig- 3 a bis c* 3 e und 3 f wird das piezoelektrische Element an einer Stirnseite fest mit dam Vantilgrundkörper verbunden, bei der Ausführung nach Fig. 3 d ist das Element umfangssitig hefestigt. Bei der Aus-The piezoelectric element 5 can, for example, be cylindrical in the arrangements shown in Figures 3 a to e and have a round cross-section. In these embodiments, practically only a change in length, i.e. a one-dimensional change in the element, is used. In the embodiments according to Figures 3 a to c* 3 e and 3 f, the piezoelectric element is firmly connected to the valve base body on one end face, in the embodiment according to Figure 3 d, the element is secured around the circumference. In the embodiment

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führung 3c ist das piezoelektrische Element in einer elastischen Hülse 12 druckmitteldicht aufgenommen.The piezoelectric element is housed in an elastic sleeve 12 in a pressure-tight manner in the guide 3c.

Bei der Ausführung nach Fig. 3 e ist das piezoelektrische Element 5 mit einem Absperrelemant 10 verbunden, das mit einem" Ventilsitz im Ventilgrundkörper zusammen_wirkt. Bei allen übrigen Ausführungsformsn wirkt das piezoelektrische Element selbst als Absperrelement. Dia Stirnfläche des Absperrelements kann hierbei aus einem für Ventile bzw. Abdichtungen geeigneten Material bestehen. Je nach Form des Absperreleraents und des Ventilsitzes ergeben sich unterschiedliche Spaltformen bei Öffnungsstellung des Ventils, z.B. Flachspalte (Fig. 3 c) , Ringspalte (Fig. 3a, 3d), usw.In the embodiment according to Fig. 3e, the piezoelectric element 5 is connected to a shut-off element 10, which interacts with a valve seat in the valve body. In all other embodiments, the piezoelectric element itself acts as a shut-off element. The front surface of the shut-off element can consist of a material suitable for valves or seals. Depending on the shape of the shut-off element and the valve seat, different gap shapes result when the valve is in the open position, e.g. flat gaps (Fig. 3c), annular gaps (Fig. 3a, 3d), etc.

i'i Hai der Ausführungsform nach Fig. 3 f kann das piezoslsk- jj trische Element beispielsweise einen quadratischen Qisrschnitt | aufweisen* dadurch können zwei- oder dreidimensionale Ab- "' messungsaRdsrungen des Elements zur Beeinflussung des DurchfluBquerschnitts ausgenutzt werden. In the embodiment according to Fig. 3f, the piezoelectric element can, for example, have a square cross-section; this allows two- or three-dimensional dimensional changes of the element to be used to influence the flow cross-section.

In Fig. 4 ist ein hydraulisches Servoventil 20 zur Steigung eras hydraulischen 3elastungszylindars 21 dargestellt. Solche Anordnungen von Servoventilen und hydraulischen Bslastungszylindern sind bekannt. Der Steuerschieber 22 des Servovantils 20 weist jedoch als Betätigungselement nicht ein OblichBs elektromagnetfech wirkendes Element, sondern ein piezoelektrisches Element 25 auf. Dieses Element ändert bei elektrischer Ansteuerung seine Länge und verschiebt damit den Steuerschieber 22 des Servoventil« 20 in axialer Richtung (s. Doppelpfeil). Dadurch wird die Druckmittelzufuhr und damit z.B. die Druckmittelmenge oder der Druck ir den Zylinderkammern 23» 23' gesteuert bzw. geregelt. Durch die Betätigung des Servoventils über ein piezoelektrisches Element läßt sich eine höhere Eigenfrequenz al« bei bisher bekannten Servovsntilen erreichen.In Fig. 4, a hydraulic servo valve 20 is shown for increasing the hydraulic load cylinder 21. Such arrangements of servo valves and hydraulic load cylinders are known. However, the control slide 22 of the servo valve 20 does not have an electromagnetically acting element as the actuating element, but rather a piezoelectric element 25. This element changes its length when electrically activated and thus moves the control slide 22 of the servo valve 20 in the axial direction (see double arrow). This controls or regulates the pressure medium supply and thus, for example, the pressure medium quantity or the pressure in the cylinder chambers 23' 23'. By actuating the servo valve via a piezoelectric element, a higher natural frequency can be achieved than with previously known servo valves.

Digitale Ventilanardnungen können dadurch hergestellt werden.Digital valve arrangements can be created in this way.

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daß mshrers Ventile nach den Figuren 1 bis 3 mit unterschied- | lidien Nanndurchflüssan in einem Ventilblock zusammengefaßt warden. Eine mögliche Ausführungsform für ein Oigitalventil zeigt Fig. 5. Bai diesem Ausführungsbeispiel sind 4 Ventile I bis IV für unterschiedlich große Durchflüsse in einem Grund-' körper 11 zusammengefaßt. Die piezoelektrischen Elemente 5, die als flache Zylinder dargestellt sind und zum Beispiel einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen können, wirken unmittelbar als Abperrelamenta. Eine Stirnseite der piezoelektrischen Elemente 5 ist fast mit dam Qundkörpar 11 verbinden, die andere Stirnseite wirkt mit dan im Grundkörper angeordneten kegelförmigen Ventilsitzen Cbei Ventil IV in der Figur mit 13 angedautet] zusammen und sperrt die Vsntilöffnung ab oder gibt sie frei. Bai freigegebener Ventiläffnung entstehen im dargestellten Beispiel Ringspalte, durch die das Druckmittel über Verbindangskanäle 14 zum Verbraucher fließen kann.that several valves according to Figures 1 to 3 with different nominal flow rates are combined in a valve block. A possible embodiment for a digital valve is shown in Figure 5. In this embodiment, 4 valves I to IV for different flow rates are combined in a base body 11. The piezoelectric elements 5, which are shown as flat cylinders and can have a circular cross-section, for example, act directly as shut-off elements. One end face of the piezoelectric elements 5 is almost connected to the base body 11, the other end face interacts with the conical valve seats arranged in the base body (indicated by 13 in the figure for valve IV) and blocks the valve opening or opens it. When the valve opening is released, annular gaps are created in the example shown, through which the pressure medium can flow to the consumer via connecting channels 14.

Die Schließstellung der Absparrelemente 5 ist voll, die Öffnungsstellung gestrichelt gezeichnet. Qe Durchflußrichtung ist durch Pfeile angegeben. Sie ist auch hier umkehrbar.The closed position of the sparger elements 5 is full, the open position is shown in dashed lines. The flow direction is indicated by arrows. It is also reversible here.

Dia Ventile I bis IV können einzeln odar in beliebigen Kombinationen geschaltet werden. Für die einzelnen Ventile kann beispielsweise eine geometrische Stufung dar Durchflußquarschnitte vorgesehen werden. Auf diase Weise laßt sich mit einer entsprechenden elektrischen Schaltung bei digitalen Ventilen mit wenigen Ventileinheiten eine sehr feine Stufung der Durchflußmenge über einen weiten Arbeitsbereich erreichen.Valves I to IV can be switched individually or in any combination. For example, a geometric gradation of the flow rate cross-sections can be provided for the individual valves. In this way, with a corresponding electrical circuit, a very fine gradation of the flow rate over a wide operating range can be achieved with digital valves with a few valve units.

Durch Zusammenschaltung mehrerer gleicher Einzelventile können Mshrwegevantile hergestellt werden. Ein einfaches Ausführungsbeispiel sines solchen Ventils ist in Fig. B dargestellt. In einem Grundkörper sind zwai Ventile V1 und V2 mit piezoelektrischen Elementen angeordnet. Die Ventile können z.B. entsprechend Fig. 3 a ausgeführt sein. Das Mehrwegeventil weist drei Anschlüsse A, B und P auf. Die Anschlüsse A und B können z.B. Verbraucharanschlüsse sein, der Anschluß P kann z.B. von einer Druckmittelpumpe kommen. Mit dem Ventil sind vier Schalt-By connecting several identical individual valves, multi-way valves can be manufactured. A simple example of such a valve is shown in Fig. B. Two valves V1 and V2 with piezoelectric elements are arranged in a base body. The valves can be designed as shown in Fig. 3 a. The multi-way valve has three connections A, B and P. Connections A and B can be consumer connections, for example, and connection P can come from a pressure medium pump, for example. The valve has four switching connections.

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Stellungen möglich: bsids Ventile V1 und V2 offen oder gaschlossenj nur Ventil V1 offen; nur Ventil V2 offen. In ähnlicher Weise können durch Kombination von Einzslventilen Wegeventils beliebiger Art mit den verschiedensten Verbraucheranschlüssen hergestellt werden.Positions possible: both valves V1 and V2 open or closed; only valve V1 open; only valve V2 open. In a similar way, by combining individual valves, any type of directional control valve with a wide variety of consumer connections can be produced.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 bilden die Ventile V1 bis V4 ebenfalls ein Mehrwsgevsntil. Die Ventile mit piezoelektrischen Elementen sind unmittelbar am Verbraucher, im dargestellten Beispiel einem hydraulischen Belastungszylinder, angebaut. Sie wirken bei entsprechender Schaltung wie ein hydraulisches Servoventil.In the embodiment according to Fig. 7, the valves V1 to V4 also form a multi-way valve. The valves with piezoelectric elements are mounted directly on the consumer, in the example shown a hydraulic loading cylinder. When switched accordingly, they act like a hydraulic servo valve.

Das von einsr Pumpe P kommende Druckmittel wird über di« Ventile V1 oder V2 dem Zylinderraum A oder B des Belastungszylinders zugeführt und wirkt auf den Kolbers K. Die Ventile V3 und V4 sperren die Rüd&aufleitungen RA und RB ab bzw. geben sie frei. Ob&r die Rüddaufleitungen RA, RB und R kann das Druckmittel in den Vorratsbehälter T zurückgeführt werden. Wenn die dargestellte Anordnung als Servoventil arbeitet, * werden im allgemeinen drei Schaltstellungen verwendet; Schaltstellirng 1: alle Ventile geschlossen, Kolben K befindet sich in Ruhestellung, es tritt kein Leckfluß auf-Schaltstellung 2: V1 und V4 geöffnet, Kolben K bewegt sich nach rechtsThe pressure medium coming from a pump P is fed via the valves V1 or V2 to the cylinder chamber A or B of the load cylinder and acts on the piston K. The valves V3 and V4 block or release the return lines RA and RB. The pressure medium can be returned to the storage tank T via the return lines RA, RB and R. If the arrangement shown works as a servo valve, * three switching positions are generally used; Switching position 1: all valves closed, piston K is in the rest position, no leakage occurs Switching position 2: V1 and V4 open, piston K moves to the right

Schaltstellung 3: V2 und V3 geöffnet, Kolben K bewegt sich nach links.Switch position 3: V2 and V3 opened, piston K moves to the left.

Die Einzslventile können hierbei je nach Ansteuerung unterschiedlich weit geöffnet werden, so daß - wie bei bekannten Servoventilen - jeweils beliebige Zwischaistellungen zwischen dem geschlossenen und dem vollständig geöffneten Zustand Möglich sind. Da die Ventile unabhängig voneinander geschaltet v/erden können, ist es darüberhinaus möglich, den Kraftverlauf im Belastungszylinder zusätzlich zu beeinflussen. So kann z.B. bei Stoßvorgängen das Auslaßventil (z.B. V4) bereits bei noch offenem Einlaßventil (z.B. V1) geschlossen werden. Dadurch lassen sich hohe Verzögerungen bzw. ein besonders stsilsrThe individual valves can be opened to different degrees depending on the control, so that - as with known servo valves - any intermediate position between the closed and the fully open state is possible. Since the valves can be switched independently of one another, it is also possible to influence the force curve in the load cylinder. For example, during shock processes the exhaust valve (e.g. V4) can be closed while the intake valve (e.g. V1) is still open. This enables high decelerations or a particularly stable

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Kraftanstieg erzielen. Dis im Belastungszylinder auftretenden Drucks können dabei erheblich über dem Systemdruck liegen.Achieve an increase in force. The pressure occurring in the loading cylinder can be significantly higher than the system pressure.

Die Ventile V1 bis V4 können zusätzlich als Druckmeßelemsnte ausgebildet sein. Die elektrische Schaltung und Beaufschlagung der Ventils mu3 entsprechend ausgeführt und abgestimmt sein. Auf diese Waise ist es möglich, mit der dargestellten Ventilanordnung such den Druck im Belastungszylinder bzw. die vom Kolben ausgeübte Kraft zu messen und gegebenenfalls zu steuern oder zu regeln. Die gleichzeitige Verwendung der piezoelektrischen Elemente als Absperr- und DruckmBßeisment kann auch bei den meisten anderen AusfUhrungsbeispielen vorgesehen warden.The valves V1 to V4 can also be designed as pressure measuring elements. The electrical circuit and loading of the valve must be designed and coordinated accordingly. In this way, it is possible to use the valve arrangement shown to measure the pressure in the load cylinder or the force exerted by the piston and, if necessary, to control or regulate it. The simultaneous use of the piezoelectric elements as a shut-off and pressure measuring element can also be provided for in most other embodiments.

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Claims

G 79 13 165.0 12.09.1988 Claims for protection

1. Valve for flowing media with a valve body with flow channels and a control part influencing a flow cross-section for a medium to be controlled, characterized in that the control part has a piezoelectric element (5, 25) that can be deformed when a voltage is applied

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2. Valve for flowing media with a valve base body with flow channels and a control part influencing a flow cross section for a medium to be controlled, characterized in that the control part has a piezoelectric element (25) which is deformable when a voltage is applied and which is connected as an actuating element to a shut-off element (10) or a valve slide (22).

3. Valve according to claim 1 or 2, characterized in that the piezoelectric element (5, 25) is designed as a disk-shaped or cylindrical element.

4. Valve according to claim 1 or 2, characterized in that several valves for different flow rates are assembled together and form a digital valve.

5. Valve according to claim 1 or 2, characterized in that several valves are assembled together and designed as a multi-way valve.

6. Valve according to claim 1, characterized in that the shut-off element is designed as a pressure measuring element-