LU88277A1 - Vorgesteuertes Servoventil - Google Patents

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LU88277A1
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control
piston
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LU88277A
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Arsene Bourkel
Bernd Lanfermann
Karl Tratberger
K H Prof Dr Post
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Hydrolux Sarl
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Description

VORGESTEUERTES SERVOVENTIL
Die Erfindung betrifft ein vorgesteuertes Servoventil mit mindestens drei Hauptstromanschliissen.
Sie betrifft insbesondere ein vorgesteuertes
Servoventil welches folgende technische Merkmale umfasst: einen Hauptsteuerkolben mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, eine Steuerhülse in welcher der Hauptsteuerkolben axial verschiebbar angeordnet ist, in axialem Abstand zu einander angeordnete
Einmiindungen in die Steuerhülse für mindestens drei Hauptstromanschlüsse, eine erste axiale hydraulische Verbindung innerhalb der Steuerhülse zwischen der Einmündung für den ersten Hauptstromanschluss und der Einmündung für den zweiten Hauptstromanschluss, eine zweite axiale hydraulische Verbindung innerhalb der Steuerhülse zwischen der Einmündung für den zweiten Hauptstromanschluss und der Einmündung für den dritten Hauptstromanschluss, eine, der ersten axialen hydraulischen Verbindung zum Regeln des Durchflusses zugeordnete, erste Steuerkante des Hauptsteuerkolbens, eine, der zweiten axialen hydraulischen Verbindung zum Regeln des Durchflusses zugeordnete, zweite Steuerkante des Hauptsteuerkolbens , eine erste Steuerkammer, in welcher der Hauptsteuerkolben eine erste Betâtigungsflâche ausbildet, eine zweite Steuerkammer, in welcher der Hauptsteuerkolben eine, der ersten Betâtigungsflâche axial entgegen-wirkende, zweite Betätigungsfläche ausbildet, ein Vorsteuerventil hydraulisch verbunden mit mindestens einer der beiden Steuerkammern, und eine Rückführung zwischen Hauptsteuerkolben und
Vorsteuerventil, in welche ein Positionsaufnehmer des
Hauptsteuerkolbens eingebunden ist.
Vorgesteuerte elektrohydraulische Servoventile in zwei-und mehrstufiger Ausführung mit mehr als zwei Hauptstromanschlüssen werden, z.B. als 4-Wege-Ventile, zur Steuerung von Position, Geschwindigkeit, Kraft bei Zylindern für Linearbewegungen, respektiv Position, Drehzahl und Drehmoment bei Hydromotoren für Drehbewegungen, die jeweils zwei Verdrängerkammern aufweisen, eingesetzt.
Diese 4-Wege-Servoventile sind in der herkömmlichen Bauform als Plattenaufbauventile ausgeführt. Ein Haupt-steuerschieber der Hauptstufe ist dabei direkt in einem Ventilgehäuse oder in einer im Gehäuse eingesetzten Steuerhülse eingepasst. Die Einmündungen der Hauptstromanschlüsse sind symmetrisch in Bezug auf den ebenfalls symmetrischen Hauptsteuerkolben ausgebildet. Die hydraulische Betätigung des Hauptsteuerkolbens erfolgt dabei durch Druckbeaufschlagung seiner beiden Endflächen in Steuerkammern, welche in beidseitig am Ventilgehäuse angeflanschten Endkappen angeordnet sind. Diese Steuerkammern sind über Steuerbohrungen mit einem Vorsteuer-Servoventil verbunden. Rückstellfedern sind zur Mitten-zentrierung des Hauptsteuerkolbens vorgesehen .
Ventile für Blockeinbau sind in diversen Ausführungen bekannt. So gibt es auch Servoventile mit grossen Durchflüssen für Blockeinbau, jedoch haben diese nur 2 Hauptstromanschlüsse und sind als Sitzventile ausgeführt. Aus dem Mobilbereich sind Einschraub-Blockeinbauventile mit 4 Hauptstromanschlüssen bekannt, die jedoch als schaltende Wegeventile mit direkter Magnetbetätigung ausgeführt sind.
Von besonderer Bedeutung beim praktischen Einsatz von Servoventilen ist der Sicherheitsaspekt bei Ausfall oder Fehler in der elektrischen Ansteuerung oder im Vorsteuer-Servoventil. Ein solcher Ausfall darf nicht zu einer undefinierten Lage des Hauptsteuerkolbens und damit zu unkontrollierbaren Bewegungen des angeschlossenen
Zylinders, z.B. Schliessbewegungen bei Pressen, führen.
Bekannte Lösungen bei mehrstufigen Servoventilen in Plattenaufbau-Ausführung sind so aufgebaut, dass ein zusätzliches elektrisch betätigtes Wegeventil zwischen dem Vorsteuer-Servoventil und den hydraulischen Steuerkammern des Hauptsteuerkolbens angeordnet ist. Bei Fehler schaltet dieses Wegeventil in seine federzentrierte Grundstellung zuriick, unterbricht die Verbindung zum Vorsteuer-Servoventil und verbindet die Steuerkammern des Hauptsteuerkolbens so, dass letzterer durch zwei Druckfedern zwischen zwei Federtellern in Gehäuseanschlag mittenzentriert wird. Zum eindeutig definierten Verhalten der Zylinderbewegung bei Mittenzentrierung des Hauptsteuerkolbens, muss das Ventil jedoch eine positive Überdeckung der Steuerkanten mindestens zur Druckquelle aufweisen. Diese positive Überdeckung der Steuerkanten hat gegeniiber der Nullüberdeckung der vier Steuerkanten zwischen Druckquelle, Arbeitsanschlüssen und Tankriicklauf, gravierende Nachteile beziiglich der erzielbaren Positioniergenauigkeit der Zylinderbewegung im Lageregel-kreis und bei Einsatz des Ventils zu Druckregelung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein vorgesteuertes Servoventil der eingangs beschriebenen Art zu schaffen welches raumsparend in einen Steuerblock integriert werden kann und eine eindeutig festgelegte Sicherheitsstellung aufweist, ohne dabei auf ein gutes dynamisches Verhalten des Servoventils verzichten zu miissen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst: dass die Einmiindung in die Steuerhülse für den ersten Hauptstromanschluss gegeniiber einer ersten Kolbenstirn-fläche am ersten Ende des Hauptsteuerkolbens ausgebildet ist, die Einmiindungen in die Steuerhülse für den zweiten, dritten und jeden weiteren Hauptstromanschluss jedoch seitlich zum Hauptsteuerkolben angeordnet sind, dass der Hauptsteuerkolben in einer Druckaus- gleichskammer eine, der ersten Kolbenstirnflâche hydrostatisch entgegenwirkende, Kolbendruckausgleichflâche ausbildet, wobei die Druckausgleichskammer durch einen Druckentlastungskanal im Hauptsteuerkolben mit dem ersten Hauptstromanschluss hydraulisch verbunden ist, und dass der Hauptsteuerkolben eine Anschlagfläche ausbildet, welche durch Zusammenwirken mit einer entsprechenden Gegenanschlagfläche eine erste axiale Endstellung des Hauptsteuerkolbens mechanisch festlegt, wobei eine Rückstellfeder derart zum Hauptsteuerkolben angeordnet ist, dass sie auf letzteren eine Federkraft in Richtung seiner ersten axialen Endstellung ausübt.
Das erfindungsgemässe vorgesteuerte Servoventil wird mit seiner Steuerhülse direkt in eine Stufenbohrung eines Steuerblocks eingesetzt. Dieser Steuerblock weist dann seitliche Blockbohrungen für den zweiten, dritten und jeden weiteren Hauptstromanschluss auf. Betreffend die Anordnung der Blockbohrung für den ersten Hauptstromanschluss besteht jedoch grösstmögliche Freiheit. Diese Blockbohrung für den ersten Hauptstromanschluss kann zum Beispiel unmittelbar in axialer Verlängerung der Stufenbohrung für die Steuerhülse ausgeführt sein, was bei herkömmlichen vorgesteuerten Servoventilen mit mehr als zwei Hauptanschlüssen bis jetzt nicht möglich ist. Brückenbildungen im Steuerblock zwischen einzelnen Einmündungen in die Steuerhülse sind ebenfalls nicht mehr erfordert. Mit dem erfindungsgemässen Servoventil wird somit eine weitaus kompaktere Bauweise der Steuerblöcke erreicht, als dies bei herkömmlichen Servoventilen der Fall ist. Auch in komplexeren hydraulichen Steuerungen kann das erfindungsgemässe Servoventil zusammen mit diversen zusätzlichen Ventilen, zum Beispiel 2-Wege-Einbauventile, in einen Steuerblock raumsparend integriert werden. Ein direkter Einbau in den Zylinderdeckel von grosseren Zylindern ist ebenfalls möglich.
Beim erfindungsgemässen Ventil wird die unsymmetrische hydrostatische Belastung des Hauptsteuerkolben durch entsprechende Dimensionierung der Druckausgleichsfläche des Hauptsteuerkolben kompensiert. Durch diese hydrostatische Kompensation werden die erforderlichen Betätigungskräfte für den Hauptsteuerkolben verringert, wodurch die Betätigungsflächen in den Steuerkammern kleiner ausgelegt werden können. Es ergeben sich somit kleinere Steuerölvolumina, das heisst, dass bei gleich grossem Vorsteuerventil kürzere Stellzeiten erzielt werden.
Durch die durch unmittelbaren Gehäuseanschlag des Hauptsteuerkolben mechanisch definierte erste axiale Endstellung des Hauptsteuerkolbens, sowie durch die unmittelbar auf den Hauptsteuerkolben wirkende Rückstell-feder wird eine Sicherheitsstellung des Servoventils eindeutig festgelegt. Selbst bei Nullüberdeckung der Steuerkanten ist das Verhalten des erfindungsgemässen Ventils bei erster Endstellung des Hauptsteuerkolben eindeutig festgelegt, was bei herkömmlichen, mitten-zentrierten Servoventilen nicht möglich ist.
Das erfindungsgemässe Ventil wird vorzugsweise als 4-Wegeventil ausgeführt. Dabei umfasst es zusätzlich: eine zusätzliche seitliche Einmündung in die Steuerhülse für einen vierten Hauptstromanschluss, eine über einen Querbohrung des Hauptsteuerkolbens mit dem Druckausgleichskanal des Hauptsteuerkolbens verbundene Hilfsanschlusskammer, eine dritte axiale hydraulische Verbindung innerhalb der Steuerhülse zwischen der Einmündung für den dritten Hauptstromanschluss und der Einmündung für den vierten Hauptstromanschluss , eine vierte axiale hydraulische Verbindung innerhalb der Steuerhülse zwischen der Einmündung für den vierten Hauptstromanschluss und der Hilfsanschlusskammer, eine dritte, der dritten axialen hydraulischen Verbindung zugeordnete Steuerkante des Hauptsteuerkolbens , und eine vierte, der vierten axialen hydraulischen Verbindung zugeordnete Steuerkante des Hauptsteuerkolbens.
Auch in dieser 4-Wege-Ausführung sind im Steuerblock keine Brückenbildungen für den Anschluss der Steuerhülse erforderlich.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das zweite Ende des Hauptsteuerkolbens axial abgedichtet in die Druckausgleichskammer eingeführt um dort die Druckaus-gleichsflâche als zweite Kolbenstirnflâche auszubilden. Diese Ausfürungsform erlaubt eine kompaktere Bauform des Ventils, als dies bei einer ringförmigen Druckausgleichs-flâche möglich ist. Letztere Ausführungsform wird jedoch nicht ausgeschlossen.
Eine hydrostatische Ürberkompensation des Servoventils wird erreicht, wenn die axial wirksame Fläche der Druckausgleichsfläche grosser als die axial wirksame Fläche der ersten Kolbenstirnseite ist. Bei Druckbeaufschlagung des ersten Hauptstromanschlusses wirkt somit eine Stellkraft in Richtung dieses ersten Hauptstromanschlusses und kann zum Beispiel die Rückstellkraft der Rückstellfeder vorteilhaft ergänzen.
Die Anschlüsse des Servoventils werden vorzugsweise wie folgt belegt: der erste Hauptstromanschluss wird hydraulisch mit einer Pumpe verbunden und bildet somit einen Pumpenanschluss (P), der zweite Hauptstromanschluss wird hydraulisch mit einer ersten Verdrängerkammer eines Verbrauchers verbunden und bildet somit einen ersten Arbeitsanschluss (A), der dritte Hauptstromanschluss wird hydraulisch mit einem Tank verbunden und bildet somit einen Tankanschluss (T), der vierte Hauptstromanschluss wird, falls vorhanden, hydraulisch mit einer zweiten Verdrängerkammer eines Verbrauchers verbunden und bildet somit einen zweiten Arbeitsanschluss (B).
Bei dieser Ausführung kann der Pumpenanschluss (P) axial in die Steuerhülse eingeführt werden; der
Tankanschluss (T) befindet sich zwischen dem ersten und zweiten Arbeitsanschluss. Andere Belegungen der Hauptstrom-anschlüsse sind jedoch ebenfalls möglich, ohne auf die wesentlichsten Vorteile des erfindungsgemässen Servoventils zu verzichten.
Es bleibt anzumerken, dass allgemein unter Pumpe eine hydraulische Druckquelle, unter Tank ein Gefäss Oder eine Leitung ohne wesentlichen Gegendruck und unter Verbraucher ein hydraulischer Rotations- oder Linearantrieb verstanden wird.
Die vier Steuerkanten des Hauptsteuerkolbens weisen vorzugsweise eine Nullüberdeckung auf. Dadurch werden zum Beispiel eine ausgezeichnete Positioniergenauigkeit, bei Einsatz des Ventils in einem Lageregelkreis eines
Hydraulikzylinders, und ein ausgezeichnetes Verhalten, bei Einsatz des Ventils zu Druckregelung, erzielt. Da das Ventil in Sicherheitsstellung nicht mittenzentriert ist, sondern eine axiale Endstellung aufweist, hat die
Nullüberdeckung der Steuerkanten keine negative Auswirkung auf das Verhalten des Ventils in seiner Sicherheitsstellung.
In einer ersten Ausführungsform des Servoventils nehmen bei erster axialer Endstellung des Hauptsteuerkolbens die Steuerkanten folgende Position ein: die erste axiale hydraulische Verbindung ist durch die erste und/oder zweite Steuerkante verschlossen, die zweite axiale hydraulische Verbindung ist freigegeben, die dritte axiale hydraulische Verbindung ist durch die dritte und/oder vierte Steuerkante verschlossen, die vierte axiale hydraulische Verbindung ist freigegeben.
Der Arbeitsanschluss (A) ist somit in der ersten Endstellung des Hauptsteuerkolbens mit dem Tankanschluss (T) verbunden, während der Arbeitsanschluss (B) über die Druckkammer mit dem Pumpenanschluss (P) verbunden ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Servoventils wird, in der ersten Endstellung des Hauptsteuerkolbens ,der zweite Arbeitsanschluss (B) zum Pumpenanschluss (P) gesperrt. In dieser Ausgestaltung weist der Hauptsteuer-kolben eine erste Hilfssteuerkante auf, welche der dritten und vierten Steuerkante derart zugeordnet ist, dass sie bei der ersten axialen Endstellung des Hauptsteuerkolbens die vierte axiale hydraulische Verbindung axial verschliesst. Die dritte und vierte Steuerkanten sind dann, zum Beispiel, derart angeordnet, dass bei erster axialer Endstellung des Hauptsteuerkolbens die dritte axiale hydraulische Verbindung zwischen Tankanschluss (T) und zweitem Arbeitsanschluss (B) freigegeben ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Servoventils werden der erste Arbeitsanschluss (A) und der zweite Arbeitsanschluss (B) in der ersten Endstellung des Hauptsteuerkolbens zum Pumpenanschluss (P) und zum Tankanschluss (T) gesperrt. In dieser Ausgestaltung weist der der Hauptsteuerkolben eine erste und zweite Hilfssteuerkante auf. Die erste Hilfssteuerkante ist der dritten und vierten Steuerkante derart zugeordnet, dass sie in erster axialer Endstellung des Hauptsteuerkolbens die vierte axiale hydraulische Verbindung verschliesst. Die zweite Hilfssteuerkante ist der ersten und zweiten Steuerkante derart zugeordnet, dass sie bei erster axialer Endstellung des Hauptsteuerkolbens die zweite axiale hydraulische Verbindung verschliesst. Die erste und zweite Steuerkante sind dabei derart angeordnet, dass bei erster axialer Endstellung des Hauptsteuerkolbens, die erste axiale hydraulische Verbindung zwischen Pumpenanschluss (P) und erstem Arbeitsanschluss (A) verschlossen ist. Die dritte und vierte Steuerkante sind dagegen derart angeordnet, dass in erster axialer Endstellung des Hauptsteuerkolbens die dritte axiale hydraulische
Verbindung zwischen Tankanschluss (T) und zweitem Arbeits-anschluss (B) verschlossen ist.
Die Kombination mit einem zusätzlich zwischen Vorsteuerventil und Hauptsteuerkolben angeordneten Freischaltventil ermöglicht bei dessen Entlastung in seine federzentrierte Grundstellung, zum Beispiel bei einem Notaus- oder Fehlersignal, dass der Hauptsteuerkolben durch die Rückstellfeder, respektiv durch zusätzliche hydraulische Druckkräfte in seine erste axiale Endstellung betätigt wird. Durch die vorbeschriebenen Ausführungen der Kolbengeometrie kann so z.B. ein Hydraulikzylinder durch Sperren der Arbeitsanschlüsse gestoppt, oder durch Verbinden der Arbeitsanschlüsse zum Tank drucklos geschaltet werden. Dadurch kann das unkontrollierte Fahren in eine Endstellung des Zylinders bei erkannten Fehlern in der Regelelektronik, Maschinensteuerung oder sogar im Vorsteuerventil selbst vermieden werden.
Urn eine Vorsteuerung der vorbeschriebenen Ventilaus-führungen auch mit einem 3-Wege-Vorsteuerventil zu ermöglichen, wird die zweite Steuerkammer, mit der in Richtung der ersten Endstellung wirkenden zweiten Betâtigungsflâche, mit einer stets drucklosen Tankleitung (Y) umittelbar hydraulisch verbunden. Die erste Steuerkammer mit der, in entgegengesetzte Richtung der ersten Endstellung wirkenden, ersten Betâtigungsflâche, wird dagegegen mit dem Arbeitsanschluss des 3-Wege-Vorsteuer-ventil hydraulisch verbunden.
Der Positionsaufnehmer des Hauptsteuerkolbens ist in einer ersten Ausgestaltung als Wegmessystem mit elektrischem Ausgang ausgeführt und in einen geschlossenen Regelkreis mit dem Vorsteuerventil eingebunden.
Das Servoventil kann jedoch ebenfalls mit mechanischer Rückführung ausgestattet sein. In dieser Ausführung ist dann ein 3-Wege-Vorsteuer-Schieberventil in axialer Verlängerung des zweiten Endes des Hauptsteuerkolbens angeordnet, welches einen Vorsteuer-Druckanschluss (P'), einen Vorsteuer-Tankanschluss (Τ'), einen Vorsteuer-Arbeitsanschluss (A' ) und einen Kolbenschieber aufweist. Eine Messfeder verbindet den Vorsteur-Kolbenschieber axial mit dem Hauptsteuerkolben, und ein proportional zu einem elektrischen Signal wirkender, Stellmagnet ist mechanisch mit dem Vorsteuer-Kolbenschieber verbunden. Die Positionierung des Hauptsteuerkolbens erfolgt somit in einem geschlossenem Positionsregelkreis bis Kräftegleich-gewicht zwischen Magnet- und Messfederkraft erreicht ist.
Durch ein entsprechend in der Vorsteuerung angeordnetes Freischaltventil lässt sich auch bei einem 3-Wege-Vorsteuerventil zusätzliche Abschaltsicherheit bei Fehlererkennung erreichen. Der Vorsteuer-Druckanschluss (P') ist dabei über das Freischaltventil mit dem Vorsteuer-Tankanschluss (Τ' ) unmittelbar hydraulisch verbunden, und das Vorsteuerventil ist derart gestaltet, dass der Vorsteuer-Arbeitsanschluss (A'), je nach Stellung des Vorsteuer-Kolbenschiebers, entweder mit dem Vorsteuer-Tankanschluss (Τ' ) oder dem Vorsteuer-Pumpenanschluss (P') umittelbar hydraulisch verbunden ist. Bei Entlastung des Freischaltventils fährt der Hauptsteuerkolben, wie vorbeschrieben, in seine erste axiale Endstellung.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen dagestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführung des Servoventils, mit 4-Wege-Vorsteuerventil;
Figur 2 einen Längsschnitt durch eine zweite
Ausführung des Servoventils, mit 4-Wege-Vorsteuerventil;
Figur 3 einen Längsschnitt durch eine dritte
Ausführung des Servoventils, mit 4-Wege-Vorsteuerventil; - Figur 4 einen Längsschnitt durch eine Ausführung des Servoventils wie in Figur 1, jedoch mit 4-Wege-Vorsteuer-ventil und Freischaltventil; - Figur 5 einen Längsschnitt durch eine Ausführung des Servoventils wie in Figur 1, jedoch mit 3-Wege-Vorsteuer- ventil und Freischaltventil;
Figur 6 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführung des Servoventils wie in Figur 1, jedoch mit integriertem 3-Wege-Vorsteuerventil mit mechanischer Rückführung und Freischaltventil.
Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine erste Ausführung des Servoventils 3. Eine Steuerhülse 5 ist in eine Stufenbohrung 2 eines Steuerblockes 1 eingesetzt. In dieser Steuerhülse 5 ist ein Hauptsteuerkolben 6 axial verschiebbar eingepasst. Das in den Figuren gezeigte Servoventil 3 ist ein 4-Wege-Servoventil und weist einen Pumpenanschluss (P), einen Tankanschluss (T), sowie einen ersten Arbeitsanschluss (A) und einen zweiten Arbeitsanschluss (B) auf.
Der Pumpenanschluss (P) steht in hydraulischer Verbindung mit einer Druckleitung (nicht gezeigt). Der Tankschluss (T) steht in hydraulischer Verbindung mit einer drucklosen Leitung (nicht gezeigt). Die Arbeitsschlüsse (A) und (B) stehen in hydraulischer Verbindung mit einer ersten, respektiv zweiten Verdrängerkammer eines hydraulischen Linear-oder Rotationsantrieb (nicht gezeigt).
Eine erste Steuerblockbohrung 50 für den Pumpenanschluss (P) mündet in koaxialer Verlängerung der Stufenbohrung 2 in die Steuerhülse 5 . Drei Blockbohrungen 51, 52, 53 für den Tankanschluss (T) 51, den ersten Arbeitsanschluss (A) 52 und den zweiten Arbeitsanschluss (B) 53, sind quer zur Stufenbohrung 2 angeordnet und münden seitlich in die Steuerhülse 5. Sie bilden dabei, in axialem Abstand zueinander angeordnete, ringförmige Einmündungen 51', 52', 53', mit entsprechenden Querbohrungen in der Steuerhülse 5 aus.
Innerhalb der Steuerhülse 5 verbindet eine erste axiale hydraulische Verbindung 28 die Einmündung 50' für den Pumpenanschluss (P) mit der Einmündung 52' für den Arbeitsanschluss (A); eine zweite axiale hydraulische Verbindung 29 die Einmündung 51' für den Tankanschluss (T) mit der Einmündung 52' für den Arbeitsanschluss (A); eine dritte axiale hydraulische Verbindung 30 die Einmündung 51' für den Tankanschluss (T) mit der Einmündung 53' für den Arbeitsanschluss (B); und eine vierte axiale hydraulische Verbindung 30 die Einmündung 53' für den Arbeitsanschluss (B) mit einer koaxial innerhalb der Steuerhülse 5 angeordneten Hilfsanschlusskammer 22. Bedingt durch die ringfôrmigen Einmündungen 51', 52', 53' ist der axiale Abstand zwischen der zweiten und dritten (29 und 30) axialen hydraulischen Verbindung weitaus grosser, als der axiale Abstand zwischen der ersten und zweiten (28 und 29), respektiv der dritten und vierten (30 und 31) axialen hydraulischen Verbindung.
Der Haupttsteuerkolben 6 weist einen ersten koaxialen Kolbenbund 8 auf, welcher dem Arbeitsanschluss (A) zugeordnet ist und axial in der ersten und zweiten axialen hydraulischen Verbindung 28 und 29 verschiebbar ist, sowie einen zweiten koaxialen Kolbenbund 9 auf, welcher dem Arbeitsanschluss (B) zugeordnet ist und axial in der dritten und vierten axialen hydraulischen Verbindung 30 und 31 verschiebbar ist. Der erste Kolbenbund 8 bildet eine, der ersten hydraulischen Verbindung 28 zugeordnete, erste Steuerkante 28' aus, sowie eine, der zweiten hydraulischen Verbindung 29 zugeordnete, zweite Steuerkante 29' aus. Beide Steuerkanten 28', 29' weisen eine Nullüberdeckung auf. Der zweite Kolbenbund 9 bildet eine, der dritten hydraulischen Verbindung 30 zugeordnete, dritte Steuerkante 30' aus, sowie eine, der vierten hydraulischen Verbindung 31 zugeordnete, vierte Steuerkante 31' aus. Beide Steuerkanten 30', 31' weisen ebenfalls eine Nullüberdeckung auf. Über eine axiale Kolbenbohrung 18 und eine Kolbenquerbohrung 19 ist die Hilfsanschlusskammer 22 durch den Hauptsteuerkolben 6 mit dem Pumpenanschluss (P) verbunden. Der Hauptsteuerkolben vebindet demnach mit seinem koaxialen Kolbenbund 8 den ersten Arbeitsanschluss (A) und mit seinem koaxialen Kolbenbund 9 den zweiten Arbeitsanschluss (B) wechselseitig mit dem Pumpenanschluss (P) Oder dem Tankanschluss (T), wobei der jeweilige Durchfluss der Hydraulikflüssigkeit iiber die vier Steuerkanten 28', 29', 30', 31' geregelt wird. Über seine druckbeaufschlagte Kolbenstirnflâche 12, ist der Hauptsteuerkolben 6 hydrostatisch unsynunetrisch belastet. Ein hydrostatischer Druckausgleich des Hauptsteuerkolbens erfolgt durch Weiterfiihrung der koaxialen Kolbenbohrung 18 zum zweiten Ende des Hauptsteuerkolbens 6, wo sie über eine Kolbenquerbohrung 20 in eine Druckausgleichskammer 25 einmündet, welche in einem Ventildeckel 40 angeordnet ist. Das zweite Ende des Hauptsteuerkolbens ist, axial abgedichtet durch einen Dichteinsatz 7, in diese Druckausgleichskammer 25 eingeführt und bildet einen Druckausgleichsansatz 21 aus. Dieser weist in der Druckausgleichskammer 25 eine der ersten Kolbenstirnflâche 12 hydrostatisch entgegenwirkende Druckausgleichsflâche 13 als zweite Kolbenstirnflâche auf. Ein vollständiger hydrostatischer Druckausgleich ergibt sich wenn die Druckausgleichsflâche 13 gleich der Kolbenstirnflâche 12 gewählt wird. Eine hydrostatische Überkompensation wird erreicht wenn die Druckausgleichs-flâche 13 grosser als die Kolbenstirnflâche 12 gewählt wird.
Die Betätigung des Hauptsteuerkolbens 6 erfolgt über einen angearbeiteten koaxialen Betätigungskolbenbund 11 durch entsprechende Druckbeaufschlagung seiner ringförmigen ersten und zweiten Betätigungsflâche 14, 15 . Letztere sind in einer ersten und zweiten Steuerkammer 26 und 27 im Ventideckel 40 angeordnet, wo sie über Vorsteuer-Anschlüsse 56, 57 mit den Arbeitsanschlüssen (A') und (B') eines angeflanschten 4-Wege-Vorsteuer-Servoventils 60 verbunden sind. Durch Rückführung der, mit einer elektrischen Wegmesvorrichtung 63, gemessenen Position des Hauptsteuerkolbens 6, und Soll-Istwert-Vergleich in einem das
Vorsteuer-Servoventil 60 aussteuernden, elektronischen Regelverstärker 64, ergibt sich demnach ein elektro-hydraulischer geschlossener Regelkreis.
Die Betätigungsringflachen 14, 15 sind gerade so gross ausgelegt, dass die beim Durchströmen der Steuerkanten 28', 30', bzw. 29', 31' entstehenden Strömungskräfte sicher überwunden werden. Dadurch lassen sich die kürzesten erzielbaren Stellzeiten zum Positionieren des Hauptsteuer-kolbens 6 bei vorgegebenem Vorsteuerservoventil 60 erreichen.
Zwei axial entgegengesetzte Endstellungen des Hauptsteuerkolbens 6 werden mechanisch durch eine Anschlagringflâche 16 des Hauptsteuerkolbens in der Steuerkammer 26, respektiv eine Anschlagendflâche 17 am zweiten Ende des Hauptsteuerkolbens festgelegt. Bei druckloser erster Steuerkammer 26 wird der Hauptsteuerkolben 6 durch eine Rückstellfeder 24, welche zum Beispiel in der Druckausgleichskammer 25 angeordnet ist, in die erste Endstellung gedrückt. In dieser ersten Endstellung liegt die Anschlagringflâche 16 an einer Gegenflâche 16' der Steuerhülse 5 an, wobei in Figur 1: - die erste Steuerkante 28' die erste hydraulische Verbindung 28 zwischen Pumpenanschluss (P) und Arbeits-anschluss (A) verschliesst; - die zweite Steuerkante 29' die zweite hydraulische Verbindung 29 zwischen Tankanschluss (T) und Arbeits-anschluss (A) freigibt; - die vierte Steuerkante 31' die vierte hydraulische Verbindung zwischen Pumpenanschluss (P) und Arbeits-anschluss (B) freigibt und die dritte hydraulische Verbindung 30 zwischen Tankanschluss (T) und Arbeits-anschluss (B) verschliesst.
In dieser Stellung ist somit der Arbeitsanschluss (A) drucklos zum Tank entlastet, der Arbeitsanschluss (B) jedoch über die Hilfsanschlusskammer 22 mit dem Pumpenanschluss (P) verbunden.
Bei vielen technischen Anwendungen z.B. in Pressen und Kunststoffspritzgiessmaschinen darf der vont Servoventil gesteuerte Zylinder jedoch keine Bewegung mehr ausführen, wenn eine Sicherheitsabschaltung erfolgt, oder die Ansteuerelektronik ausfällt bzw. dort ein Fehler auftritt. Beide Arbeitsanschlüsse (A) und (B) müssen dazu entweder drucklos zum Tank entlastet oder gesperrt werden, was bei Servoventilen mit Nullüberdeckung bis jetzt nicht möglich war.
In der Ventilausführung nach Figur 2 verschliesst ein zusätzlich am Hauptsteuerkolben 6 angearbeiteter erster koaxialer Hilfskolbenbund 32 mit seiner ersten Hilfssteuer-kante 32 ' die vierte hydraulische Verbindung 31 von der Hilfsanschlusskammer 22 zum zweiten Arbeitsanschluss (B), während die dritte und vierte Steuerkante 30' und 31' des zweiten koaxialen Kolbenbundes 9 gleichzeitig die dritte hydraulische Verbindung 30 zwischen Tankanschluss (T) und Arbeitsanschluss (B) freigeben. Der erste Arbeitsanschluss (A) ist über die zweite Steuerkante 29' des ersten koaxialen Kolbenbundes 8 ebenfalls zum Tank entlastet, so dass ein angeschlossener Zylinder in beiden Anschlüssen drucklos geschaltet ist.
Eine Sicherheitsendstellung mit gesperrten Arbeits-anschlüssen (A) und (B), zur Verriegelung des Zylinders auch bei anstehenden äusseren Belastungen, wird in der Ausführung nach Figur 3 erreicht. Die Steuerkanten respektiv Hilfssteuerkanten 32', 33' sind so angeordnet, dass sie in erster axialer Endstellung des Hauptsteuer-kolbens folgende Lage einnehmen: - die erste Hilfssteuerkante 32' verschliesst, wie in Figur 2, die vierte Verbindung 31 zwischen der Hilfsanschlusskammer 22 und dem Arbeitsanschluss (B); - die vierte Steuerkante 31 ' verschliesst die dritte hydraulische Verbindung 30 zwischen dem Tankanschluss (T) und dem Arbeitsanschluss (B); - die erste Steuerkante 28' verschliesst die erste hydraulische Verbindung 28 zwischen Pumpenanschluss (P) und Arbeitsanschluss (A);und - die zweite Hilfssteuerkante 33', an einem zweiten am Hauptsteuerkolben 6 angearbeiteten Hilfskolbenbund 33, verschliesst die zweite hydraulische Verbindung 29 zwischen dem Tankanschluss (T) und dem Arbeitsanschluss (A).
Damit sind beide Arbeitsanschlüsse (A) und (B) sowohl zum Tank als auch druckseitig gesperrt.
Wird entsprechend Figur 4 der Druckausgleichsansatz 21 im Durchmesser so vergrössert, dass die Druckausgleichs-flâche 13 grosser als die Kolbenstirnfläche 12 ist, bewirkt dieses eine Überkompensation mit einer zusätzlichen hydrostatischen Kraft zur Rückstellung des Hauptsteuer-kolbens 6 in die erste Endstellung.
Durch ein zusatzlich zwischen dem Steueranschluss (A' ) 56 des 4-Wege-Vorsteuerservoventils 60 und der Steuerkammer (A') 26 angeordnetes Freischaltventil 62 wird in dessen federzentrierter Grundstellung ( d.h. bei nicht betätigtem Magneten) die Steuerkammer (A' ) 26 mit der Betätigungs- fläche (A') 14 zum Tank entlastet. Unabhängig von der
Stellung des 4-Wege-Vorsteuerservoventils fährt der Hauptsteuerkolben 6 in die erste Endstellung. Erst bei Betätigung des Freischaltventils 62 wird das 4-Wege-Vorsteuerservoventil 60 zur Positionierung des Hauptsteuerkolbens 6 wirksam.
Durch eine veränderte Vorsteuerung kann, zur Kostenreduzierung, die Positionierung des Hauptsteuerkolbens 6 auch mit einem vereinfachten 3-Wege-Vorsteuer-ventil 61 durchgeführt werden (siehe Figur 5). Es weist einen Vorsteuer-Pumpenanschluss (P'), einen Vorsteuer-Tankanschluss (Τ') und einen Steueranschluss (A' ) auf. Der Vorsteuer-Pumpenanschluss (P' ) ist über die Steuerdruck-leitung (X) druckbeaufschlagt. Der Vorsteuer-Tankanschluss (Τ') ist mit einer drucklosen Steuerleitung (Y) verbunden. Der Steueranschluss (A' ) ist über ein Freischaltventil 62 mit der ersten Steuerkammer 26 verbunden. Die Steuerkammer 27 mit der Betätigungsf lâche 15 die, durch die vorbeschriebene Vergrösserung der Druckausgleichsflâche 13, kleiner wie die Betätigungsfläche 14 der Steuerkammer 26 ist, ist ständig über die drucklose Steuerleitung (Y) 54 zum Tank entlastet. Beim nicht angesteuerten 3-Wege-Vorsteuerventil 61 ist der Hauptsteuerkolben 6 in Arbeitsruhestellung, während bei elektrischer Ansteuerung durch Druckbeaufschlagung der grosseren Betätigungsfläche 14 gegenüber der tankentlasteten Betätigungsflâche 15 eine hydraulische Steuerkraft entsteht, die den Hauptsteuerkolben 6, in der bereits beschriebenen Art, im elektro-hydraulischen Positionsregelkreis positioniert. Dazu muss jedoch das Freischaltventil 62 betätigt sein. Bei Entlastung des Freischaltventils 62 in seine Grundstellung, z. B. infolge eines aufgetretenen Fehlers, wird die Steuerkammer 26 wieder zum Tank entlastet, so dass unabhângig vom 3-Wege-Vorsteuerventil 61, durch die hydrostatische Überkompensation und durch die Rückstellfeder 24, der Hauptsteuerkolben 6 in die erste Endstellung fâhrt. 1st die zusätzliche Sicherheit durch das Freischaltventil 62 nicht erfordert, kann dieses auch entfallen, wobei dann die Steuerkammer 26 direkt mit dem Steueranschluss ( A') des 3-Wege-Vorsteuerventils 61 verbunden ist.
Anstelle der in den Figuren 1 bis 5 eingesetzten elektrischen Rückführung mit dem elektrischen Wegmessystem 63, wird in der Ausführung nach Figur 6 eine mechanische Rückführung eingesetzt Ein Kolbenschieberventil 67 in 3-Wege-Ausführung ist in axialer Verlângerung des Hauptsteuerkolbens 6 angeordnet. Es weist einen Vorsteuer-Pumpenanschluss (P') 58, einen Vorsteuer-Tankanschluss (Τ') 59, einen Steueranschluss (A') 56 und einen Kolbenschieber 68 auf. Letzterer stützt sich mit einem Ende auf einen Federteller 69 in der Druckausgleichskammer 25 und ist mit seinem zweiten Ende mit einem Proportionalmagnet 66 verbunden. Eine Messfeder 65 ist in der Druckausgleichskammer 25 zwischen Federteller 69 und Hauptsteuerkolben 6 angeordnet. Der Kolbenschieber 68 ist, zwecks hydrostatischem Druckausgleich, axial durchbohrt. Unabhängig von der Stellung des Kolbenschiebers 68 ist der Steueranschluss stets mit dem Vorsteuer-Pumpenanschluss (P') oder dem Vorsteuer-Tankanschluss (Τ') verbunden. Der Hauptsteuerkolben 6 ist wie in Figur 4 und 5 ausgeführt und hat somit identische Eigenschaften.
Durch Kraftvergleich zwischen dem zum elektrischen Steuerstrom proportionalen Kraftaufbau des Proportional-magneten 66, als Sollwert, und der zur Stellung des Hauptsteuerkolbens 6 proportionale Federkraft der Messfeder 65, als Istwert, wird bei Abweichungen zwischen Soil- und Istwert das Vorsteuerschieberventil 67 mit seinem auf die Betätigungsfläche (A') 14 wirkenden Ausgangssteuerdruck Solange ausgeregelt, bis die elektrisch vorgegebene Position im Positionsregelkreis erreicht ist.
Im Vorsteuer-Pumpenanschluss (P') 58 ' ist zusätzlich ein Freischaltventil 62 angerordnet. Bei dessen elektrischer Entlastung in die Grundstellung wird der Vorsteuer-Pumpenanschluss (P') 58 mit dem Tank verbunden. Unabhängig von der Stellung des Vorsteuerschieberventils 67 ist die Betätigungsfläche (A') 14 damit immer drucklos zum Tank entlastet, wodurch der Hauptsteuerkolben 6 wieder durch die hydrostatische Überkompensation und die Rückstellfeder 24 in die erste Endstellung betätigt wird.
Auch bei dieser Ausführung kann bei reduzierten Sicherheitsanforderungen das Freischaltventil 62 entfallen, ohne die sichere Grundfunktion zu beeinträchtigen.

Claims (14)

  1. PATENTANS PRÜCHE 1 . Vorgesteuertes Servoventil umfassend einen Hauptsteuerkolben (6) mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, eine Steuerhülse (5) in welcher der Hauptsteuerkolben (6) axial verschiebbar angeordnet ist, in axialem Abstand zueinander angeordnete Einmündungen (50', 5V, 52', 53') in die Steuerhülse (5) für mindestens drei Hauptstromanschlüsse (50, 51, 52, 53), eine erste axiale hydraulische Verbindung (28) innerhalb der Steuerhülse (5) zwischen der Einmündung (50') für den ersten Hauptstromanschluss (50) und der Einmündung (52') für den zweiten Hauptstromanschluss (52), eine zweite axiale hydraulische Verbindung (29) innerhalb der Steuerhülse (5) zwischen der Einmündung (52') für den zweiten Hauptstromanschluss (52) und der Einmündung (5V) für den dritten Hauptstromanschluss (51), eine, der ersten axialen hydraulischen Verbindung (28) zugeordnete erste Steuerkante (28') des Hauptsteuerkolbens (6), eine, der zweiten axialen hydraulischen Verbindung (29) zugeordnete zweite Steuerkante (29') des Hauptsteuerkolbens (6), eine erste Steuerkammer (26) in welcher der Hauptsteuerkolben (6) eine erste Betatigungsflâche (14) ausbildet, eine zweite Steuerkammer (27) in welcher der Hauptsteuerkolben (6) eine, der ersten Betatigungsflâche (14) axial entgegenwirkende zweite Betatigungsflâche (15) ausbildet, ein Vorsteuerventil (60, 67) hydraulisch verbunden mit mindestens einer der beiden Steuerkammer (26, 27), und eine Rückführung zwischen Hauptsteuerkolben (6) und Vorsteuerventil (60, 67) in welche ein Positionsaufnehmer (65, 66) des Hauptsteuerkolbens (6) eingebunden ist. dadurch gekennzeichnet, dass die Einmündung (50') in die Steuerhülse (5) für den ersten Hauptstromanschluss (50) gegenüber einer Kolbenstirnflâche (12) am ersten Ende des Hauptsteuer-kolbens (6) ausgebildet ist, die Einmündungen (51', 52', 53') in die Steuerhülse (5) für den zweiten, dritten und jeden weiteren Hauptstromanschluss (51, 52, 53) jedoch seitlich zum Hauptsteuerkolben (6) angeordnet sind, dass der Hauptsteuerkolben in einer Druckaus-gleichskammer (25) einer, der Kolbenstirnflâche (12) hydrostatisch entgegenwirkende Kolbendruckausgleichflâche (13) ausbildet, wobei die Druckausgleichskammer (25) durch einen Druckentlastungskanal (18, 20) im Hauptsteuerkolben (6) mit dem ersten Hauptstromanschluss (50) hydraulisch verbunden ist, und dass der Hauptsteuerkolben (6) eine Anschlagflâche (16) ausbildet, welche durch Zusammenwirken mit einer entsprechenden Gegenanschlagflâche (16') eine erste axiale Endstellung des Hauptsteuerkolbens (6) mechanisch festlegt, wobei eine Rückstellfeder (24) derart zum Hauptsteuerkolben (6) angeordnet ist, dass sie auf letzteren eine Federkraft in Richtung seiner ersten axialen Endstellung ausübt.
  2. 2. Vorgesteuertes Servoventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine seitliche Einmündung (53') in die Steuerhülse (5) für einen vierten Hauptstromanschluss (53), eine über einen Querbohrung (22) des Hauptsteuerkolbens (6) mit dem Druckausgleichskanal (18) des Hauptsteuerkolbens (6) verbundene Hilfsanschlusskammer (22), eine dritte axiale hydraulische Verbindung (30) innerhalb der Steuerhülse (5) zwischen der Einmündung (51') für den dritten Hauptstromanschluss (51) und der Einmündung (53') für den vierten Hauptstromanschluss (53), eine vierte axiale hydraulische Verbindung (31) innerhalb der Steuerhülse (5) zwischen der Einmündung für den dem vierten Hauptstromanschluss (53) und der Hilfsanschlusskammer (22), eine, der dritten axialen hydraulischen Verbindung (30) zugeordnete, dritte Steuerkante (30') des Hauptsteuer-kolbens (6), und eine, der vierten axialen hydraulischen Verbindung (31) zugeordnete, vierte Steuerkante (31') des Hauptsteuer-kolbens (6).
  3. 3. Vorgesteuertes Servoventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ende des Hauptsteuerkolbens (6) axial abgedichtet in die Druckausgleichskammer (25) eingeführt ist urn dort die Druckausgleichsflâche (13) als zweite Kolbenstirnflâche auszubilden.
  4. 4. Vorgesteuertes Servoventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die axial wirksame Fläche der Druckausgleichsflâche (13) grosser als die axial wirksame Fläche der ersten Kolbenstirnseite (12) ist.
  5. 5. Vorgesteuertes Servoventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hauptstromanschluss (50) hydraulisch mit einer Pumpe verbunden ist und somit einen Pumpenanschluss ausbildet, dass der zweite Hauptstromanschluss (52) hydraulisch mit einer ersten Verdrängerkammer eines Verbrauchers verbunden ist und somit einen ersten Arbeitsanschluss (A) ausbildet, und dass der dritte Hauptstromanschluss (51) hydraulisch mit einem drucklosen Tank verbunden ist und somit einen Tankanschluss (T) ausbildet.
  6. 6. Vorgesteuertes Servoventil nach Anspruch 2 und Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der vierte Hauptstromanschluss (53) hydraulisch mit einer zweiten Verdrängerkammer eines Verbrauchers verbunden ist und somit einen zweiten Arbeitsanschluss (B) ausbildet.
  7. 7. Vorgesteuertes Servoventil nach einem der Ansprüche 2, 3, 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die vier Steuerkanten des Haupsteuerkolbens (6) eine Nullüberdeckung aufweisen,und dass in der ersten axialen Endstellung des Hauptsteuerkolbens, die erste axiale hydraulische Verbindung (28) durch die erste und/oder zweite Steuerkante (28', 29') verschlossen ist, die zweite axiale hydraulische Verbindung (29) freigegeben ist, die dritte axiale hydraulische Verbindung (30) durch die dritte und/oder vierte Steuerkante (30', 31 ' ) verschlossen ist, die vierte axiale hydraulische Verbindung (31) freigegeben ist.
  8. 8. Vorgesteuertes Servoventil nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Steuerkante (28', 29') derart angeordnet sind, dass bei erster axialer Endstellung des Hauptsteuerkolbens (6) mindestens eine derselben die erste axiale hydraulische Verbindung (28) verschliesst, dass die dritte und vierte Steuerkante (30', 31') derart angeordnet sind, dass bei erster axialer Endstellung des Hauptsteuerkolbens (6) mindestens eine derselben die dritte axiale hydraulische Verbindung (30) verschliesst, dass eine erste Hilfssteuerkante (32') derart angeordnet ist, dass sie bei erster axialer Endstellung des Hauptsteuerkolbens (6) die vierte axiale hydraulische Verbindung (31) verschliesst, und dass eine zweite Hilfssteuerkante (33') derart angeordnet ist, dass sie bei erster axialer Endstellung des Hauptsteuerkolbens (6) die zweite axiale hydraulische Verbindung (29) verschliesst.
  9. 9. Vorgesteuertes Servoventil nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Steuerkante (28', 29') derart angeordnet sind, dass bei erster axialer Endstellung des Hauptsteuerkolbens (6) mindestens eine derselben die erste axiale hydraulische Verbindung (28) verschliesst, die dritte und vierte Steuerkante (30', 31') derart angeordnet sind, dass bei erster axialer Endstellung des Hauptsteuerkolbens (6), die dritte axiale hydraulische Verbindung (30) freigegeben ist, dass eine Hilfssteuerkante (32') derart angeordnet ist, dass sie bei erster axialer Endstellung des Hauptsteuerkolbens (6) die vierte axiale hydraulische Verbindung (31) verschliesst.
  10. 10. Vorgesteuertes Servoventil nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die erste Steuerkammer (26), mit der in entgegengesetzte Richtung der ersten axialen Endstellung wirkenden ersten Betâtigungsflâche (14), und das Vorsteuerventil (60) ein Freischaltventil (62) geschaltet ist, und dass dieses Freischaltventil (62) in seiner Grundstellung die erste Steuerkammer (26) mit einer drucklosen Steuerleitung (Y) (54) hydraulisch verbindet.
  11. 11. Vorgesteuertes Servoventil nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Steuerkammer (27), mit der in Richtung der ersten Endstellung wirkenden zweiten Betätigungsfläche (15), direkt mit einer drucklosen Tankleitung (Y) (54) umittelbar hydraulisch verbunden ist, und dass die erste Steuerkammer (26), mit der in entgegengesetzte Richtung der ersten Endstellung wirkenden ersten Betâtigungsflâche (14), mit einem Steueranschluss (A' ) des Vorsteuerventils hydraulisch verbunden ist, wobei letzteres ein 3-Wege-Vorsteuerventil (61) ist.
  12. 12. Vorgesteuertes Servoventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionsaufnehmer des Hauptsteuerkolbens (6) als Wegmessystem (63) mit elektrischem Ausgang ausgeführt ist und in einen geschlossenen Regelkreis mit dem 3-Wege-Vorsteuerventil (61) eingebunden ist.
  13. 13. Vorgesteuertes Servoventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorsteuerventil ein 3-Wege-Vorsteuerschieber-ventil (67) in axialer Verlângerung des zweiten Endes des Hauptsteuerkolbens (6) ist, welches einen Vorsteuer-Druckanschluss (PM (58), einen Vorsteuer-Tankanschluss (Τ') (59), einen Vorsteuer-Arbeitsanschluss (AM (56) und einen Kolbenschieber (68) aufweist, dass eine Messfeder (65) den Kolbenschieber (68) axial mit dem Hauptsteuerkolben (6) verbindet, und dass ein proportional zu einem elektrischen Signal wirkender, Stellmagnet (66) mechanisch mit dem Vorsteuer-Kolbenschieber verbunden ist.
  14. 14. Vorgesteuertes Servoventil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsteuer- Druckanschluss (PM (58) iiber ein Freischaltventil (62), in der Grundstellung desselben, mit dem Vorsteuer-Tankanschluss (TM (59) hydraulisch verbunden ist, und dass das Vorsteuerschieberventil (67) derart gestaltet ist, dass der Steueranschluss (AM (56), je nach Stellung des Kolbenschiebers (68), entweder mit dem Vorsteuer-Tankanschluss (TM (59) oder den Vorsteuer-Pumpenanschluss (PM (58) umittelbar hydraulisch verbunden ist.
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DE59406438T DE59406438D1 (de) 1993-05-27 1994-05-13 Vorgesteuertes Servoventil
EP94107440A EP0628731B1 (de) 1993-05-27 1994-05-13 Vorgesteuertes Servoventil
US08/248,146 US5445188A (en) 1993-05-27 1994-05-24 Pilot operated servo valve
RU94017853A RU2124666C1 (ru) 1993-05-27 1994-05-25 Предварительно управляемый сервоклапан
CA002124429A CA2124429C (en) 1993-05-27 1994-05-26 Pilot-operated servo valve
CN94106150A CN1041344C (zh) 1993-05-27 1994-05-26 先导式控制伺服阀
JP11505194A JP3519122B2 (ja) 1993-05-27 1994-05-27 パイロット作動型サーボ弁

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Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4330073A1 (de) * 1993-09-06 1995-03-09 Frutigen Hydrotechnik Ag Vorgesteuertes Hydraulikventil
LU88558A1 (de) * 1994-11-16 1996-07-15 Hydrolux Sarl Vorgesteuertes Servoventil
DE19856563A1 (de) * 1998-12-08 2000-06-15 Mannesmann Rexroth Ag Wegeventil
DE10041386B4 (de) * 2000-08-23 2008-08-21 Daimler Ag System zur Wirkungsgradoptimierung einer Ölversorgung
US6554014B2 (en) * 2000-10-13 2003-04-29 Hydraforce, Inc. Proportional pilot operated directional valve
US6789570B2 (en) * 2001-04-23 2004-09-14 Hydraforce, Inc. Hydraulic valve with a position sensor
GB2378744A (en) * 2001-08-13 2003-02-19 Abb Offshore Systems Ltd Control valves
US6725876B2 (en) * 2001-10-15 2004-04-27 Woodward Governor Company Control valve with integrated electro-hydraulic actuator
FR2868145B1 (fr) * 2004-03-26 2006-06-30 Air Liquide Valve de distribution de fluide et utilisation pour la fourniture d'air enrichi aux occupants d'un aeronef
US7066710B2 (en) * 2004-05-27 2006-06-27 Honeywell International, Inc. Pneumatic valve control having improved opening characteristics and an air turbine starter incorporating the same
US7147430B2 (en) * 2004-06-10 2006-12-12 Honeywell International, Inc. Pneumatic valve control using downstream pressure feedback and an air turbine starter incorporating the same
DE102005056167A1 (de) * 2004-12-27 2006-07-13 Continental Teves Ag & Co. Ohg Fahrzeuglenkung und Verfahren zur Regelung einer Fahrzeuglenkung
DE102005003659A1 (de) * 2005-01-26 2006-07-27 Bosch Rexroth Aktiengesellschaft Wegeventilanordnung und Kraftstoffeinspritzsystem
DE102005006321A1 (de) * 2005-02-11 2006-08-17 Hydac Fluidtechnik Gmbh Ventil, insbesondere Proportinal-Druckbegrenzungsventil
US20080224353A1 (en) * 2007-03-14 2008-09-18 Husky Injection Molding Systems Ltd. Hydraulic Valve of Molding System
US8602060B2 (en) 2008-09-22 2013-12-10 GM Global Technology Operations LLC Multiplexing control valve
CN101598151B (zh) * 2009-06-03 2011-10-26 北京航空航天大学 一种螺旋全桥先导级结构
FR2950124B1 (fr) * 2009-09-17 2011-12-09 Johnson Controls Neige Vanne pour la distribution d'eau et d'air dans les installations de pulverisation d'eau sous pression
CN101806314B (zh) * 2010-04-09 2012-12-05 北京航空航天大学 一种液压螺旋半桥先导级结构
JP5080612B2 (ja) * 2010-05-17 2012-11-21 株式会社鷺宮製作所 流路切換弁
CN102162475B (zh) * 2011-04-13 2015-08-19 重庆大学 一种具有感知功能的压力控制阀
DE102012010522A1 (de) * 2012-05-25 2013-11-28 Hydac Fluidtechnik Gmbh Ventil für Ventilanordnung
DE102013014558A1 (de) * 2013-08-31 2015-03-05 Hydac Fluidtechnik Gmbh Ventil nebst seiner Verwendung für eine Kupplung
DE102013015481A1 (de) * 2013-09-16 2015-03-19 Hydac Fluidtechnik Gmbh Steuervorrichtung zum wahlweisen fluidischen Verbinden und Trennen von Fluid-Anschlussstellen
EP2966287B1 (de) * 2014-07-07 2019-08-28 Goodrich Actuation Systems Ltd. Druckschalter für Schubumkehrsteuerung
US20160208702A1 (en) * 2015-01-19 2016-07-21 Hamilton Sundstrand Corporation Pneumatic actuator low flow servo valve
CN104776255A (zh) * 2015-03-30 2015-07-15 苏州固基电子科技有限公司 压力阀
JP6551740B2 (ja) * 2015-10-28 2019-07-31 Smc株式会社 流体制御弁
CN105546154B (zh) * 2016-01-22 2018-01-09 奉化鑫益气动工程有限公司 一种两位四通阀
CN105546155B (zh) * 2016-01-22 2018-01-09 奉化鑫益气动工程有限公司 一种大流量两位四通阀
CN108266562B (zh) * 2016-12-30 2019-04-12 华中科技大学 一种高压气体流量控制装置
CN107061810B (zh) * 2017-06-27 2023-03-21 眉山中车制动科技股份有限公司 一种具有最小工作压力的溢流式减压阀
DE102017219645A1 (de) * 2017-11-06 2019-05-09 Zf Friedrichshafen Ag Ventil, Hydrauliksystem und Kraftfahrzeuggetriebe
RU2697298C2 (ru) * 2018-02-07 2019-08-13 СВМ Шульц Фервальтунгс-ГмбХ энд Ко. КГ Золотниковый клапан с каналом
JP7011526B2 (ja) * 2018-05-07 2022-01-26 川崎重工業株式会社 電磁流量制御弁
CN109372813B (zh) * 2018-11-30 2020-05-08 武汉船用机械有限责任公司 一种电液比例节流阀及其控制方法
US10626892B1 (en) * 2018-12-10 2020-04-21 Sun Hydraulics, Llc Proportional valve for fluid flow control
US10662979B1 (en) * 2018-12-10 2020-05-26 Sun Hydraulics, Llc Proportional valve for fluid flow control and generation of load-sense signal
CN109595358B (zh) * 2018-12-27 2020-11-10 刘永 一种安全型三通比例节流阀结构
CN110319067B (zh) * 2019-08-05 2024-03-22 安徽理工大学 一种基于双电机的比例流量控制和高速开关两用阀
CN110657267B (zh) * 2019-11-15 2021-02-02 临沂市宇顺机械有限公司 一种有溢流功能的卸荷阀
CN111022404B (zh) * 2019-12-16 2022-04-01 江苏汇智高端工程机械创新中心有限公司 换向阀、液压系统以及工程机械
CN111894924B (zh) * 2020-06-19 2022-05-24 太原理工大学 手自一体控制的高水基高压大流量数字比例方向阀
CN112503218B (zh) * 2020-12-14 2025-01-14 开平市怀特阀芯有限公司 一种生活水和纯净水单独运行的双水路铵键阀芯
DE102023113212A1 (de) * 2023-05-19 2024-11-21 Moog Gmbh Regelventil mit schaltbarer Steuerkante
US20250308957A1 (en) * 2024-03-27 2025-10-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor bonding apparatus
CN119042179B (zh) * 2024-08-26 2025-03-28 江苏嘉亦特液压有限公司 一种二通插装式高频响流量阀

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3010438A (en) * 1957-05-27 1961-11-28 Fife Pneumatic control valve for hydraulic system
US3234968A (en) * 1962-12-21 1966-02-15 White Sales Corp Graham Master and slave valve assembly
US3215163A (en) * 1964-06-23 1965-11-02 Republic Mfg Company Two-position, four-way pilot operated valve
CH469214A (de) * 1967-12-22 1969-02-28 Contraves Ag Fluidumgesteuertes Schieberventil
DE1943208A1 (de) * 1969-08-25 1971-03-18 Frisch Geb Kg Eisenwerk Steuerschieber fuer Hydraulikzylinder
DE2051582A1 (de) * 1970-10-21 1972-07-06 Schneider Co Optische Werke Folgekolbenventil
US4337797A (en) * 1980-08-18 1982-07-06 Moog Inc. Bimetallic valve spool
DE3532237C2 (de) * 1985-09-10 1994-01-20 Rexroth Mannesmann Gmbh Wegeschieberventil mit einem elektrischen Aufnehmer
US4827981A (en) * 1988-01-25 1989-05-09 Moog Inc. Fail-fixed servovalve with controlled hard-over leakage
DE3805288A1 (de) * 1988-02-19 1989-08-31 Rexroth Mannesmann Gmbh Regelventil
LU87640A1 (de) * 1989-12-13 1990-03-13 Hydrolux Sarl Lagegeregeltes proportionalwegeventil

Also Published As

Publication number Publication date
EP0628731B1 (de) 1998-07-15
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