NO811257L - Fluidum trykkinnretning. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører kraftutløsere, spesielt anordninger hvor fluidumtrykk beveger et drivorgan til en stilling som lett kan endres ved hjelp av utvendig styrte organer, fortrinnsvis et magnetfelt.

Oppfinnelsen er spesielt anvendelig ved bruk av hydrauliske trykk som utløser-betjeningskraft og skal beskrives under spesiell henvisning til dette, skjønt oppfinnelsen har bredere og andre anvendelsesmuligheter og kan benyttes i forbindelse med høytrykkgasser, og bevegelsen av drivorganet kan benyttes til styring av mekaniske anordninger av alle slag, som ventiler, motorer og/eller pumper som krever betydelig mekanisk kraft for utløsning eller styring og hvor det elektriske styresignal er forholdsvis svakt.

Det finnes mange tilfelle i industrien, hvor en kraft-utløser må fjernstyres for å utøve tilstrekkelig mekanisk kraft til å bevege en gjenstand over korte avstander til et fastlagt punkt og deretter holde gjenstanden på dette punkt, uansett variasjoner i gjenstandens tilbakevirkende kraft på utløseren.

Gjenstanden kan selvsagt være en hvilken som helst variabel vekt eller kraft, en motor- eller pumpestyring, en ventilstyring eller liknende, og betegnelsen "gjenstand" er her brukt i en meget vid forstand.

Elektriske motorer, elektriske solenoider og hydrauliske trykkdrevne anordninger er hittil med vekslende hell blitt brukt for dette formål.

Elektriske motorer og solenoidutløsere har hittil utgjort den enkleste type av fjernstyring, fordi elektriske ledninger er alt som kreves mellom utløseren og styringene, hvilke sistnevnte enten kan være manuelle eller automatiske.

Elektriske motorer må virke via reduksjonsgir og er følgelig omfangsrike, kompliserte, kostbare og har svært lang reaksjonstid. Forøvrig er de ønskelige fordi reduksjonsgiret vanligvis er selvsperrende for å holde gjenstanden i en ønsket innstilt stilling uansett variasjoner i gjenstandens kraftpå-virkning på utløseren. Men fordi de er selvsperrende, foreligger det ingen automatikk for å føre gjenstanden tilbake til sin opprinnelige stilling i tilfelle kraftsvikt. Utløsere som drives av elektrisk motor er vanligvis aktivisert med elektriske kraftpulser som må times nøyaktig for å bestemme den strekning gjenstanden skal beveges. Slike tidsstyringsanord-ninger er kompliserte, kostbare og dermed lite ønskelige.

Elektriske solenoider har begrenset kraftkapasitet for

en gitt fysisk størrelse og et relativt lavt kraft/elektrisk energiforhold, der energien må tilføres kontinuerlig i form av et analogt elektrisk signal. Mens solenoider reagerer raskt ved en fast aktiviseringsstrøm, er de ikke i stand til å holde gjenstanden i en fast stilling når gjenstandens påvirkning på utløseren varierer. For å oppnå sistnevnte virkning kreves en komplisert feedbackkretsanordning.

Utløsere som drives med hydraulisk trykk er ideelle for formålet. De er i stand til å utøve meget sterke fysiske krefter ved en minimal størrelse. De holder lett en gjenstand i en ønsket innstilt stilling, selv om gjenstandens kraft på utløseren varierer. Men fjernstyring av en slik utløser har alltid vært et problem. Elektriske motorer eller solenoidbe-tjente ventiler er blitt bruk, men med de ovenfor omtalte vanskeligheter. Dessuten måtte utløseren omfatte en styrestang som forløper gjennom pakningsglander i sitt hus, hvor stangen beveger et organ på innsiden av huset for å utøve den endelige styring av drivorganet. Normalt er innsiden av huset under høyt hydraulisk trykk. I en slik anordning utøver paknings-glanden betydelig friksjon mot styrestangen, slik at det kreves betydelige mekaniske krefter for å bevege stangen. Videre oppretter denne friksjon, især ved en solenoidutløser, en hysteresesløyfe i responskurven. Glanden må også konstrueres slik at den motstår det samlede hydrauliske trykk og det utvikles ofte lekkasjer som krever vedlikeholdsarbeid. Lekkasjene er dessuten alltid forbundet med søl.

Ved hydrauliske utløsere er det følgelig vanlig å lede det hydrauliske høytrykksfluidum gjennom et rør fra en pumpe til et styrepunkt, gjennom manuelt eller automatisk betjente ventiler og deretter tilbake til den hydrauliske utløser.

Ved en slik innretning kan den strekning som det hydrauliske fluidum må tilbakelegge være betydelig. Røranordningen er kost- bar. Installasjon av rør med mange bend er kostbart. Ofte kreves fittings eller slanger for å muliggjøre leddforbind-else av den utløste anordning i forhold til dens støtte. Når det foreligger et stort antall styringer, kreves et stort antall rørledninger. Tverrsnittsarealet av alle disse rør eller ledninger kan bli svært omfattende. Det utvikles lekkasjer både i ledninger, fittings og i styringer. Slike lekkasjer er kostbare i reparasjon og medfører mye søl, som særlig er besværlig når det oppstår lekkasjer i styringene som normalt befinner seg i et førerhus.

Fjernstyrte lineære servomotorer har lenge vært kjent.

De omfatter som regel et drivorgan montert i et hus og en drivaksel som strekker seg gjennom huset. En nulltype servoventil er montert i drivorganet og kopler enten trykk- eller suge-kammerettil et tredje kammer med variabélt trykk.

Styreelementet for servoventilen har en aksel som rager frem fra huset og som plasseres av forskjellige kraftorganer som aktiviseres utenfra. Ettersom en ende av akselen befinner seg ved atmosfæretrykk, må den andre ende ha samme diameter og være luftet mot atmosfæretrykk. Dette krever omhyggelige tetningsanordninger og medfører stor vanskelighet når det gjelder å holde mange porter absolutt konsentrisk på linje, især når de har betydelig innbyrdes avstand. Oppretting på linje blir aldri perfekt, og dette fører til ytterligere friksjon i forbindelse med servoventilens styreelement. Den omhyggelige avtetting medfører også ekstra friksjon når elementet beveges. Dette fører til alvorlig hysterese i servoven-tiler. Jo høyere hysterese desto høyere må aktiviserings-organets kraftegenskaper være ettersom den totale posisjoner-ingsnøyaktighet bare kan være så nøyaktig som den totale hysteresekraft delt med aktiviseringskraften. Denne oppfinnelse overvinner disse problemer, og gir anvisning om forskjellige ytterligere måter å redusere hysteresefriksjon på.

US patentskriftene 2.930.360 og 3.131.608 beskriver elektrisk styrte servomotorer. Ifølge sistnevnte patentskrift beveger en elektromagnet, som er anordnet i trykkstyrekammeret, et sylindrisk styreelement, slik at dette åpner trykkinnløps- og utløpsporter (i huset) mot styretrykkammeret og varierer trykket der. Dette styreelement er driftsmessig koplet til arbeidsstemplet via en strekkfjær, som beveger styreelementet i det vesentlige tilbake til utgangsstilling for å gjenopprette trykkbalansen. En slik anordning har vist seg upraktisk av forskjellige grunner, f.eks. er den elektriske vikling nedsenket i driftslfLuLdet og dens isolasjon brytes ned i moderne hydrauliske fluider, samtidig som den er vanskelig å skifte ut. Videre arbeider den bare med fjærtilbakeføring og fjæren må ha nokså lav fjæringshastighet. For høye fluidumtrykk hvor det kan utvikle seg sterke krefter, kreves fysisk store fjærer. Det eksisterer videre et betydelig hysterese-problem på grunn av friksjon mellom elementet og huset.

Foreliggende oppfinnelse overvinner alle nevnte vanskeligheter og det tilveiebringes en anordning hvor en fluidumtrykk-utløser eller servomotor kan fjernstyres nøyaktig ved hjelp av en konvensjonell elektrisk ledningsanordning og et analogt elektrisk signal i stedet for en tidsinnstilt puls, og det elektrisk signal kan ha forholdsvis liten elektrisk styrke sammenliknet med den faktiske kraft som utløseren avgir.

Ifølge oppfinnelsen tilveiebringes dessuten en utløser eller servomotor som har så liten hysterese og er så presis i sin forskyvning ved en gitt verdi at et elektrisk signal eller andre ytre kraftpåvirkninger at den kan benyttes for nøyaktig styring av fluidumventiler, f.eks. strømnings-, trykk- eller retningsventiler, og også kan benyttes til styring av fluidumpumper og/eller motorer, både når det gjelder hastighet og/eller rotasjonsretning. Med andre ord kan oppfinnelsens gjenstand tas i bruk ikke bare som fjernstyrt fluidumtrykkutløser, men kan også brukes som integrert del av en fjernstyrt ventil, hvor fluidumtrykket for aktivisering av utløseren kommer fra trykket i de fluider som påvirkes av ventilen.

Foreliggende oppfinnelse er spesielt anvendelig for styring av avlastningstrykkene for trykkavlastningsventilene av den type som har forskjellig areal. Slike ventiler har generelt omfattet et stempel som påvirker et ventillegeme og er forskyvbart i et sylindrisk kammer med en lavtrykks ut-løpspassasje i en aksial kammerende og en høytrykks innløps-passasje gjennom kammersiden. Stemplet er i enden forsynt med et ventillukkeorgan som legger seg mot et ventilsete som omgir utløpspassasjen og har større tverrsnittsareal enn ventilsetets areal. Høyt innløpstrykk mot dette større areal når de differensialkrefter som utvikles av trykkene er slik at de overskrider indre fjærkrefter, beveger ventilstemplet og ventillegemet bort fra ventilsetet for å tillate fluidumstrøm-ning gjennom ventilen.

I slike ventiler er stempeldiameteren nødvendigvis større enn diameteren av ventilsetet, slik at det kan utvikles krefter som beveger stemplet til ventilåpnende stilling. Som sådan har glidetetningen for stemplet, som vanligvis har formen av en O-ring, en betydelig omkrets i kontakt med stempelkammerets vegg og danner således betydelig friksjon mot denne. I tillegg vil innløpstrykkene trykke sammen en slik O-ring i retning bort fra innløpsporten, og ved svært høye fluidumtrykk tenderer disse til å ekstrudere deler av O-ringen inn i klaringen mellom stemplet og dets kammervegg. Ved en slik anordning økes O-ringens friksjon enda mer, særlig når stemplet beveges fra ventilens åpne til den lukkede stilling. Alt dette resulterer i en hysteresesløyfe i trykket overfor strømningskurven og i at ventilen tenderer til å blø for sterkt ved trykk som er noe lavere enn det innstilte trykk. Dette er uønskelig.

Et annet problem ved slike ventiler har vært at når ventillegemet beveger seg bort fra stempelsetet, utøver fluidum-strømmen forbi ventilsetet en jetstråleeffekt i motsatt retning av åpningsbevegelsen, med den følge at fluidumstrømningen mot-virker ventilsetets åpningsbevegelse slik at det opptrer et hellende eller kurvet trykk overfor strømningskurven.

Ytterligere en prinsipiell vanskelighet ved slike ventiler har vært at avlastningstrykket vanligvis varieres ved variasjon av sammentrykningen av en innvendig fjær ved hjelp av organer som en styreaksel, som strekker seg gjennom husveggen og beveges lokalt og manuelt eller "fjernpåvirket ved hjelp av en girmotor som mottar en elektrisk puls med variabel lengde.

Slike girmotorer er plasskrevende og har lang reaksjonstid.

Oppfinnelsen kan også spesielt tas i bruk for styring

av fluidumstrømningsventiler av den type hvor stemplet har differensialareal, hvor fluidum under høyt trykk mottas og avgis med et styrt trykk til et fluidumaktivisert motorstempel eller liknende, uansett variasjoner i det tilførte trykk eller motorbelastningen. Som sådan må ventilen reagere kontinuerlig, åpne og lukke raskt ved alle endringer. Også denne ventil bør lett kunne fjernstyres. Elektriske motorer og solenoider er uønsket for dette formål av grunner som er omtalt ovenfor.

Et annet problem ved slike ventiler, når fluidet er en olje, er at strømnings- eller utgangstrykket varierer med temperaturen og/eller viskositeten av fluidumet, hvilket nød-vendiggjør en komplisert tilbakemeldingskrets for registrering av slike endringer og korrigering i avhengighet av dem. Hittil er det anordnet kostbare innretninger for oppvarming eller avkjøling av fluidet for at dets temperatur skal holdes konstant .

Oppfinnelsen er også spesielt anvendelig for styring av to- eller fireveis retningsstyreventiler. Hittil krevde slike ventiler ved fjernstyring enten to pilotventiler, en i hver ende, eller en stor solenoid som var i stand til å utøve en større kraft enn de trykkrefter som utvikles på ventilens side av de trykk som styres. I tillegg krevde slike ventiler hittil alltid en eller flere aksler som forløper gjennom høytrykks-tetningene for utløsning av ventilarmaturen på innsiden.

Oppfinnelsen kan også benyttes til betjening av en flui-dumtrykkforsterker som må fjernstyres.

Såvidt søkeren vet har ingen hittil vært i stand til med hell (kommersielt sett) å styre stillingen, av utløsnings-organet for en fluidumutløser eller åpning, lukking eller strømning gjennom en fluidumventil elektrisk, uten at en mekanisk styrestang strekker seg gjennom en høytrykkstetning og/ eller bruk av et analogt signal med forholdsvis lav effekt, f.eks. mindre enn to watt og ofte mindre enn fem watt. Såvidt søkeren vet har heller ikke noen hittil benyttet en portforsynt stang som er omgitt av en hylse som styreelement i en lineær servomotor.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en ny og forbedret innretning for styring av stillingen til utgangsorganet for en fluidumtrykkaktivisert anordning, hvor man unngår samtlige ovenfor omtalte vanskeligheter og en enkel fjernstyring av nevnte stilling muliggjøres ved hjelp av elektriske signaler med lav effekt, spesielt analoge elektriske signaler. Innretningen kan innlemmes i en mangfoldighet av fluidumtrykkaktivi-serte anordninger som krever en styrt mekanisk kraft, som fluidumventiler og andre fluidumdrevne anordninger.

Ifølge det bredeste aspekt av oppfinnelsen tilveiebringes en fluidumtrykkaktivisert utløser eller servomotor som i kombinasjon omfatter: et hus med et generelt lukket styretrykk-kammer og et drivorgankammer, et drivorgan i sitt kammer med en overflate utsatt for trykket i styrekammeret og bevegelig i drivorgankammeret, innløps- og utløpspassasjer tilpasset for å sette styretrykkammeret i kommunikasjon med høy- henholdsvis lavtrykk, hvor minst en av passasjene er bevegelig sammen med drivorganet, et styreelement som er fullstendig opptatt i styretrykkameret og påvirkes når drivorganet beveger den ene passasje i forhold til elementet for å åpne eller lukke den ene passasje i forhold til den andre, hvor styreelementet i det minste delvis er fremstilt av et slikt materiale at det kan beveges av et magnetfelt og et styrbart magnetorgan for bevegelse av styreelementet til styrte, faste stillinger i forhold til huset.

Magnetorganet er normalt utvendig i forhold til og/eller innlemmet som en del av huset og kan være en permanentmagnet, en vekselstrøms- og/eller likestrømsmagnetisert elektromagnet eller flerfase-veksélstrøms-elektromagneter. Når det dreier seg om en eller flere permanentmagneter, må de(n) være anordnet utenfor og bevegelige i forhold til huset, og huset må bestå av et magnetisk, ikke permeabelt materiale for å tillate flukspassasje gjennom det. Styreelementet vil normalt være en permanentmagnet.

Normalt vil styreelementet være forspent til en fast stilling i huset ved hjelp av en forspenningsfjær basert på huset, og styreelementet beveges mot fjærens forspenning en strekning som er direkte proporsjonal med styrken og lokali-seringen av magnetfeltet som fremkalles av et elektrisk signal av analogtype.

Styreelementet som er fullstendig opptatt i styretrykk-kammeret har balansert trykkrefter mot sine ender og er egent~A lig flytende i forhold til slike trykk. Styreelementet som er fremstilt av et materiale som gjør det mulig å bevege elementet ved hjelp av et elektrisk felt, kan plasseres i forhold til drivorganet ved hjelp av et magnetfelt som enten opprettes utvendig eller i kammeret og således kan bevege styreelementet uten behov for et mekanisk element, som er tilkoplet styreelementet og strekker seg gjennom tetningsglander i husets side.

Ved et annet hovedaspekt av oppfinnelsen har i det minste en del av drivorganet formen av et sylindrisk stempel som er forskyvbart i et avtettet forhold til sitt kammers vegger.

En ende av stemplet danner en av flatene som begrenser trykk-kammeret. Denne ende har en langstrakt, portforsynt stang som strekker seg aksialt inn i styrekammeret og omfatter innløps-(og/eller utløps-) porten(e) som munner radialt i kammeret fra en eller flere indre passasjer. Denne stang med sine porter beveges med stemplet som respons på ytre kraftvariasjoner i et delvis avtettet forhold til styreelementet for variabel innbyrdes innsnevering av passasjene.

Den portforsynte stang kan være utført i ett med, men er fortrinnsvis festet til drivorganet på en slik måte at den er litt radialt bevegelig i forhold til det. Dette hindrer fast-kjøring eller sterk friksjon i den type anordning hvor alle klaringer er redusert til et minimum, toleranser er meget små, og/eller nøyaktig oppretting av alle glideflater på line med hverandre er ytterst vanskelig å oppnå. Festemetoden er videre slik at den portforsynte stang har en høytrykksflate som vender i én retning og har halvparten av arealet av en styretrykkflate som vender i den andre retning, slik at stangen er i et trykkbalansert forhold.

For oppnåelse av radial trykkutlikning på styreelementet ifølge oppfinnelsen, er portene spor i omkretsretning i side-flaten det portutstyrte element, og styreelementet er en hylse som omgir det portutstyrte element med sin innerflate i det i det minste delvis avtettet forhold med elementets øvrige overflate.

Hylsens ende kan være åpen eller begrense en port i det portutstyrte element eller det kan anordnes et spor i dets innerflate i kommunikasjon med ytterflaten for å begrense en av portene i forhold til de øvrige og forbinde det resulterende trykk i sporet med styretrykkammeret når de to beveges i forhold til hverandre.

Det antas at kombinasjonen av en hylse som omgir det portutstyrte element i en fluidumtrykk servomekanisme i seg selv er ny, har bedrede driftsegenskaper og er en oppfinnelse uansett hvordan den anbringes i trykkammeret. Det kan således benyttes konvensjonelle organer som forløper til husets utside for justering av hylsens stilling i kammeret. Slike konvensjonelle organer omfatter en skyve/trekkstang, et strekkorgan, tannstang med tannhjul eller en gjengeinngrep mellom hylsen og dens hus, hvor styretrykkammerets hus er dreibart i forhold til drivorganets hus.

I et noe snevrere, men viktig aspekt av oppfinnelsen er det således tilveiebrakt en fluidumtrykk-servomekanisme, hvor styreelementet er en hylse som omgir en portutstyrt stang snarere enn en spole med spor som er bevegelig i tettet forhold til drivorganet eller huset av kjent type. Hylsen beveges på valgfri måte, f.eks. av et magnetfelt eller en utvendig mekanisk forbindelse.

Det portforsynte element ifølge oppfinnelsen har forholdsvis liten diameter (f.eks. 6,35 mm) i forhold til diameteren av det tilordnede stempel. Ved samme klaring mellom hylsen og det portutstyrte element blir nullekkasjen redusert og betydelig mindre enn ved hittil kjente servomotorer hvor det benyttes en spole eller sylinder til styreelement, og hvor diameteren av portene nødvendigvis måtte bli mye større og dermed ved en gitt klaring hadde langt større areal for null lekkasje.

Under drift og i begge tilfelle vil drivorganet bevege sin passasje eller port i forhold til styreelementet, uan sett dets stilling, slik at trykkene i trykkammeret som ut-øver en kraft på drivorganet vil svare nøyaktig til hverandre også når utvendige krefter utøves. Hvis de andre, f.eks. utvendige krefter økes eller reduseres, vil drivorganet og dets passasje beveges i forhold til styreelementet for åpning henholdsvis lukking av de to passasjer. Trykket i trykkammeret vil automatisk endres for kompensasjon av slike endringer i de ytre krefter. Forsåvidt som trykkendringen mellom trykk-kammeret og passajen som påvirkes av styreelementet kan variere innen forholdsvis vide grenser med ytterst små relativbevegelser, er resultatet at store variasjoner i ytre krefter på drivorganet vil føre til store variasjoner i kammertrykket ved ekstremt små relativbevegelser av de to delene.

Dersom styreorganet deretter beveges til en ny stilling

i kammeret, vil drivorganet raskt beveges for å gjenopprette balansen mellom de ytre krefter og kammertrykkene på organet.

I realiteten følger drivorganet nøyaktig styreorganet når dette beveges i forhold til huset.

Ifølge oppfinnelsen kan styreelementet og passasjen anordnes slik at relativ bevegelse medfører at en av passasjene åpnes eller lukkes uavhengig av de andre, eller utløps-passasjen kan begrenses i forhold til innløpspassasjen og styreelementet åpner eller lukker bare innløpspassasjen eller styreelementet åpner en passasje mens det lukker den andre. I sistnevnte situasjon kan drivorganet beveges like raskt i en av retningene.I de to tidligere situasjoner kan drivorganet beveges raskere i en retning enn i den andre.

I begge tilfelle vil ifølge oppfinnelsen porten for passasjen som styres av styreelementet åpne i en retning perpendikulært på styreelementets bevegelsesretning, slik at styreelementet til enhver tid befinner seg i en trykkutliknet situasjon, ikke bare i retninger parallelt med dets bevegelseslinje, men også i retninger perpendikulært på dets bevegelseslinje. Dette oppnås ved at den styrte port er åpen i minst to motstående retninger, perpendikulært på styreelementets bevegelseslinje.

Bortsett fra tyngdekraft, friksjon og/eller forspenningsfjær er styreelementet således i en flytende tilstand i kammeret og kan dermed lett beveges med minimal friksjon av et hvilket som helst utvendig styrt organ.

Drivorganets bevegelse kan hensiktsmessig utnyttes for å utøve en mekanisk kraft mot en gjenstand eller styre en ventil, betjene en bryter, styre en annen fluidumtrykkanordning, som en pumpe eller motor, forspenne fjæren for en annen mekanisk anordning og/eller betjene en pumpe.

Ved ytterligere et hovedaspekt av oppfinnelsen er det anordnet organer for forspenning av stemplet mot styrekammeret i form av et stempel av differensialarealtypen, hvor dets ende som vender bort fra styrekammeret begrenser en flate inklusive en første flate som er utsatt for lavtrykk og en andre flate med mindre areal (fortrinnsvis det halve) enn det areal som vender mot styrekammeret, utsatt for høyt trykk. Stemplet vil bevege seg i den ene eller den andre retning bestemt av forskjellene i trykkreftene som skapes av de forskjellige trykk på hver ende av stemplet som påvirker forskjellige arealer. Når mikroskopiske endringer i begrensningen av en port i forhold til den andre fremkaller store endringer i trykkfallet gjennom begrensningen, resulterer ytterst nøyaktig innstilling av stemplet i forhold til styreorganet.

Ved et annet aspekt av oppfinnelsen er utløpspassasjen permanent begrenset i forhold til innløpspassasjen med et forhold i overkant av 1000:1, og ventilelementet begrenser ut-løpsporten for innløpspassasjen slik at stemplet beveger ut-løpsporten i forhold til styreelementet til et sted hvor strømningen gjennom begrensningen nøyaktig svarer til strøm-ningen gjennom den begrensede utløpspassasje.

Ved et annet aspekt av oppfinnelsen består den innsnevrede utløpspassajse av et flertall omkretsspor i den sylindriske flate av stemplet og ett enkelt langsgående spor fra styretrykkflaten til lavtrykksflaten fra et flertall skarpkantede åpninger mellom kammeret og lavtrykket. Trykkfallet gjennom hver åpning er generelt viskositetsufølsomt og strømningen er proporsjonal med kvadratroten av trykkdifferensialet. Ved bruk av et flertall slike åpninger kan det langsgående spor være bredere for samme volum av fluidumstrømningen, og dermed er det mindre fare for at det skal bli tilstoppet av medfølg-ende smusspartikler i fluidumet. På denne måten kan det oppnås ytterst lave strømningshastigheter med en forholdsvis bred langsgående passasje og fremstillingen av et flertall åpninger blir sterkt forenklet.

Huset for styretrykkammeret består av to (eller flere) partier med innbyrdes avstand av magnetisk permeabelt materiale og mellomliggende parti(er) av magnetisk ikke-permeabelt materiale, hvor de magnetisk permeable partier danner magnet-polene for en (eller flere) elektrisk spole eller solenoid som omgir de(t) magnetisk ikke-permeable parti(er) . En hylse av magnetisk permeabelt materiale omgir spolen og ender butt-i-butt med partiene i innbyrdes avstand for dannelse av en lukket fluksbane bortsett fra de mellomliggende partier, hvor banen delvis fullføres av det magnetisk permeable styreelement som er anbrakt i kammeret.

Dersom det bare benyttes en spole, er den magnetiske polaritet av spolen ikke viktig. Benyttes to spoler er de elektriske forbindelser til spolene slik at de nærliggende ender av de to spolene har samme magnetiske polaritet.

Ifølge oppfinnelsen er innløpet til trykkammerets inn-løpspassasje anbrakt nær basis av en skål av magnetisert materiale, slik at fluidet som strømmer inn i innløpet beveges gjennom en snodd bane forbi skålen og eventuelt suspenderte partikler i fluidet tiltrekkes av skålen og hindres fra å passere inn i trykkammeret. Skålens kanter danner fortrinnsvis et ventilsete og strømningen inn i skålen er nær ved og i retning av setet, slik at eventuelt oppfangede partikler vil befinne seg nær setet og spyles bort når ventilen åpnes.

Ifølge oppfinnelsen er styreelementet en hylse som er forspent av en fjær (fortrinnsvis spiralfjær) mot en første stilling nær et magnetisk permeabelt parti når spolen ikke er magnetisert og trekkes mot fjærens forspenning forbi et magnetisk ikke-permeabelt parti mot et annet magnetisk permeabelt parti når spolen er magnetisert, hvor forkanten av hylsen smalner av for å begrense det minste magnetiske luftgap når styreelementet nærmer seg det andre magnetisk permeable particog opprette en generelt konstant kraftfortrengningskurve på hylsen ved en gitt spole magnetiseringsstrøm over bevegel-sesområdet. Ettersom en spiralfjær har en hellende kraftfortrengningskurve , vil de to kurvene skjære hverandre i et bestemt punkt, slik at den faktiske fortrengning av hylsen mot fjærens forspenning blir sterkt følsom overfor variasjoner i magnetiseringsstrømmen.

Styreelementet har ifølge oppfinnelsen en ytre diameter som gir en fastsatt minsteklaring mot de magnetisk permeable vegger av styretrykkammeret, og ytterflaten av styreelementet har et lag eller belegg av magnetisk ikke-permeabelt materiale med en tykkelse som i det minste utgjør det dobbelte av minsteklaringen, slik at selv om eksentriske magnetkrefter trekker styreelementet radialt, vil forholdet mellom det maksimale magnetiske luftgrep og minste luftgap mellom den ytre magnetisk permeable flate av styreelementet vanligvis være mindre enn 2:1.

Det er kjent at tiltrekningskreftene stiger asyptotisk til et maksimum ved null når det magnetiske luftgap nærmer seg null. Ved å holde forholdet for luftgapet over 2:1 begrenses de uheldige virkninger av et luftgap på null. Dermed kan styretrykkammerets vegger virke slik at de fysisk styrer styreelementet uten utvikling av for sterke sidekrefter og statisk friksjon som alltid er høyere enn bevegelig friksjon ved de samme trykkrefter mellom delene. Ifølge oppfinnelsen er laget av magnetisk ikke-permeabelt materiale på ytterflaten av styreelementet Teflon eller et tilsvarende materiale.

I en hydraulisk strømningsstyreventil har stempelenden på motsatt side av trykkammeret ifølge oppfinnelsen, et avsmalnende ventilsete som får kontakt med en flate som mottar høyt trykk gjennom ventilsetearealet, og en solenoidspole som omfatter mangfoldige omganger av elektrisk tråd, er anordnet for å bevege styreelementet til stillinger, hvor ventilen åpnes for styrte mengder i kombinasjon med organer for å holde solenoidspolen ved i det vesentlige samme temperatur som det hydrauliske fluidum. Dette fører til en temperaturkompensert strømningsstyreventil. Slike anordninger kan omfatte varmeisolasjon eller et innelukket luftrom som omgir spolen.

Ved en gitt åpning av ventilen, vil gjennomstrømnings-volumet således øke etterhvert som fluidet får økt temperatur og dets viskositet avtar. Ved en gitt eller fast magneti-seringsspenning på spolen vil dens motstand og dermed strømmen som passerer gjennom den samtidig avta med temperaturøkning, slik at styreelementet beveges en kortere strekning og ventilen således åpnes mindre, men opprettholder samme gjennom-strømningsvolum på grunn av oljens lavere viskositet. Ved hensiktsmessig tilmåling av spolens motstand ved omgivelses-temperatur eller bruk av trådmateriale som har en passende temperaturkoeffisient for motstanden, kan det oppnås så å si fullstendig temperaturkompensasjon for ventilen, især ved små ventilåpninger, hvor problemet i forbindelse med strømnings-temperaturvariasjoner er mest iøyenfallende.

Ifølge oppfinnelsen er strømningsstyreventilens avsmalnende nese videre konkav for å opprette en avtagende variasjon i ventilåpningen overfor økende lineær fortrengning av den flate som får kontakt med ventilsetet,bort fra dette sete. Graden av konkavitet er proporsjonal med kjente lekkasjer i en fluidummotor til hvilken fluidum ledes som kompensasjon for lekkasjene. Slike lekkasjer har stor virkning på motoren ved lave fluidumstrømningshastigheter og lave rotasjonshastig-heter. Den nøyaktige verdi av konkaviteten må utformes i forhold til motorens lekkasjekarakteristikk.

I en trykkutlikningsventil er det videre ifølge oppfinnelsen, anordnet et ventilstempel med en ventilsetekontakt-flate som er tilpasset for å utsettes for høyt trykk gjennom ventilsetearealet. Ventilstemplet er variabelt forspent mot ventilens lukkede stilling ved variabel sammentrykning av en fjær mellom ventilstemplet og det styretrykkbetjente stempel som resultat av passende plassering av styreelementet.

Ifølge oppfinnelsen har ventilstemplet for en trykkutlikningsventil en stang med mindre diameter enn ventilsetets diameter med en pakning i ytterflaten i forskyvbart, avtettet forhold til en tilpasset sylinder i styretrykkammerstemplet. Friksjonen av en slik pakning som trykkes sammen mot ventilsetet av det høye trykk den tetter mot, blir således redusert når ventilstemplet lukker, slik at ventilens hysteresekurve reduseres.

I en retningsstyreventil er drivorganet ifølge oppfinnelsen tilordnet en ende av styresleiden, hvor styresleiden har et stempel i motsatt ende som utsettes for innløpstrykket og en innvendig passasje som mater det høye innløpstrykk til stempeltrykkammeret og drivorganets styretrykkammer.

Ved en slik anordning kan sleidventilen lett beveges fra en nøytral eller midtstilling til en av sine øvrige stillinger uten at et mekanisk organ strekker seg gjennom sidene av sleid-ventilhuset, enten med eller uten trykktetninger.

Ifølge oppfinnelsen er den flate for denne trykkutlikn-ningsventil som får kontrakt med ventilsetet videre buet og ventilsetet er konisk, slik at det oppstår en jevn fluidum-strømning når flaten beveges bort fra ventilsetet.

Ifølge oppfinnelsen betjener utgangsorganet et stempel

i et kammer som har mindre diameter enn utgangsorganets kammer, hvilket stempel deretter virker som en trykkforsterker for an-ordningens utløsningstrykk.

Fluidumtrykkbetjente servomekanismer er selvsagt velkjente, men såvidt vites har styreelementet alltid hatt formen av en spole med spor som er bevegelig i forhold til innløps- og utløpsporter i husets vegger, og hvor spolen har en drivaksel som er utført i ett med spolen og strekker seg gjennom huset til et sted hvor utvendige styrekrefter kan utøves mot akselen.

Det er nå, ifølge oppfinnelsen, tilveiebrakt en fluidum-trykkbetjent servomekanisme hvor styreelementet er fullstendig opptatt i og trykksvevende i et styretrykkammer og kan forskyves i kammeret ved hjelp av et magnetfelt, uten å ha en utvendig mekanisk forbindelse.

"Høytrykk" er i foreliggende tekst benyttet om ethvert fluidumtrykk som er høyere enn atmosfæretrykk, opp til og over 120 bar, som kan forekomme i ledningene fra en trykkilde

til en anordning som representerer oppfinnelsen.

"Lavtrykk" betyr ethvert trykk under høytrykk, inklusive atmosfæretrykk, som kan forekomme i en ledning fra anordningen, f.eks. til en sump eller til trykkdrevet utstyr som innretningen ifølge oppfinnelsen styrer.

"Styrekammertrykk" betyr ethvert trykk mellom høytrykk

og lavtrykk som kan forekomme i styretrykkammeret og danner kraften på stemplet som utfører innretningens utgangsarbeid.

"Forholdsvis uhindret passasje" betyr en passasje med

et tverrsnittsareal gjennom hvilket fluidum under trykk kan strømme fritt, f.eks. ved et trykkdifferensial på 140.614 kp/ cm 2 ved en hastighet på minst 3,8 l/min. Bortsett fra dette vil endog en forholdsvis begrenset passasje begrense fluidum-strømningen i overensstemmelse med kjente prinsipper og formler.

"Forholdsvis begrenset passasje" betyr en passasje med et tverrsnittsareal (eller en åpning eller flere åpninger i en uhindret passasje) som er lite nok til at den frie gjennom-strømning av fluidum hemmes. Normalt vil begrensningen være slik at strømningen ved et trykkdifferensial på 140,614 kp/

cm 2 vil ligge mellom 4,1 og 819 cm 3/min. skjønt den kan være større.

Graden av begrensning av den begrensede passasje vil styre hastigheten av stemplets tilbakevenden til en tilbaketrukket stilling og kan variere over videre grenser enn de som er angitt sålenge den alltid er mer enn begrensningsverdien i den relativt uhindrede passasje når styreelementet har maksi-mal åpning av den uhindrede passasjes, utløpsport til trykkammeret.

Under drift begrenser styreelementet selvsagt utløpet av en passasje i forhold til den andre for å fremkalle et trykk i styretrykkammeret, slik at gjennomstrømningshastigheten blir nøyaktig lik i begge passasjer. Når styreelementet beveges i forhold til en passasje når stemplet beveges i forhold til huset og styreelementet kan beveges til faste stillinger i kammeret, vil det sees at stemplet til enhver tid beveger seg i forhold til styreelementets stilling slik at disse strøm-ningsbetingelser foreligger.

Hvis utløpsåpningen og styreelementet har skarpe, dvs. rettvinklede., motstående hjørner som danner begrensningen, vil det bare være en nøyaktig avstand mellom hjørnene som gir nøy-aktig like strømningshastigheter. Stemplet og dets tilordnede utløpsport vil nøyaktig følge styreelementet som befinner seg i en fullstendig utbalansert stilling forsåvidt angår både radiale og aksiale trykkrefter mot det, og som er beveget til en stilling hvor de magnetiske og forspenningsfjærkreftene er utliknet. Redusert følsomhet kan oppnås ved avrunding av hjørnene eller ved å la tetningsflåtene nær hjørnene smalne av.

"Magnetisk permeabelt materiale" betyr et materiale som har større magnetisk permeabilitet enn luft, dvs. større enn 1. Slike materialer er vanligvis legeringer av jern, f.eks. stål og noen av de rustfrie ståltypene. De kan ha en permeabilitet på 150-20.000 eller mer. Slike materialer tiltrekkes av et magnetfelt.

"Magnetisk ikke-permeabelt materiale" betyr et materiale som har samme magnetiske permeabilitet som luft og omfatter noen rustfrie ståltyper, aluminium, kobber, plast, hydraulisk fluidum og liknende. Slike materialer er upåvirket av nærværet av en magnetfluks.

"Magnetisk luftgap" betyr et gap i en magnetisk krets eller sløyfe som er fylt med et magnetisk ikke-permeabelt materiale.

"Styreelement" betyr i foreliggende tekst et organ eller et sett av organer som er i stand til forholdsvis begrensning, f.eks. åpning eller lukking, av kommunikasjonen mellom en passasje til kammeret i forhold til den andre. Bortsett fra i korte øyeblikk vil kommunikasjonen mellom passasjene aldri lukkes eller åpnes helt.

"Drivorgan" betyr et stempel, en skive, en membran eller et annet mekanisk organ som beveges i sin helhet eller delvis som respons på styrekammer-trykkvariasjoner mot det.

"Magnetisk følsomt materiale" betyr enten et magnetisk permeabelt materiale eller et magnetisk ikke-permeabelt materiale som kan magnetiseres permanent, som barium- eller strontiumferritter og liknende, som har en magnetisk permea-

bilitet på ca. 1, men kan magnetiseres og i magnetisert tilstand vil tiltrekkes eller frastøtes av et magnetfelt eller et elektrisk ledende organ i nærvær av et beveget, f.eks. multifase-magnetfelt. Det er viktig at styreelementet i det minste påvirkes av et magnetfelt.

"Fullstendig opptatt i kammeret" betyr at ingen del av styreelementet eller noe som er fast forbundet med dette for-løper gjennom en trykkammervegg for å utsette for forskjellig trykkpåvirkning. Elementet er således allsidig utsatt for trykk i styrekammeret og flyter i realiteten i fluidumet.

"Trykkventiler" omfatter alle fluidumventiler hvor kraft benyttes for å bestemme et trykk. Vanligvis utøves kraften av en fjær. Disse omfatter avlastningsventiler, sekvensven-tiler, trykkreduksjonsventiler, utlikningsventiler og over-senterventiler. En spesiell utførelse av denne ventiltype er en strømningsdelingsventil som styrer strømning, men gjør dette ved å registrere trykkfall gjennom en åpning og reagerer via forspenningsfjærer. Skjønt den styrer strømning er dette egentlig en ventil av trykktypen.

"Retningsstyreventiler" omfatter toveis på-av ventiler, to-stiIlings-treveisventiler, to-stillings-fireveisventiler med ensidig fjærbelastning og tre-stillings-fireveisventiler. Alle disse ventiler kan ha målespoler eller ikke-målende spoler og kan lett utformes slik at en, ingen eller alle porter kan åpnes eller blokkeres i en gitt stilling.

Alle ovennevnte betegnelser er vanlig brukt innen fluidum-kraftindustrien idag. For korthets skyld vil bare en ventil av hver type bli beskrevet nedenfor, men fagfolk vil lett kunne tillempe oppfinnelsen på samtlige ovenfor angitte ventiler .

De mekanismer som her beskrives i forbindelse med driften av dem omfatter hovedsakelig bruk av et forholdsvis ukompri-merbart fluidum (olje). Fagfolk vil dog uten vanskelighet med mindre endringer kunne drive disse anordninger med et kompri-merbart medium (luft).

Hovedhensikten med foreliggende oppfinnelse er tilveie-bringelse av en ny og bedret fluidumtrykkaktivisert utløser-innretning som lett kan styres av et analogt elektrisk lav-effektsignal og hvor ingen del av de bevegelige deler av ut-løseren, bortsett fra utgangsakselen forløper gjennom til ut-løserhusets utside.

En slik innretning skal være enkelt konstruert og fremkalle en i det vesentlige lineær bevegelse av drivorganet i forhold til et analogt elektrisk styresignal.

Det skal videre tilveiebringes en ny og bedret elektrisk styrt fluidumtrykk-utløsningsinnretning hvor forholdet mellom utgangskraften og den elektriske styrekraft er forholdsvis høyt.

Det skal tilveiebringes en ny og bedret fluidumtrykk-utløsningsinnretning som ikke krever fluidumtrykkledninger fra utløseren til et fjernt styrepunkt.

Den nye og bedrede fluidumtrykk-utløsningsinnretning skal plassere utløserens drivelement nøyaktig ved en gitt elektrisk aktiviseringsstrøm.

Det skal tilveiebringes en ny og bedret fluidumtrykk-utløser som styres av et analogt elektrisk styresignal med minimal hysterese.

Oppfinnelsen går ut på å tilveiebringe en ny og bedret servomotor av den type som er beskrevet, hvor det er redusert nullekkasje ved samme klaring mellom styreelementet og tilordnede deler. Det skal videre tilveiebringes en ny og bedret anordning av omtalte type hvor det portforsynte element er festet slik til stemplet at det ikke forårsakes fastkjøring i husene når klaringene er meget små.

Det skal tilveiebringes en ny og forbedret servomotor, hvor styreelementet har formen av en hylse som omgir et organ, der det foreligger en port som forbinder trykk med styretrykk-kammeret.

Den nye servomotor skal ha minimal hysterese.

I den nye servomotor skal styreelementet kunne beveges til enhver stilling med utøvelse av minimal kraft mot det.

Den nye servomotors styreelement trenger ingen reguler-ingsaksel som er forskyvbar gjennom en avtettet åpning i huset.

Det skal tilveiebringes en ny og bedret elektrisk styrt servomotor, hvor motorens styreelement er fjærforspent på en slik måte i sitt styretrykkammer at det kreves en fin bevegelse av de elektriske styringer før elementet begynner å beveges.

Ifølge oppfinnelsen skal det tilveiebringes en elektrisk styrt fluidumstrømningsventil som muliggjør variabel styring av forholdsvis store fluidumvolumer med forholdsvis små mengder elektrisk kraft.

Oppfinnelsen går videre ut på å tilveiebringe en ny og bedret elektrisk styrt servomotor, hvor de elektriske styringer er anordnet slik at styreelementet presses mot sin sent-rerende eller nøytrale fjær av en kraft som er såvidt mindre enn fjærens opprinnelige forspenningskraft, slik at en følsom styring av innretningen oppnås.

Oppfinnelsen går ut på å tilveiebringe en ny og bedret fluidumtrykk-utløsningsinnretning med organer for oppfanging av magnetiske partikler som måtte bli ført med fluidet til styretrykkammeret.

Det skal tilveiebringes en ny og bedret elektrisk styrt fluidumventil som lett kan installeres i en ledningsblokk for styring av gjennomstrømningen.

Ytterligere en hensikt med oppfinnelsen er tilveiebring-elsen av en måte å feste og trykkforsegle et portutstyrt element til dets drivstempel på, hvor elementet befinner seg i et trykkutliknet forhold og lett kan beveges i forhold til stemplet.

En annen hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en ny og bedret fluidumtrykk-utløsningsinnretning, hvor pilot-styreelementet er fullstendig opptatt i et trykkammer og har utliknende fluidumtrykkrefter rettet mot seg, slik at det kun kreves en minimal kraft, magnetisk eller annen, for å bevege det fra en stilling til en annen.

Ifølge oppfinnelsen skal det tilveiebringes en ny og bedret servomotor som har redusert nullekkasje.

Det skal videre tilveiebringes en ny og bedret fluidum-trykkutløsningsinnretning eller servomotor av omtalte type, hvor minst en av fluidumportene til styretrykkammeret befinner seg i siden av en stang med liten diameter og hvor styreelementet som åpner og lukker denne port er en hylse som omgir stangen tett.

Det skal tilveiebringes en ny og bedret fluidumtrykk-utløst servomotor som er fysisk liten for en gitt kraftutgang og kan produseres økonomisk.

Det skal videre tilveiebringes en ny og forbedret servomotor som lett kan benyttes til styring av fluidumventiler, motorer og pumper.

Oppfinnelsen går videre ut på å tilveiebringe en ny og bedret servomotor, hvor i det minste en av passasjene oppretter kommunikasjon mellom styrekammeret og utvendige trykk via og bevegelig med driftsorganet.

Oppfinnelsen har til hensikt å tilveiebringe en fluidumtrykkaktivisert servomotor, hvor styreelementet blir flyttet ved fjernt anordnede, variable elektriske motstandsstyringer, hvor fjærforspenningen av styreelementet mot nøytral stilling er slik at følelsen av den manuelle drift av de elektriske styringer vil være lik følelsen av de tidligere kjente manuelle fluidumstyringer.

Det skal tilveiebringes en ny og bedrer innretning for opprettelse av et flertall skarpkantede åpninger for inn-snevring av fluidumstrømningen, med enkel og rimelig konstruksjon.

Det skal tilveiebringes en ny og bedret plunger som kan beveges i en solenoidspole og er anordnet og konstruert slik at de ubalanserte radiale magnetiske krefter på den og dermed for stor friksjon med en ytterflate begrenses.

Det skal tilveiebringes en ny plunger til bruk i en solenoidspole hvor plungerens ender er utformet slik at de begrenser det minimale magnetiske luftgap og sørger for en generelt konstant kraftfortrengningskurve på organet, hvor kraftfortrengningskurven for en forspenningsfjær vil skjære nevnte kurve i et skarpt avgrenset punkt.

Ifølge oppfinnelsen skal det videre tilveiebringes en ny og forbedret fluidumstrømningsstyreventil, hvor ventilsetet og den flate som går til anlegg mot ventilsetet er utformet slik at det oppnås en jevn fluidumstrømning forbi ventilen når denne åpnes.

Det skal videre tilveiebringes en ny og forbedret fluidum-strømningsstyreventil hvor pakningen som tettet organet som går til anlegg mot ventilsetet blir komprimert av det trykk som styres, i en slik retning at pakningens friksjon reduseres når organet beveges til lukket ventilstilling.

Oppfinnelsen går også ut på å tilveiebringe en ny og forbedret elektrisk styrt, hydraulisk strømningsstyreventil som automatisk kompenserer reduksjonen av viskositeten av det fluidum som passerer, når fluidumtemperaturen øker.

I en ny og bedret hydraulisk strømningsstyreventil er formen av den flate som går til anlegg mot ventilsetet slik at det opprettes temperaturkompensasjon for den økte lekkasje i en hydraulisk motor som styres av ventilen som følge av økt temperatur av fluidet og resulterende lavere fluidumviskositet.

Det skal videre tilveiebringes en ny og bedret konstruksjon av et styrekammer for en elektrisk betjent styreanordning, hvor kammerets flater dannes av partier av magnetisk permeabelt materiale i innbyrdes avstand, adskilt av et magnetisk ikke-permeabelt parti slik at det opprettes et minimalt luftgap hvor et magnetisk permeabelt organ er bevegelig i kammeret.

Det skal også tilveiebringes en retningsstyreventil som ikke har et utvendig styreorgan som strekker seg gjennom en trykktetning inn i huset og som kan fjernstyres av et analogt elektrisk signal.

Ifølge oppfinnelsen skal det tilveiebringes en elektrisk fjernstyrbar utløser eller ventil som vender tilbake til en bestemt sikker stilling i tilfelle av strømbrudd.

Andre og mer spesielle formål med oppfinnelsen vil frem-komme av foreliggende beskrivelse.

Oppfinnelsen kan få fysisk form i enkelte deler og anordninger av deler, foretrukne utførelseseksempler som vil bli omtalt i detalj og som er illustrert i tegningen, der

fig. 1 er et tverrsnitt, delvis riss av en magnetisk styrt enveis fluidumtrykk-utløsningsinnretning som illu-strerer et foretrukket utførelseseksempel av oppfinnelsen,

fig. 2 er en partiell gjengivelse i større målestokk av fig. 1, tatt omtrent etter linjen 2-2 i fig. 1,

fig. 3 er en partiell gjengivelse i større målestokk av fig.2, tatt omtrent etter linjen 3-3 i denne,

fig. 4 er et koplingsskjerna av en forenklet elektrisk kretsanordning for styring av innretningens magnetfelt,

fig. 5 er en gjengivelse i likhet med fig. 1, men viser en dobbeltvirkende fluidumtrykk-utløsningsinnretning hvor det benyttes et par solenoidspoler for opprettelse av et magnetfelt,

fig. 5A er et koplingsskjerna av en elektrisk styre-krets for den dobbelte solenoidanordning ifølge fig. 5,

fig. 5 er en gjengivelse nokså lik fig. 1, som viser en alternativ utførelsesform av oppfinnelsen, der utløps-passasjen er innebygget i styretrykkstemplets overflate og utløseren styrer en sleidventil,

fig. 7 viser ytterligere et utførelseseksempel av oppfinnelsen hvor utløseren styrer en trykkavlastningsventil,

fig. 7A er en partiell gjengivelse i større målestokk av fig. 7 og viser forholdet mellom trykksporene uten fluidumtrykk i heltrukket strek og med fluidumtrykk i stiplet strek,

fig. 8 viser ytterligere et utførelseseksempel av oppfinnelsen, hvor utløseren styrer en strømningsstyreventil.,

fig. 8A er en partiell gjengivelse av fig. 8 i større målestokk og viser forholdet for trykksporene, og

fig. 9 viser enda et utførelseseksempel av oppfinnelsen, hvor utløseren er en patronventil som monteres i forbindelse med et hus som har innløps- og utløpspassasjer.

I tegningene er det vist noen utførelseseksempler som utelukkende er ment som illustrasjon av foretrukne utførelser av oppfinnelsen uten dermed å begrense denne. Fig. 1 viser en magnetisk styrt fluidumtrykkutløser som omfatter: et hus generelt utformet i to deler, nemlig et styrestempelhus H

og et styreelementhus M, et differensialarealstempel som består av et styretrykkstempel P og et høytrykksstempel Q, ;^ som er glidende avstøttet i huset H og har en utgangsaksel et portforsynt element E, som er bevegelig i stemplet P, et styreelement C som er forskyvbart avstøttet i huset M i et i det minste delvis avtettet forhold til element E, og en solenoidspole S tilpasset for opprettelse av et magnetfelt for bevegelse av styreelementet C til forholdsvis faste stillinger i huset M, avhengig av magnetiseringen av solenoiden S.

Stempelhuset H som utgjør en del av huset ved dette ut-førelseseksempel av oppfinnelsen, har generelt formen av en blokk eller sylinder av metall med et sylindrisk hulrom,

som er utformet på innsiden og begrenset av sylindriske sidevegger 10, samt et andre tilstøtende hulrom som er aksialt på linje med første sylindriske hulrom, men har en mindre diameter og er begrenset av sylindriske sidevegger 11. Side-veggene er koaksiale og de forskjellige diametre fører til dannelse av en skulder 12, som fungerer som venstre stopper for stemplet P.

Høytrykksstemplet Q har en ytterflate 13 som er glide-bevegelig i forhold til veggene 11 og deler hulrommet i et lavtrykkskammer 15 på sin høyre side og et høytrykkskammer 16 på sin venstre side. Utgangsakselen 0 strekker seg forskyvbart gjennom en tetning 14 i en hylsemutter 17, som er skrudd inn i venstre ende av trykkammeret 16 og tettet av en O-ring 18. En høytrykksinnløpsport 19 er gjenget i sin ytre ende, som ved 20, for å oppta en ikke vist hydraulisk fitting, og kommuniserer med høytrykkskammeret 16 i sin venstre ende.

På liknende måte har styretrykkstemplet P en ytterflate 21 i et forskyvbart, avtettet forhold til flaten 10 og deler hulrommet i et styretrykkammer 22 på sin høyre ende, mens venstre ende 23 vender mot lavtrykkskammeret 15.

Lavtrykk, f.eks. en sump, får kommunisere med lavtrykkskammeret 15 via en utløpsport 24, som i ytre ende er gjenget, som ved 25, for å oppta en ikke vist hydraulisk fitting.

Styretrykkstemplet P er drivorganet i denne utførelse

og har en forholdsvis konvensjonell konstruksjon, hvor ytterflaten 21 er forsynt med et flertall trykkutlikningsspor 26

på konvensjonell måte. Høyre ende 28 av stemplet P danner en trykkflate som vender mot styretrykkammeret 20, mens venstre flate 23 danner en flate som vender mot lavtrykkskammeret. Ett eller et flertall radialé spor 29 er tatt ut i flaten 23.

Trykkstemplet Q fungerer som et organ som forspenner stemplet P mot styretrykkammeret. Det har en forholdsvis konvensjonell konstruksjon og har ett eller et flertall trykkutlikningsspor 32 i sin ytterflate 13 og omfatter en høytrykks-flate 33 som vender mot kammeret 16 og en lavtrykksflate 34

som vender mot lavtrykkskammeret 15 på konvensjonell måte. Stemplet Q er enten utført i ett med eller festet til styrestemplet P. Akselen 0 kan være utført i ett med eller festet til stemplet Q. Dens ikke viste ytre ende kan være utformet for å samvirke med den gjenstand som skal styres. Tverrsnittsarealet av stemplet Q minus tverrsnittsarealet av akselen 0 utgjør ca. 50% av tverrsnittsarealet av stemplet P.

Styrekammerhuset M er den andre del av huset i denne utførelse og omfatter generelt et par magnetisk permeable partier 40, 41, som har aksial innbyrdes avstand og er adskilt av et magnetisk ikke-permeablet parti 42 som i sin aksiale ender butter mot partiene 40, 41 i et trykkavtettet forhold. Dette kan oppnås på en rekke forskjellige måter, f.eks. ved bruk av 0-ringer, men i den viste utførelse er partiene falset som vist, og slagloddet sammen. Partiene 40, 41, 42 har gjennomgående sylindrisk passasje 45, som begrenses av en sylindrisk flate 46. Passasjen 45 danner i realiteten en forlengelse av og begrenser en del av styrekammeret 22 i stempelhuset H.

Det magnetisk permeable parti 40 er skrudd inn i stempelhuset H, som vist ved 48, og trykkforseglet mot det med en O-ring 49. Dets venstre flate 46 danner en høyre stopper for stemplet P, slik at maksimalslaget s er åpningen mellom flatene 12 og 4 6 minus den aksiale lengde av stemplet P. I tillegg har partiet 40 en flens 50 nær sin venstre ende. Flensen 50 strekker seg radialt inn i passasjen 45 og danner en venstre stopper

51 for styreelementet C. Høyre ende av passasjen 45 er lukket med en skålformet propp 60 som er skrudd inn i partiet 40 og tettet med en O-ring 61. Proppen 60 kan bestå

av magnetisk permeabelt eller ikke-permeabelt materiale.

Huset M og den del av huset H som ligger til høyre

for flaten 27 av stemplet P inneholder styretrykkammeret.

Partiet 40 har en radialt utadragende flens 52 og det magnetisk permeable parti 41 har en magnetisk permeabel ring 53 som butter mot og strekker seg radialt ut i avstand fra flensen 52. Solenoidspolen S er anordnet mellom disse radialt utadragende deler. En hylse 55 av magnetisk permeabelt materiale omgir solenoidspolen S med sine ender i en over-lappende forhold til de radialt forløpende flenser 52, 53. Ifølge oppfinnelsen danner styretrykkammerhuset M en lukket magnetisk sløyfe rundt solenoiden S, bortsett fra det magnetiske luftgap som følger av at partiet 42 er magnetisk ikke-permeabelt. Det antas at husets M konstruksjon er ny og enestående .

Det portutstyrte element E har formen av en langstrakt stang av magnetisk ikke-permeabelt materiale, som strekker seg aksialt mot høyre fra flaten 24 på styretrykkstemplet P, som har en sylindrisk ytterflate 65. Elementet E kan forløpe i ett med stemplet P eller det kan være utformet separat og festet til stemplet P (se f.eks. fig. 5). Elementets E ytre diameter er ca. 6,35 mm og mindre enn innerflaten av flensen 50 for å tillate fri fluidumgjennomstrømning når stemplet P og elementet E beveges som en enhet i husene.

Ifølge oppfinnelsen er det sørget for organer som bringer høytrykket i kammer 16 i kommunikasjon med styretrykk-kammeret 22. I denne utførelse omfatter disse organer en aksial passasje 70 som strekker seg fra et sted nær høyre ende av elementet E, gjennom stemplet P og stemplet Q, hvor den står i forbindelse med en radial passasje 71, som for-løper til høytrykkskammeret 16. Passasjen 70 som normalt er boret fra høyre ende 72 i elementet E, er lukket med en propp 73. På liknende måte er det ifølge oppfinnelsen sørget for organer som forbinder styretrykkammeret 22 med lavtrykk. I den viste utførelse omfatter disse organer en aksial passasje 74, som strekker seg fra et sted nær høyre ende av elementet E, gjennom styrestemplet P, hvor den har forbindelse med en radial passasje 76, som munner i lavtrykkskammeret 15. På liknende måte er denne passasje boret ut fra høyre ende av styreelementet E og høyre ende er lukket med en propp 78.

På sin ytre flate har elementet E et par omkretsspor 80, 81 i innbyrdes aksial avstand, adskilt av et land 82 med en aksial bredde som er omtrent lik stemplets P slag s. Sporet 80 har forbindelse med høytrykkspassasjen 70 via en radial passasje 84, mens sporet 81 har forbindelse med lav-trykkspassasjen 75 via en radial passasje 86. Sporet 80 begrenses av venstre og høyre radialt forløpende sidevegger 80',80", hvor sistnevnte skjærer ytterflaten 65 av det portutstyrte element E med et skarpt hjørne 87. Sporet 81 har høyre og venstre radialt forløpende sidevegger 81', 81", hvor førstnevnte skjærer ytterflaten 65 med et skarpt hjørne 88.

Styretrykkammeret 22 er, bortsett fra den variable effekt av styreelementet C som vil bli nærmere omtalt, i forbindelse med høyt og lavt trykk via i det vesentlige identiske spor i innbyrdes aksial avstand i det portutstyrte element E, via i det vesentlige identiske, aksialt forløpende passasjer i elementet E og stemplene P og Q. Stemplet P og elementet E er bevegelige i en bevegelseslinje som forløper parallelt med aksen av stemplet P, mens porene 80, 81 danner innløps- og utløpsporter til og fra kammeret som vender i en perpendikulær retning i forhold til styreelementets C bevegelseslinje. Det antas at denne anordning av stemplet P og det portutstyrte element E er ny og enestående.

Styreelementet C er ifølge oppfinnelsen forskyvbart avstøttet av flaten 46 og skal samtidig begrense fluidum-strømmen ut fra innløpsportsporet 80 og åpne fluidumstrømning til utløpsportsporet 81 eller omvendt, idet utløp og innløp i denne forbindelse er brukt for å angi retningen av fluidum-strømningen inn i eller ut av styretrykkammeret 22.

I den viste utførelse har styreelementet C formen av en hylse med en innerflate med en diameter som danner en liten klaring f mot ytterflaten av det portutstyrte element E. Denne innerflate er generelt midt i hylsen forsynt med et spor 90 som står i forbindelse med hylsens ytterflate via et par diametralt motstående radiale passasjer 91, som i sin tur står i forbindelse med de aksiale ender av hylsen via langsgående spor 93.

Sporet 90 har fortrinnsvis en bredde som i det minste svarer til den totale slaglengde s av stemplet P. For et slag på 15,875 mm bør denne bredde være minst 19,05 mm. Veggen 90' har en avstand fra venstre ende av elementet C

som minst svarer til den maksimale bevegelse av elementet C mot høyre, hvilken bevegelsesstrekning i det minste svarer til de maksimale bevegelser av stemplet P.

Spor 90 har venstre og høyre radiale sidevegger 90', 90" med en avstand som såvidt er mindre enn (f.eks. 0,051 mm til 0,102 mm) bredden av landet 82 og skjærer innerflaten av elementet E med skarpe hjørner 94,96, som vender mot hjørnene 87 henholdsvis 88, for dannelse av fluidumåpninger 97,98, hvilken bredde varierer i et omvendt forhold til styreelementets C bevegelser i forhold til det portutstyrte element E.

Styreelementet C er forspent mot venstre med en ringe kraft, f.eks. 0,9 kg, av en spiralfjær 95 som i en ende er avstøttet mot bunnen av skålen for propp 60 og i den andre enden er avstøttet mot høyre aksiale ende av styreelementet C. Venstre ende av styreelementet C butter mot en ring 99 av magnetisk, ikke-permeabelt materiale, som i sin tur butter mot høyre flate 51 av flensen 50. Ringen 99 danner et magnetisk luftgap mellom flensen 50 og styreelementet C. En eller flere radiale spor 99' i den flate som er i anlegg mot flensen oppretter forbindelse mellom trykket i kammer 45 og kammer 22 .

Sporene 80, 81 har avstand fra stemplet P, slik at landet 82 er på linje med spor 90 når styreelementet C befinner seg i den viste nøytrale stilling. Det finnes en begrenset overlapping av hjørnene og en begrenset fluidumlek- kasje gjennom klaringen f fra høytrykkskammeret gjennom passasjen 70 til sporet 90 og deretter ut gjennom lavtrykks-passasjen 75 til lavtrykkskammeret 15. Sporet 90 og dermed kammeret 22 vil være omtrent midt mellom høyt og lavt trykk. Stemplene P og Q er som sådanne utsatt for utliknende trykk-krefter.

Ifølge oppfinnelsen er høyre ende av styreelementet C avsmalnende mot enden, som ved 100, av grunner som vil bli nærmere omtalt.

Styreelementet C har en konstruksjonsklaring c på 0,0127 mm mellom sin ytterflate 103 og innerflaten 46 av kammeret 45, slik at styreelementet C lett kan beveges i styretrykkammeret uten unødig friksjon. Som vist i fig. 3 består styreelementet C av et magnetisk permeabelt parti med en utvendig diameter d og et utvendig lag 105 av et magnetisk ikke-permeabelt materiale med en tykkelse t, som ifølge oppfinnelsen er minst dobbelt så stor som den konstruktive klaring c, f.eks. 0,051 mm. Materialet 105 kan være et hvilket som helst kjent metallisk ikke permeabelt materiale, som kobber, messing, rustfritt stål eller liknende, men består i det foretrukne utførelseseksempel av "Teflon", som er kjent for lav friksjonskarakteristikk.

De radiale magnetkrefter på styreelementet C vil nesten alltid være noe eksentriske, hvilket resulterer i at elementet trekkes radialt over en strekning som svarer til elementets konstruktive klaring, inntil et punkt eller en linje av ytterflaten fysisk kommer i kontakt med veggen 46. Det er kjent at når to magnetisk permeable flater trekkes mot hverandre av et magnetfelt, vil magnetkreftene øke til maksimum med en asymtotisk kurve, når det magnetiske luftgap nærmer seg null. Ved bruk av det magnetisk ikke permeable lag eller belegg i angitt tykkelse, vil forholdet mellom det maksimale luftgap mellom flatene av magnetisk permeabelt materiale og minste luftgap aldri overstige 2:1. Radiale krefter mellom ytterflaten av styreelementet C og innerflat-ene av de magnetisk permeable partier 40 eller 41 vil således begrenses. Klaringen f mellom innerflaten av elementet C og ytterflaten 65 av elementet E er fortrinnsvis minst like stor som klaringen c for å hindre at disse radiale krefter trekker elementet C til friksjonstrykkanlegg mot elementet E.

Når styreelementet C i den viste utførelse er forspent mot venstre mot avstandsorganet 99 og stopperen 50,

er begge sporene 80 og 81 normalt i like innsnevret forbindelse med spor 90. Den aksiale bredde av spor 90 er fortrinnsvis i det minste like stor som dets egen og den fulle slag-avstand for stemplet P, slik at det alltid kommuniserer med spor 81, selv om styreelementet C befinner seg i høyre stilling og stemplet P i venstre stilling.

Det opptrer betydelige trykkfall gjennom åpningene 97, 98, og selv i nullstilling vil det være en kontinuerlig fluidumgjennomstrømning, som er direkte proporsjonal med de to åpningenes arealer. Hver åpnings areal er lik klaringen f multiplisert med omkretsen av element E. Elementets E diameter er så liten som mulig for fortsatt å tillate at passasje dannes eller eksisterer. 6,35 mm foretrekkes, hvilket ved samme klaringer resulterer i et åpningsareal som er mindre enn man hittil har trodd mulig i lineære servomotorer som alltid har omfattet bruk av en sporutstyrt spole som er bevegelig i et portutstyrt stempel. Mindre nulllekkasje resulterer. Elementene kan også lettere opprettes i nøyaktige og små toleranser og nøyaktig konsentrisitet.

Passasjene 70, 75 er vist som parallelle boringer. De kan naturligvis dannes av konsentriske rør i innbyrdes avstand, hvor det indre er bestemt for ett trykk og avstanden mellom dem for det andre trykk.

Solenoiden S kan ha en av mange forskjellige former, som ikke er en del av foreliggende oppfinnelse, men vil normalt omfatte et flertall lag av kobbertråd som er hensiktsmessig innelukket i et isolerende medium, og den vil omfatte et par koplingstråder 110, 111 som strekker seg ut gjennom isolatorene i skallet 55.

Solenoiden S kan gjøres elektrisk strømførende på ønsket måte fra en valgfri elektrisk kraftkilde som tilfører den ønskede strøm i forhold til antallet vindinger i vik- lingen. I enkelte tilfelle er det ønskelig at kraftkilden for solenoiden S er en vekselstrømkilde eller alternativt en kombinasjon av en vekselstrøm- og en likestrømkilde. Den svake pulsering av den resulterende fluks vil ha en en svak vibrasjonseffekt på styreelementet C, hvilket bidrar til overvinnelse av de statiske friksjonsvirkninger og eliminerer hysterese som måtte fremkalles av slik friksjon. Fig. 4 viser et koplingsskjerna som omfatter en kraftkilde 115, som kan være en vekselstrømkilde, vekselstrøm i tillegg til like-strøm eller en likestrømkilde og et potensiometer 116, som har en av sine ytre forbindelser 117 koplet via tråden 118 til en kildeforbindelse. Den andre ytre forbindelse 119 er via tråden 120, den variable motstand 121 og tråden 111 koplet til den andre kildeforbindelse. Solenoiden S er via tråden 110 koplet til potensiometerarmen 126 og den andre forbindelsen 127 går til ledning 111. Når potensiometerarmen 126 varieres, kan strømmen i spolen S varieres fra et minimum, bestemt av motstanden 121, til et maksimum, bestemt av motstanden i spolen S og kraftkildens spenning. Alternativt kan kilden være en datamaskin eller en annen kilde for analoge elektriske signaler direkte koplet til spolen S.

Strømmen gjennom solenoiden S genererer en magnetisk fluks som flyter gjennom det magnetisk gjennomtrengelige parti 40 til det magnetisk gjennomtrengelige parti av styreelementet C, som ligger overfor det magnetiske luftgap i form av laget 105 til det magnetisk gjennomtrengelige parti 41, deretter gjennom elementet C og over det magnetiske luftgap til parti 41. Når den magnetiske fluks øker, trekkes styreelementet C mot høyre mot fjærens 95 forspenning for å lukke dette magnetiske luftgap.

Den variable motstand 121 opprettholder en svak for-spenningsstrøm i solenoiden S, når armen 126 befinner seg i den viste stilling for minimal energi, dvs. i kontakt med forbindelsen 119, slik at styreelementet C blir forspent mot høyre med en verdi som såvidt er mindre enn den minste forspenningskraft av fjæren 95.

Ved at forreste ende av et styreelement C gjøres avsmalnende, kan de magnetiske krefter som trekker elementet mot høyre for enhver gitt magnetiseringsstrøm gjøres i det vesentlige konstant over hele styreelementets bevegelsesområde. Det foreligger med andre ord en forholdsvis flat kraft-motxforskyvningskurve. Forsåvidt som en spiralfjær som fjæren 95 har en i det vesentlige hellende kraft-mot-forskyv-ningskurve, vil de to kurver skjære hverandre i et skarpt avgrenset punkt. Dette gjør det mulig for styreelementet C

til enhver tid å vende tilbake til et skarpt begrenset punkt i kammeret ved en gitt magnetiseringsstrøm i solenoiden S.

Når driften av innretningen skal beskrives, er det hensiktsmessig å ha for øye interaksjonen mellom styreelementet C og det portutstyrte element E når de beveges i forhold til hverandre, deretter bevegelsen av stemplene P.Q,

som følge av trykkreftene som påvirker dem og deretter beveg-elsene av de to styreelementer i forhold til hverandre, slik de forårsakes av stemplene P.Q. bevegelse.

Når styreelementet C beveges i forhold til det portutstyrte element E, blir således kommunikasjonsgraden mellom spor 80 og spor 90 økt eller redusert i forhold til den relative bevegelses størrelse, mens kommunikasjonen mellom spor 90 og spor 81 avtar eller øker omvendt. Kommunikasjonsgraden kan betraktes som et par variable ventiler eller åpninger i serie mellom høyt og lavt trykk, hvor spor 90 er forbindelsespassasjen og ved et mellomliggende eller styretrykk. Strømmen gjennom en åpning er direkte proporsjonal med åpningsarealet og kvadratroten av trykkfallet gjennom åpningen. Forsåvidet som strømningene gjennom to åpninger må være eksakt like, må trykket i forbindelsespassasjen, dvs. sporet 90 mellom de to ventiler være iboende justert eller variere opp og ned til et trykk som opprettholder denne like strøm-ning gjennom begge åpninger. Trykket i sporet 90 blir fullt ut kommunisert til styrekammeret 22 gjennom sporet 90', hvor det utøver en kraft mot venstre lik trykket ganger arealet av stemplet P.

Stemplet Q har også et høyere trykk på den flate 33

som har et mindre, dvs. 50%-ig areal,enn stemplet P og dette trykk utøver en kraft på stemplene mot høyre. Hvis disse krefter pluss eller minus eventuelle utvendige krefter mot drivakselen 0 ikke er like, vil stemplene beveges i den høyere krafts retning og vil søke å gjøre dette, selv om de er i anlegg mot skulderen 12 eller flaten 65, inntil kreft-ene er eksakt like og motsatt rettet.

Ved mekanisk forbindelse av det portutstyrte element E med stemplene, vil enhver bevegelse av stemplene variere kommunikasjonen mellom de to ventiler eller åpninger, inntil trykket i styretrykkammeret overstiger en kraft mot venstre på flaten 27 som eksakt svarer til det høye trykk mot stempel Q og den utvendige kraft mot drivakselen 0.

Meget små relative utvidelser og innsnevringer av ventilene eller åpningene fremkaller nokså store endringer i trykket i spor 90 og dermed i styretrykkammeret. Dermed vil stemplene til enhver tid nesten nøyaktig følge styreelementet C når dette beveges mot høyre eller venstre av variasjoner i magnetiseringen av solenoiden S. Store endringer i de utvendige krefter på akselen 0, dvs. enten trykk- eller strekk-krefter, kan resultere i store endringer i trykket i styretrykkammeret med bare en meget liten bevegelse, f.eks. 0,025 mm av stemplet.

Fig. 1 viser utløsningsinnretningen ved maksimalt fluidumtrykk og nesten null magnetiseringsstrøm. I denne tilstand har sporet 80 høyt trykk og sporet 81 lavt trykk. Sporene 80 og 81 er i like innsnevret forbindelse med sporet 90. Det foreligger dermed like trykkfall fra spor 80 til spor 90 og fra spor 90 til spor 81. Spor 90 og kammeret 22 befinner seg således halvveis mellom forskjellen mellom høyt og lavt trykk. Forsåvidt som arealet av flaten 27 som omfatter tverrsnittsarealet av det portutstyrte element E, er to ganger arealet av flaten 33, er trykkreftene utliknet og stemplene P,Q og elementet E befinner seg helt ute i venstre stilling.

Dersom solenoiden S nå magnetiseres ved at armen 126

av potensiometret 116 beveges mot venstre, dvs. mot forbind-

eisen 117, vil mer strøm flyte i solenoiden S og generere mer magnetisk fluks i de magnetisk permeable partier 40, 41. Denne fluks fører til at styreelementet C beveges mot høyre mot fjærens 95 forspenning. Når dette skjer, beveges spor 90 bort fra spor 80 og mot spor 81. Det vil da tendere til å oppstå et økende trykkfall mellom spor 80 og 90 og et avtagende trykkfall mellom spor 90 og 81. Dette økende trykkfall mellom spor 80 og 90 tenderer til å redusere trykket i styrekammeret 4 5 og dermed trykkreftene på stemplet P mot venstre. Trykkreftene mot høyre på stemplet Q forblir de samme. Stemplene P,Q og elementet E beveges mot høyre, inntil trykk-kreftene på de tre elementer igjen er nøyaktig utliknet. Hvis styreelementet C fortsatt beveges mot høyre, vil trykket tendere til å falle ytterligere i spor 90 og kammeret 22 og stemplene P.Q. og element E vil beveges ytterligere mot høyre for å opprettholde trykkreftene på stemplene P,Q og det portutstyrte element E nøyaktig utliknet.

Under fravær av utvendige krefter på drivakselen O,

vil styrekammertrykket forbli konstant ved et konstant høyt trykk. Det eneste som endrer det er stillingen av stemplene, elementet E og akselen 0 når de følger styreelementet C.

Ytterst små relativbevegelser av sporene 80, 81 i forhold til spor 90 kan fremkalle store trykkendringer. Trykkene i kammer 22 kan variere fra nesten høytrykk til nesten lavtrykk med en meget liten bevegelse, f.eks. på 0,025 mm, av stemplene P og Q for å motvirke effekten av eventuelle utvendige krefter på akselen 0.

Ved svikt i kraftforsyningen vil styreelementet C beveges mot venstre av fjæren 95, og stemplene P.Q vil deretter automatisk beveges til den venstre stilling som er vist i fig. 1.

Fig. 5 viser en dobbeltvirkende fluidumtrykkaktivisert utløserinnretning som generelt likner den utførelse som er vist i fig. 1. Bare forskjellene mellom de to innretninger vil bli omtalt. Like deler, men med forskjellig form, er betegnet med samme henvisningstall, merket '.

I fig. 1 er det portutstyrte element E vist i en ut-førelsesform i ett med stemplet P. I fig. 5 er elementet E' festet til stemplet P, slik at det er radialt bevegelig i forhold til stemplet. En feiltilpasning av aksene for de to hus blir således opptatt.

Venstre ende 108 av det portutstyrte element E' strekker seg således forholdsvis løst inn i en boring 107

i høyre ende av stemplet P' og er avtettet av en elastisk trykktetning 110. Elementet E<1>har en flens 121 i avstand fra enden 108 med en elastisk trykktetning 111 i ytterflaten som tetter mot en forsenkningsflate. Venstre ende 108 mellom disse tetninger er utstyrt med et omkretsspor 113, som via en radial passasje 114 kommuniserer med venstre ende av passasjen 75'. Dette spor står i forbindelse med lavtrykkskammeret eller hulrommet 115 via en passasje 116 som forløper diagonalt gjennom stemplet P' gjennom trykkflaten 12 3. Venstre ende 108 er lukket inne i boringen 107 ved hjelp av en skive 120 som er i anlegg mot en høyrevendt skulder på en flens 121 på elementet E' og en spaltet låsering 124 som passer inn i et spor når den åpne enden av boringen.

Ifølge oppfinnelsen har flensen 121 et dobbelt så stort areal som enden 108 og vil være i trykkraftbalanse i forhold til stemplet P'.

Samme eller en liknende radialt bevegelig trykkbalansert konstruksjon kan benyttes ved alle utførelsesformer som omtales her.

I fig. 1 foreligger det bare en solenoid. I det ut-førelseseksempel som er vist i fig. 5, er det anordnet et par høyre- og venstre solenoidspoler S.S<1>med aksial innbyrdes avstand. Videre foreligger et par magnetisk, ikke-permeable partier 42, 42' i disse spoler i aksial avstand med et magnetisk permeabelt parti 43 mellom dem. Partiet 43 omfatter en radialt forløpende del 43', som strekker seg ut mellom de nærliggende ender av spolene S, S'.

På denne måten har begge solenoidspoler S, S<1>en lukket magnetisk sløyfe bortsett fra de ikke-permeable partier 42, 42', og sløyfen er lukket via styreelementet C.

Styreelementet C' er generelt identisk med konstruksjonen av element C i fig. 1, bortsett fra at venstre ende smalner av som ved 100', identisk med høyre ende 100 i ut-førelsen ifølge fig. 1, og av samme grunn.

Magnetisk permeable partier 40, 41 er forsynt med forsenkninger med en diameter på 0,254 mm for dannelse av venstre- og høyrevendte skuldre med en innbyrdes avstand på fortrinnsvis 0,254 mm mer enn den aksiale lengde av styreelementet C'. En spaltet låsering 128 er anbralt i et spor i denne forsenknings overflate for å danne en stopper for en ring 129 av rustfritt stål på høyre side av ringen. Låse-ringen 128 er anordnet slik at ringens høyre flate 130 under hensyntagen til ringens 129 tykkelse vil ha samme avstand fra skulderen som skålens 60 basis fra den høyrevendte skulder. Et par ringer 132, 133 er anordnet i hver sin fordypning med en slik diameter at de er aksialt bevegelig i fordypningen og butter mot skuldrene. Spiralfjærer 95 og 95', en i hver ende av styreelementet C, forspenner ringene 132, 133 mot skuldrene. Fjærene 95, 95' har fortrinnsvis identisk konstruksjon og befinner seg under lett kompresjon, f.eks. på ca. 0,9 kg. Ved denne anordning må fjærene 95, 95' ikke være helt identiske for å sentrere sporet 90 i styreelementet C' i forhold til sporene 80, 81. Når en styring virker i retning av gradvis magnetisering av spolen, vil det være et svakt dødpunkt i styreorganets bevegelse før magnetiseringen av spolen er tilstrekkelig til å overvinne denne komprimerings-kraft og bevege styreelementet C.

Fig. 5A er et koplingsskjerna for styring av magnetiseringen av spolene S,S'. Et potensiometer har et motstands-element 142 med ytre kontakter koplet via ledninger 150, 151 til de respektive kontakter for et batteri 14 6 og en kontakt

for spolene S, S'. Potensiometerarmen 144 er koplet til begge andre kontakter for spolene S,S' via ledningen 14 5. Armen 144 er forspent mot midtstilling av ikke viste fjærer, som vanlig på området. I denne stilling er begge spoler like, men

minimalt magnetisert med motsatt magnetisk polaritet, og hver utøver en lik kraft mot høyre eller venstre på styreelementet

C. Dette forblir dermed i nøytral eller midtstilling.

Driften av solenoidene S, S' i forbindelse med styreelementet C er generelt den samme som er omtalt i forbindelse med fig. 1. Hvis solenoiden S blir mer magnetisert enn solenoiden S', vil styreelementet beveges mot høyre og det portutstyrte element E<1>og stemplet P<1>vil beveges mot høyre på samme måte som omtalt i forbindelse med fig. 1. Hvis venstre solenoid S<1>er mer magnetisert enn solenoiden S, vil styreelementet C beveges mot venstre og det portutstyrte element E' og stemplet P' vil også beveges mot venstre. I tilfelle

av strømsvikt, vil styreelementet C bli ført tilbake til sin nøytrale eller midtstilling av fjærene 95, 95', som vist.

Fordi fjærene 95, 95' er under utgangskompresjon, må armen 144 beveges i en liten bue i en av retningene før den magnetiske kraft på elementet C overvinner denne utgangskompresjon og begynner å bevege elementet C'. Dette gir et lite null- eller dødpunkt i styringen.

Det vil således fremgå at en enkeltvirkende og en dobbeltvirkende elektrisk styrt fluidumtrykk-aktivisert ut-løser er omtalt, hvor det eneste element som rager ut fra et trykkammer er utgangsakselen 0. Stillingen av denne utgangsaksel kan videre lett styres av en analog elektrisk strøm i en den ene eller den andre av solenoidene. Disse solenoider opprettet en magnetfluks som fører til at et styreelement, som er fullstendig opptatt i utløserens hus, beveges i forhold til innløps- og utløpspassasjer som forbinder et styretrykkammer med høyt, henholdsvis lavt trykk. Ved at styreelementet beveges i forhold til innløps- og ut-løpspassas jene , vil trykkfallet mellom disse passasjer og trykkammeret variere. Differensialarealstemplene i utløseren beveges under differensialtrykkrefter som utøves mot dem og følger dermed nøyaktig styreelementets stilling som er fastlagt av magnetkreftene. Stemplene holdes deretter i det vesentlige i nøyaktige stillinger i forhold til styreelementet, uansett variasjoner i de ytre krefter på utløserens utgangsaksel.

Fig. 6 viser utløseren ifølge fig. 5 innlemmet i en retningsventil av fjernstyrt type. I denne utførelse omfatter ventilen et kombinert ventil- og stempelhus A, et styretrykk-hus B, et styretrykkstempel N som påvirker ventilens spole D, et høytrykksstempel L, et portutstyrt element K, et styreelement F og et par solenoidspoler S, S' for selektiv bevegelse av styreelementet F mot høyre eller venstre og for å bringe styretrykkstemplet N til å bevege spolen D mot høyre eller venstre, idet det følger styreelementets F bevegelse.

Huset A er generelt konvensjonelt konstruert og omfatter et langstrakt sylindrisk kammer 610 med en sylindrisk sidevegg 611, hvori stemplet N er forskyvbart avstøttet og et flertall portkammere som er adskilt av tettende land, som fra høyre mot venstre omfatter et lavtrykkskammer 613, et smalt land 614, et utløps/innløpskammer 615, et bredt land 618, et innløps/utløpskammer 619, et smalt land 620 og et lavtrykkskammer 621. Kamrene har alle samme aksiale bredde og de brede land er dobbelt så brede som de smale land.

I nærheten av og i kommunikasjon med lavtrykkskammeret 621 er det ifølge oppfinnelsen, anordnet et sylindrisk hulrom 625 med mindre diameter enn diameteren av de forskjellige land og kammeret 610. Venstre ende av kammeret 625 er lukket med en propp 628 som er skrudd inn i huset A og tettet av en O-ringtetning 629. En innvendig passasje 633 forbinder lavtrykkskammerne 621 og 613. Kammeret 613 har en port 634

som er gjenget i ytre ende for å oppta en ledningsfitting (ikke vist), hvilken port 634 normalt står i forbindelse med lavtrykk, som en sump eller liknende.

Kammeret 615 har en port 640 som i ytre ende er

gjenget for å oppta en ledningsfitting som kommuniserer med en port på en fluidumtrykkanordning som skal drives. Inn-løps trykkammeret 617 har en innløpsport 642 som er gjenget i sin ytre ende for å oppta en ledningsfitting og er tilpasset for å forbindes med en kilde for et høytrykksfluidum med konstant volum. Kammeret 619 har en port 644 som er gjenget i ytre ende for å oppta en fitting som er tilpasset for å forbindes med den andre port av fluidumtrykkanordningen.

Spolen D omfatter et par sylindriske spoler 650, 651 med en innbyrdes aksial avstand som svarer til avstanden mellom de to innløps/utløpstrykkamre og en lengde som svarer til bredden av kamrene pluss bredden av et bredt land. Spolen 650 har en overflate som er tilpasset for vekselvis anlegg mot landene 614 eller 616 og spolen 651 har en flate som er tilpasset for vekselvis anlegg mot landene 618 eller 620.

Disse flater er forsynt med hver sitt par av innsnevrede passasjer 654, 655, en i hver ende, som har økt dybde mot de aksiale ender av spolene for på konvensjonell måte å opprettholde et kontinuerlig innløpstrykk og tillate en begrenset fluidumstrømning, f.eks. 113,56 l/min. gjennom ventilen. Dette innløpstrykk varierer selvsagt innen vide grenser med varia-sjonen av belastningen på den anordning som styres. Sporene 654, 655 er vist i tverrsnitt på spolen 650 og i oppriss på spolen 651 for å gi et klarere bilde av anordningen.

Avhengig av hvilke land som befinner seg i tettende kontakt vil fluidum ledes gjennom ventilen fra innløpsporten til en av utløpsportene på konvensjonell måte.

Høytrykksstemplet L forløper i ett med venstre ende

av spolen D og er forskyvbart i et tettende forhold til veggene av hulrommet 625 for dannelse av et høytrykkskammer 661 med høyre flate av proppen 628.

Spolen har også et parti 662 med redusert diameter,

som begrenser en passasje for forbindelse av innløps/utløps-kammeret 619 med lavtrykk når spolen D beveges mot høyre.

På liknende måte har spolen D et parti 665 med redusert diameter som begrenser en passasje 666 i forbindelse med hulrommet 610, og når spolen D beveges mot venstre, bringes innløps/utløpskammeret 615 i forbindelse med lavtrykk i kammeret 616.

Spolen har et parti 657 med redusert diameter og for-løpende i ett med spolene 650, 651, hvilket parti har en tverrgående passasje 656 som forbinder innløpstrykket i kammer 617 med en aksialt forløpende passasje 658 som strekker seg gjennom hele spolens D lengde og forbinder høytrykket i inn-løpskammeret 617 med høyre ende av spolen D og trykkammeret 661.

Stemplet N er fortrinnsvis utført i ett med spolen D og har på konvensjonell måte et flertall trykkutlikningsspor 670, som med aksial innbyrdes avstand forløper rundt stemplets overflate. Ifølge oppfinnelsen har stemplet N også et aksialt forløpende spor 671, som forbinder venstre aksiale flate 672 og høyre aksiale flate 673. Sporet 671 skjærer omkretssporene 670 og danner et flertall skarpkantede åpninger for å opprette en innsnevret passasje fra styretrykkammeret til lavtrykk på samme måte som generelt omtalt i forbindelse med fig. 7 og 8.

Måten hvorpå det portutstyrte element K er festet

til trykkstemplet N er vist i og beskrevet i forbindelse med fig. 5 og vil ikke bli nærmere omtalt. I den viste utførelses-form av oppfinnelsen er det, på grunn av den innsnevrede passasje som dannes av sporet 671 fra styretrykkammeret til lavtrykk, bare nødvendig at det anordnes en enkelt høytrykks-innløpspassasje 675 i det portutstyrte element K. Denne passasje strekker seg aksialt gjennom elementet K til proppen 676 i den høyre enden. Et spor 678 i ytterflaren 679 for elementet K har forbindelse med passasjen 675 via tverrborede åpninger 680. Dette spor er begrenset av venstre og høyre radialt forløpende sidevegger 678', 678".

Styreelementet F er generelt identisk med konstruksjonen av styreelementet C som er omtalt i forbindelse med fig. 5 og vil ikke bli nærmere omtalt, bortsett fra at det bør nevnes at det har et omkretsspor 681 i sin innerflate som har forbindelse med et langsgående spor 682 via tverrborede passasjer 683, slik at høytrykk i innløpskammeret 617 kan forbindes med styretrykkammeret via de tverrborede åpninger 656, den aksiale passasje 658, den aksiale passasje 675, den radiale passasje 680, sporet 678, sporet 681, den radiale passasje 683 og sporet 682.

I dette utførelseseksempel av oppfinnelsen er sporet 678 anordnet slik at høyre vegg av sporet 678 og venstre vegg av sporet 681 overlapper noe når styreelementet F befinner seg i den viste midtstilling når solenoidene S,S' ikke er magnetisert. Størrelsen av overlappingen avhenger av innsnev-ringene i utløpssporet 671 og klaringen f. I alle fall vil stemplet N bevege sporene i forhold til hverandre, slik at strømningen mellom dem vil svare til strømningen gjennom sporet eller passasjen 671.

I det viste utførelseseksempel forbindes høytrykket også fra passasje 658 til kammer 661 og dette trykk utøver en kraft mot høyre på flaten 660. De variable trykk i trykkstyrekammeret utøver en kraft mot venstre på stemplet N. Stemplet N beveger sporet 678 i forhold til sporet 681 for

å åpne og lukke innløpspassasjen fra høytrykk i forhold til utløpspassasjen til lavtrykk, inntil trykkreftene er utliknet på stemplet N og stemplet L for spolen D.

Hvis solenoiden S magnetiseres, blir styreelementet F beveget mot høyre, og trykkene i trykkstyrekammeret tenderer til å bli redusert. Stemplet N og sleiden D følger styreelementet F for å holde dette trykk konstant. Denne bevegelse av sleiden D retter fluidumstrømningen til port 640. Hvis solenoiden S' blir aktivisert, blir styreelementet F beveget mot venstre og stemplet N vil også bevege seg mot venstre for å bevege sleiden D mot venstre, slik at det oppstår en fluidumstrømning til porten 640. Variasjoner i trykket i innløpsporten 642 fremkaller proporsjonale trykkendringer i høy- og lavtrykkskamrene og påvirker ikke kraft-balansen på stemplet N og spolen D på en uheldig måte.

Skulle strømmen falle ut, vil styreelementet F vende tilbake til sin nøytrale eller midtstilling som er vist i fig. 6 og sleiden D vil automatisk vende tilbake til nøytral stilling.

I dette utførelseseksempel av oppfinnelsen er fjærene 95, 95' utformet slik at deres frie, ubelastede lengde er større enn deres lengde når de er installert i anordningen. Fjærene utøver dermed hver sin utgangsspenning mot skivene som er i anlegg mot endene av styreelementet F. Ved denne anordning må potensiometerarmene ifølge fig. 5A beveges i en liten bue for å aktivisere en av solenoidene tilstrekkelig til å bevege mer enn den andre før styreelementet F begynner å bevege seg mot fjærens utgangsforspenning. På denne måte har operatøren et svakt dødpunkt i sin håndstyrespak før ytterligere bevegelse av håndspaken begynner å bevege styreelementet F og spolen D for styring av motoren eller stemplet som anordningen skal styre.

Det vil således fremgå at det er tilveiebrakt en toveis retningsventil som kan fjernstyres ved hjelp av en analog elektrisk strøm og som vil være nøyaktig i sin plassering av landene på sleiden D i forhold til landene av huset, og vil gi nøyaktig styring av anordningen som spole-ventilen styrer.

Fig. 7 viser utløseren innlemmet som en del av en trykkavlastningsventil av differensialareal-stempeltypen. Denne ventil omfatter generelt et styrestempelhus T, et styretrykkammerhus U, et ventilaktiviseringsstempel V, et styretrykkstempel W, et portutstyrt element X, et magnetisk aktivisert styreelement Y i form av en hylse, og en solenoid S, som er tilpasset for å forbindes med en variabel elektrisk kraftkilde og som avhengig av sin magnetisering, bringer styreelementet til en ønsket stilling i huset U.

Huset T har generelt formen av en blokk av stål, aluminium eller et annet materiale med høy fasthet. I blokken er det utformet et langstrakt sylindrisk kammer 710 og styrestemplet W er forskyvbart montert i kammeret og avstøtter i sin tur ventilstemplet V forskyvbart.

Huset U er konstruert på samme måte som hus B i fig.l og trenger ingen nærmere forklaring. Det er tilstrekkelig å si at det har et kammer 717 som er koaksialt og kommuniserer med kammeret 710, og det er begrenset av sylindriske sidevegger 718. Forøvrig like deler vil bli betegnet med like hen-visnings tegn .. Venstre side av det magnetisk permeable parti

740 har en flate 716, som virker som en stopper for den høyre-rettede bevegelse av stemplet W, som nærmere omtalt nedenfor.. Venstre ende av kammeret 710 er forsynt med en fordypning som ved 720, som danner en høyrevendt skulder eller stopper 721 for venstre ende av stemtplet W. Stemplets W aksiale lengde er mindre enn avstanden mellom disse to stoppere med en verdi d.

Venstre ende av huset T har en innløpsåpning 724 på kammerets 710 akse, hvor et ventilsetedannende organ 725 er anbrakt. Organet 725 har et sylindrisk parti 726 i åpningen og er avtettet med en O-ring 727. Åpningen 724 er innvendig gjenget for å oppta en hensiktsmessig ikke vist fluidumledningsfitting. Høyre ende av det ventilsetedannende organ 725 har en konisk ventilseteflate 731 som omgir en innløpsport 732. Flaten 731 er tilpasset for inngrep med en bueformet ventilseteinngrepsflate 734, som er utformet på venstre ende av ventilaktiviseringsstemplet V, generelt som vist. Denne flate 734 går til tangensialt inngrep med den koniske flate 731 på en sirkel 735, som har en diameter a, bestemt av flat-ens 734 bueradius og den vinkel som den koniske flate 731 omslutter. Disse dimensjoner er valgt slik at diameteren a i det minste er større enn diameteren av motstående ende av stemplet V, som er utsatt for høytrykk og diameteren av partiet 726 for delen 725.

Sirkelen 735 begrenser et areal mot hvilket fluidumtrykk i innløpsporten utøver en kraft mot høyre, som er lik trykket ganger det venstrevendte areal.

Generelt nær, men like til venstre for organet 725

som danner ventilsetet, er en utløpsport 740, som er gjenget for å oppta en ikke vist fluidumledningsfitting, og kommuniserer med kammeret som dannes av forsenkningen 720. Normalt vil denne port befinne seg ved null trykk, og når ventilstemplet V beveges mot høyre, beveger det flaten 734 som er i anlegg mot ventilsetet bort fra ventilseteflaten 731. Fluidum kan da strømme fra innløpsporten, forbi ventilsetet 731 og ut gjennom utløpsporten 740.

Styrestemplet W har en slik utvendig diameter at det er forskyvbart i tettende inngrep med kammerets 710 flate, og det er forsynt med et flertall, generelt rektangulære oiti-kretsspor 750 for trykkutlikning, slik det er vanlig på området. Men ifølge oppfinnelsen er ytterflaten også forsynt med et aksialt forløpende, rektangulært spor 752 som skjærer hvert omkretsspor 750 og i høyre ende kommuniserer med kammer 717 og i venstre ende kommuniserer med kammer 710, hvilket kammer er i forbindelse med utløpsporten 740. Skjæringene mellom sporene 750 og spor 752 danner en innsnevret passasje fra husets B indre 717 til utløpsporten 740, som består av flere skarpkantede åpninger, slik at ethvert fluidum som strømmer gjennom vil strømme med en hastighet som er uføl-som overfor viskositet og vil ha et trykkfall som er propor-sjonalt med kvadratroten av trykkforskjellen mellom trykket i kammer 717 og utløpsporten 74 0, som nærmere omtalt nedenfor. Sporets 752 dimensjoner er fortrinnsvis slik at lekkasje-hastigheten vil være i en størrelsesorden på 4,09-16,387 cm 3-min, ved maksimalt konstruksjonstrykkinnløp til ventilen. I praksis vil omkretssporene 750 ha dimensjoner på omtrent 0,508 mm bredde og 0,508 mm dybde. Lekkasjesporet 752 har en bredde på ca. 0,762 mm og en dybde på 0,508 mm. Disse dimensjoner kan selvsagt varieres for oppnåelse av de ønskede strømningshastigheter og ønsket trykkbalanse.

Stemplet W har et innvendig sylindrisk kammer 765, hvor høyre ende 766 av stemplet V er forskyvbart avstøttet. En O-ring 767 i et spor i ytterflaten av denne høyre ende

766 avtetter de motstående flatene forskyvbart. Venstre ende av stemplet V har en radial flens 769 med en diameter som muliggjør forskyvbart anlegg mot flaten for en forsenkning 720 i kammeret 710. Flensen 769 er forsynt med et aksialt forløpende spor 771 som tillater fluidumpassasje.

Venstre ende av styrestemplet W har en forsenkning som danner en skulder 772 og et rom 773 for en fjær 774, hvis ene ende avstøtter seg mot skulderen 772 og hvis andre ende er i anlegg mot venstre side av flensen 769. Denne fjær 774 er hovedorganet for trykkstyring og forspenner stemplene V og W mot venstre, henholdsvis høyre, og flaten 734 til tettende anlegg mot ventilseteflaten 731.

Stemplet V har en aksial passasje 779, som forbinder høytrykket i innløpsporten 729 med høyre ende av stemplet V og kammeret 765. Trykket forbindes via klaringen mellom stempelpartiet 766 og kammerets 765 vegg for å påvirke venstre side av O-ringen 767. Kammeret 765 er stemplets V trykkammer og dette trykk presser stemplet V mot venstre og til lukket ventilstilling. Dette trykk tenderer også til å komprimere O-ringen 767 i retning mot venstre, dvs. mot ventilsetet 731. Viktig er at tverrsnittsarealet av partiet 766 ifølge oppfinnelsen, er mindre enn arealet for sirkelen 735, idet nettoarealet er slik at trykk i innløpsporten 729

vil tendere til å presse stemplet V mot høyre. Disse krefter motvirkes av forspenningen fra trykkfjæren 774 som blir variabelt komprimert av stemplet W.

Ifølge oppfinnelsen er det sørget for organer som varierer komprimeringen av fjæren 774 via et fjernstyrt elektrisk analogt signal. Ifølge oppfinnelsen forløper således et portutstyrt element X fra stemplet W, koaksialt inn i kammer 717, og styrestemplet W og det portutstyrte element X har en aksial passasje 870, som i venstre ende kommuniserer med kammeret 765 og i høyre ende kommuniserer med en tverrpassasje 782. Passasjen 782 kommuniserer med et sylindrisk spor 783 i elementets X overflate 784. Disse passasjer 782,

780 og 779 vil ved fravær av styreelementet Y danne en uhindret passasje som bringer det indre 717 av huset U i forbindelse med innløpstrykket. Trykkammeret 717 utøver en kraft mot venstre på stemplet W, som er lik stemplets W tverrsnittsareal minus kammerets 765 areal.

Styreelementet Y er genrelt identisk med styreelementet C i fig. 1, og vil ikke bli nærmere omtalt, bortsett fra at dets innerflate har et langstrakt omkretsspor 790 som står i forbindelse med et langsgående spor 791 i ytterflaten via en tverrboret passasje 792. Som vist i fig. 7A har sporet 790

en venstre sidevegg 793 som har en avstand fra venstre ende av elementet Y som i det minste er lik elementets maksimale bevegelsesområde mot høyre,og en slik lengde at det vil overlappe sporet 782 betydelig når det er null fluidumtrykk og stemplet W befinner seg i høyre stilling, som vist, til overlapping av sporet 783 med en liten verdi, f.eks. 0,127 mm,

når stemplet W har beveget seg i et fullstendig slag d mot venstre under påvirkning av høytrykk i kammeret 717.

Mens de fleste andre anordninger som er omtalt her har et forhold mellom netto styretempeltrykkareal og netto høy-trykkstempeltrykkareal (differensialtrykkarealforhold) på

ca. 2:1, må fjærtrykkstyrte ventiler, som avlastnings-trykk-

reduksjonssekvensventiler m.v. ha en fjærkraft som er innstilt i god tid før aktivisering. I fig. 7 er netto styre-trykkareal således 7,5 ganger netto areal av styrestemplet som utsettes for systemtrykket, i stedet for 2:1 forholdet ved de øvrige omtalte anordninger. Fjærstyreanordningene er fullstendig motsatt av de andre anordninger, hvor en økning av magnetfluks vil redusere fjærkraften, og det er bare nødvendig å øke kraften i en retning.

Styreelementet Y er konstant forspent mot venstre av fjæren 795. Det er således normalt en delvis begrenset strømning av fluidum inn i kammer 717 og en fullstendig innsnevret fluidumstrømning ut fra kammer 717.

Under drift vil høytrykk i innløpsporten 724 utøve

en kraft mot høyre på det areal som begrenses av sirkelen 735 på organet 733 som går til anlegg mot ventilsetet. Høy-trykket går via passasjen 779 og utøver en kraft mot venstre på høyre ende 796 av stemplet V. Da arealet av høyre ende 796 er mindre enn arealet av sirkelen 735, ville disse krefter normalt bevege stemplet V mot høyre. Når fjæren 774 forspenner ventilstemplet V mot venstre med en kraft som er lik fjærens fjærkarakteristikk og den komprimering. Når differen-sialtrykkreftene på stemplet V overstiger fjærens kraft, vil stemplet V beveges mot høyre og dermed opprette en begrenset forbindelse mellom innløpsporten 724 og utløpsporten 740.

Innløpstrykket blir også forbundet med styrestemplets trykkammer 717 via passasjene 779, 780, 782, sporene 783, 790, passasjen 792 og sporet 791. Dette trykk luftes deretter mot utløpet via sporet 771 som danner en innsnevret passasje for fluidumstrømningen. Når innløpstrykket øker, øker også trykket i kammer 717. Styrestemplet W beveges mot venstre av trykket på stemplets høyre ende. Når styrestemplet W beveges mot venstre, komprimerer det fjæren 774 og øker dermed innløpstrykket, slik at ventilstemplet V beveges til åpen ventilstilling. Skulderen 721 begrenser styrestemplets W bevegelse mot venstre og dermed den maksimale komprimering av fjæren 774. Avhengig av fjærens 774 karakteristikk, blir dermed ventilens maksimale avlastningstrykk bestemt.

Når solenoiden S magnetiseres, vil den magnetiske fluks føre til at styreelementet Y beveges mot høyre mot fjærens 795 forspenning, og elementet Y vil forbli i en hvilken som helst stilling som bestemmes av magnetiseringen av solenoiden S. Når styreelementet Y beveges mot høyre, begrenser det fluidumstrømningen ut fra sporet 783 til en grad hvor den fluidummengde som strømmer inn i trykkammeret 717 begynner å bli mindre enn den fluidummengde som strømmer ut fra trykkammeret 717 gjennom passasjene 752, 771. På dette punkt vil styrestemplet W beveges mot høyre som følge av fjærens 774 kraft. Kompresjonsgraden av fjæren 774 reduseres og det trykk ved hvilket differensialtrykket på ventilstemplet V vil bevege ventilen til åpen stilling blir dermed redusert.

Det vil fremgå at det her er omtalt en ventil, hvor det trykk ved hvilket ventilen åpner, kan styres ved hjelp av et analogt elektrisk signal, som kan genereres hvor som helst, fjernt fra ventilen og sendes til ventilen via nor-male elektriske ledninger.

Ved passende plassering av styreelementet Y, kan komprimeringen av fjæren 774 styres innen visse grenser og ventilens åpningstrykk kan således styres innenfor det maksimale konstruksjonsåpningstrykk og en lavere verdi, avhengig av fjærens 774 forhold og det maksimale bevegelsesområde av stemplet W.

I tillegg til dette trekk har foreliggende oppfinnelse andre fordeler. Det skal således bemerkes at diameteren av O-ringen 767 er mindre enn diameteren av sirkelen 735 i motsetning til det som er tilfellet ved kjente differensial-trykkventiler, hvor O-ringens diameter alltid er større enn diameteren av ventilens sete. Ved den viste anordning har 0-ringen vesentlig mindre areal i anlegg mot sin tetningsflate og dermed mindre friksjon mot denne. Ventilorganet V kan lettere reagere på trykkvariasjoner.

Det skal videre bemerkes at høytrykket på O-ringen 767 alltid virker i retning mot ventilsetet i motsetning til det som er tilfellet ved kjent teknologi på området, hvor trykket mot O-ringen alltid er bort fra ventilsetet. Dette trykk, især dersom det er svært høyt, vil tendere til å presse deler av O-ringen inn i klaringen mellom de motstående flater. Når O-ringen presses inn i klaringen mellom flatene i retning bort fra ventilsetet, vil dette ytterligere øke friksjonen mot lukkebevegelse av ventilstemplet og gi en hysterese i trykk-mot-ventilstillingskurven ved åpning og lukking. Ved den viste anordning ifølge oppfinnelsen, vil lukkebevegelsen av ventilstemplet tendere til å presse O-ringen 767 fra sin ekstruderte stilling og gjøre det mulig for ventilstemplet å lukke med langt mindre friksjon mot stempelbevegelsen. Ventilen vil således ikke tendere til å lekke så mye som ved de kjente ventiler ved trykk som er noe lavere enn det innstilte avlastningstrykk og vil være i stand til å vende tilbake til lukket sete etter trykkavlastning med langt mindre trykkdifferanse fra det innstilte trykk.

En annen fordel ved foreliggende oppfinnelse er at når ventilstemplet V beveges til åpen ventilstilling, utøver fluidumstrømningen gjennom innløpsporten en jetvirkning på ventilstemplet, som fremmer hurtig åpning og bidrar til å opprette en ytterst flat trykk-mot-strømningskurve for ventilen.

Sporet 752 som skjærer sporene 750 for dannelse av et flertall skarpkantede åpninger er det foretrukne organ for opprettelse av den innsnevrede passasje fra trykkammeret for styrestemplet D til utløpet. Andre typer av innsnevrede passasjer kan benyttes, men betraktes ikke som fordelaktige, forsåvidt som strømningen gjennom en vanlig passasje med jevn diameter er proporsjonal med trykkforskjellen mellom innløps-og utløpsendene av passasjen. Med de skarpkantede åpningene blir strømningen som angitt ovenfor, direkte proporsjonal til kvadratroten av trykket og generelt uavhengig av viskositeten .

Ventilen er grunnleggende sikker mot svikt, dvs. at dersom det oppstår strømbrudd, vil fjæren 795 bevege styreelementet Y mot venstre. Dette vil føre til at styrestemplet W beveges og fjæren 774 komprimeres. Men venstre ende av styrestemplet W legger seg mot skulderen 721 som begrenser den maksimale kompresjon 774. Ved denne anordning vil ventilen i tilfelle av strømbrudd gå til maksimalt avlastningstrykk, men aldri videre. Det viktige forhold er at ventilens avlastningstrykk ikke faller til minimum ved strømsvikt, hvilket i enkelte tilfelle kunne være farlig.

Den buede flate 734 kombinert med et konisk ventilsete gir bedret strømningskarakteristikk gjennom ventilen. Denne kombinasjon er slik at virkningen av hvirvelstrømmer når ventilen åpner, blir fullstendig eliminert, hvilket fører til en langt flatere trykk-mot-strømningskurve. Det kan forklares av det faktum at hvirvelstrømmer når ventilen åpner og tillater gjennomstrømning av hydraulisk fluidum, både skjer ved en lavere diameter enn diameteren av sirkelen 735 (dvs. diameteren av det faktiske ventilsete) og ved en større diameter. Hvirvelstrømmer innenfor det faktiske sete fører til et areal på stemplet som er ved mindre trykk enn det innkommende trykk. Medmindre det ble motvirket, ville dette føre til en stigende strømning-mot-trykkarakteristikk. Ettersom arealer er viktige, vil det å ha et areal tilgjengelig ved en større diameter enn det faktiske ventilsetets diameter, på hvilket hvirvelstrømmer forekommer dynamisk og ikke på en statisk tetning, gjøre det mulig å frembringe en flat trykk-strøm-ningskurve.

Det vil således fremgå at et utførelseseksempel av oppfinnelsen her er omtalt, som gir en trykkavlastningsventil av differensialtrykktypen som har meget bedrede driftsegenskaper og hvor avlastningstrykket lett kan varieres fra fjerne steder ved hjelp av et anlogt elektrisk signal.

Oppfinnelsen er også spesielt anvendelig for styring av ventiler for strømningsstyring, hvor utgangstrykket må opprettholdes på en styrt verdi. Fig. 8 viser en strømnings-styreventil av differensialarealstempeltypen, som generelt omfatter et stempel-og-ventilhus R, et trykkammerstyrehus G, et ventilstempel I, et portutstyrt element J, et magnetisk bevegelig styreelement K og en solenoid S som i magnetisert tilstand kan bevege styreelementet K til forskjellige stillinger i huset G.

Huset R er igjen generelt i form av en blokk av stål, aluminium eller et annet materiale med høy fasthet, som har et langstrakt sylindrisk kammer 810, hvor stemplet I er forskyvbart montert. Kamret 810 har en forsekning og gjenger i høyre ende for opptagelse av en gjenget ende 811 på venstre ende av styrehuset G. Venstre ende av kamret 810 har en forsenkning som ved 812 for å danne det man kan kalle et ut-gangs trykkamme r og har en forsenkning, som ved 813,for opprettelse av en innløpspassasje for ventilen som er gjenget ved 814 for å oppta en hensiktsmessig, ikke vist ledningsfitting. Et ventilsete 814, som er avtettet av en O-ring 815, er anordnet i forsenkning 813 og har en lokaliserings-flens 816, som strekker seg inn i forsenkningen 812. En 0-ring 817 som er innpasset i et spor i forsenkningens 813 vegg låser fast ventilsetet 814 på plass.

Ventilsetet 814 har den generelle form av en høyre-vendt skål, hvis ytterkanter danner et sirkulært ventilsete 820. Et flertall passasjer 821 forløper fra venstre flate av ventillegemet 814 til innsiden av skålen som er utformet slik for å danne innløpspassasjer fra høytrykket i forsenkningen 813. Ifølge oppfinnelsen består legemet 814 av et magnetisk gjennomtrengelig materiale, slik at det tiltrekker seg eventuelle magnetiske partikler i fluidumet.

Like til høyre for ventillegemet 814 som danner ventilsete, har forsenkningen 812 en utløpsport 830 i forbindelse med forsenkningen og gjenget for å oppta en ikke vist led-ningsf itting . Normalt vil hulrommet som begrenses av forsenkningen 812 være ved lavt trykk, og dette lavtrykk er det som bestemmes av selve ventilen, som nærmere omtalt nedenfor.

Styretrykkhuset G har identisk konstruksjon med huset M i fig. 1 og trenger ingen nærmere forklaring. Dog skal bemerkes at den venstrevendte flate 835 danner en høyre stopper for stemplet I.

Stemplet I består av et sylindrisk legeme med en diameter som lar stemplet gli i anlegg mot hulrommets 810 flater. På konvensjonell måte er stemplet I forsynt med et flertall trykkutlikningsspor 841, som forløper i omkretsret ning i aksial avstand fra hverandre. Venstre ende I har et ventilsetedannende parti 844, på hvilket det foreligger en anleggsflate 845 for ventilsetet, som i den viste utførelses-form og av nedenfor omtalte grunner,smalner av mot venstre ende i progressivt avtagende grad, slik at ventilseteanleggsflaten kan sies å være konkavt konisk. Ved denne anordning følger at når ventilseteanleggsflaten 845 beveges mot høyre fra ventilsetet 820, vil endringshastigheten for åpningsarealet i forhold til den lineære bevegelse av ventilsetet avta på en ikke-lineær måte. Som det vil fremgå kan formen av ventilseteanleggsflaten 845 konstrueres til bruk ved en anordning som drives med et spesielt fluidum for kompensasjon av variasjoner i lekkasjen i anordningen, særlig ved lav hastighet, idet viskositeten av det fluidum som påvirkes av ventilen avtar med økt fluidum-temperatur.

Det er viktig at ventilsetets 820 diameter er mindre enn stemplets diameter. Fluidumkrefter mot venstre ende av stemplet I vil utøve forspenningskrefter mot høyre på stemplet, hvilke krefter er lik ventilsetets 820 areal multiplisert med trykket.

Det portutstyrte element J har formen av en sylinder-stang som strekker seg mot høyre fra høyre flate 851. Stangen har en utvendig sylinderflate 853 med et omkretsspor 855 i avstand fra flaten 851, som vist.

Styreelementet K er i dette utførelseseksempel generelt identisk med konstruksjonen av styreelementet C i fig. 1,

både hva angår trykkammerveggene og overflatene av det portutstyrte element og trenger ingen nærmere forklaring. Sporet 855 og sporet 890 i styreelementet K er aksialt anordnet på

en slik måte at når styreelementet K er forspent mot venstre, som vist, og ventilseteanleggsflaten 845 er i anlegg mot ventilsetet 820, vil sporene overlappe med en liten verdi, f.eks. 0,127 mm.

Stemplet I og elementet J har en aksial, gjennomgående passasje 880, som i venstre ende kommuniserer med innløps-porten 813 og i høyre ende kommuniserer med en tverrpassasje 882, som i sin tur kommuniserer med sporet 855.

Passasjene 880, 882, sporet 855, sporet 890 og de øvrige omtalte passasjer forbinder det høye innløpstrykk i forsenkningen eller innløpsporten 813 på en begrenset måte med styretrykkamret. Dette trykk som påvirker høyre ende av elementet J og overflaten 851 (arealet av begge er større enn ventilsetets 820 areal), skaper en kraft mot venstre, som forspenner stemplet I til anlegg mot ventilsetet 820 mot fluidumtrykkraften mot stemplets I ventilsetedannende del 844 .

Stemplets I legeme 840 er anordnet slik at det danner en innsnevret passasje fra styretrykkamret til utløpet eller lavtrykkshulrommet 812. I det viste utførelseseksempel omfatter denne anordning et langsgående spor 850 i stemplets I overflate, hvilket spor 850 skjærer hvert av omkretssporene 841 for dannelse av et flertall skarpkantede åpninger som forbinder høyre ende av partiet 840 med venstre ende og hulrommet 812. Fordelene og driften av dette langsgående spor 850 er omtalt i forbindelse med fig. 6.

Når solenoiden S magnetiseres under drift, vil den magnetiske fluks bevege styreelementet K mot høyre mot forspenningen av fjæren 895 og samtidig innsnevre kommunikasjonen mellom spor 855 og spor 890 i styreelementet K, slik at det følger et trykkfall i styretrykkamret 810. Når dette trykkfall når en slik verdi at trykkreftene mot venstre på stemplet I er mindre enn trykkreftene mot høyre på ventilsete-anleggsf laten 845, vil stemplet I beveges mot høyre og bevege ventilseteanleggsflaten 845 bort fra ventilsetet 820. Høy-trykksfluidum kan nå strømme gjennom åpningen som således er skapt og mot utløpsporten 830, hvorfra det kan strømme til en annen trykkaktivisert anordning (ikke vist).

For en gitt åpning eller avstand mellom ventilsete-anleggsf laten og ventilsetet, vil fluidumstrømningen og dermed trykkfallet variere med viskositeten av det fluidum som strømmer gjennom åpningen. Ved enkelte medier, særlig olje, kan viskositeten variere over nokså vide områder med tempera-turvariasjonene. Foreliggende oppfinnelsen kompenserer automatisk slike viskositetsendringer, f.eks. ved omgivelses- temperaturer mellom 21,11 og 82,22°C, som er en konvensjonell oljedriftstemperatur.

Ifølge oppfinnelsen er solenoiden S og dennes magnetiske krets således anordnet og konstruert slik at styreelementet K kan beveges ved bruk av forholdsvis lave elektriske strømmer, f.eks. mindre enn 6 watt. Den varme som genereres av disse strømmer er minimal. Det er anordnet organer for å holde solenoiden S ved i det vesentlige samme temperatur som fluidumet som styres av ventilen. Slike organer omfatter i den viste utførelse organer for å lede fluidumets varme til spolen og varmeisolasjon som omgir solenoiden S for at avkjøling av spolen skal hindres. Isola-sjonen kan være et luftgap eller et lag av ikke-metallisk isolasjon 89 0. Når temperaturen av fluidumet i innløpsporten 813 varierer, vil disse temperaturendringer således ledes gjennom metallet i stempelhuset R og metallet i styretrykkhuset G til solenoiden S. Solenoidens S temperatur blir vesentlig mer påvirket av fluidumets temperatur enn innvendig oppvarming fra magnetiseringsstrømmen.

Solenoiden S omfatter 14 00 kobbertrådvindinger og kobbertråden har en motstand på ca. 24 ohm ved 21,11°C. Motstanden vil øke med temperaturen. Ved en fast magnetiserings-spenning til solenoiden S, vil strømmen i solenoiden og dermed den dannede magnetiske fluks avta når solenoidens S temperatur stiger. Følgen er at styreelementet K vil beveges mot venstre, hvilket i sin tur tenderer til å lukke åpningen mellom ventilsetet 820 og ventilseteanleggsflaten 845. Når solenoiden S mottar tilstrekkelig større mengder varme fra fluidet enn det som genereres innvendig av I 2R varmen, kan det oppnås så å si fullstendig temperaturkompensasjon av varia-sjonene i temperaturen av et hydraulisk fluidum som påvirkes. Større eller mindre kompensasjon kan oppnås ved valg av me-taller for tråden med en annen motstandstemperaturkoeffisient.

Ventilen Ifølge fig. 8 kan betraktes som sviktsikker. Skulle den elektriske strøm av en eller annen grunn brytes, vil styreelementet K bevege seg mot venstre som følge av fjærens 895 forspenning, hvilket vil øke trykket på høyre ende av stemplet I til samme verdi som innløpstrykket og differensialarealene vil føre til at stemplet I beveges til ventillukkende stilling.

Fig. 9 viser en ventilpatron som er tilpasset for salg som en enhet og innføring i et ledningshus som har en høy-trykksinnløpspassasje og en utløpspassasje til hvilken fluidum-strømningen skal styres. Et slikt ledningshus er vist med stiplede streker, og det omfatter en blokk av metall med en sylindrisk passasje 910, som begrenses av en sylinderflate 911 som strekker seg fra en sideflate 912 av huset til et fjernt punkt som er tilpasset for kopling til en kilde for høytrykks-fluidum. En sylindrisk utløpspassasje 914 er også utformet i huset og skjærer passasjen 910 i et punkt i avstand fra flaten 912. Passasjen 910 er gjenget, som ved 916, for å oppta ventilpatronen, som nærmere omtalt nedenfor.

Ventilpatronen omfatter generelt et stempelhus AA, et styretrykkammerhus BB, et ventildrivstempel CC, et ventilsete DD, et portutstyrt element FF, et styreelement GG og en solenoid SS, som i mangetisert tilstand beveger styreelementet GG mot høyre, slik at det oppstår trykk i patronen, som beveger ventilstemplet CC mot høyre og åpner ventilen.

Huset AA er generelt utformet av en blokk av ét magnetisk gjennomtrengelig metall med stor fasthet og omfatter et langstrakt, sylindrisk kammer som er begrenset av sylindriske sidevegger 920, som er gjenget midt på sin lengde for skrue-forbindelse med gjengene 916 av ledningshuset og tettet av en 0-ringtetning 912. Venstre ende av huset AA er tilpasset for innføring i passasjen 910 i et punkt til venstre for utløps-passas jen 914 og er tettet med en O-ring 922. Huset mellom tetningene 921 og 922 har radiale åpninger 924 som forbinder venstre ende av kammer 919 med utløpspassasjen 914.

Ventilsetet DD er et hylseliknende organ av magnetisk permeablelt materiale og har et ventilsete 932 som er tettende anordnet i venstre ende av kammer 919. En låsering 934 hindrer utilsiktet fjernelse.

Styrekammerhuset BB er generelt likt det som er beskrevet i forbindelse med de andre utførelseseksempler og om fatter et par magnetisk permeable partier 970, 971 som er anbrakt med aksial innbyrdes avstand og adskilt av et magnetisk, ikke-permeabelt parti 972. Disse partier er falset og slagloddet sammen for dannelse av et trykktett hus. Partiene har en aksial passasje som begrenses av en sylinderflate 975. Høyre ende av passasjen er lukket av en skålformet propp 976 som er skrudd inn i det magnetisk permeable parti 970 og tettet med en O-ring 977. Denne propp 876 er utformet av magnetisk permeabelt materiale. Solenoidspolen SS omgir partiene 976, 970, 972 og 971 og er omgitt av et ytre skall 980 av magnetisk permeabelt materiale, som forløper fra et sted butt-i-butt med ytterflaten av proppen 876 til et sted butt-i-butt med husets hovedlegeme som også består av magnetisk permeabelt materiale.

Stemplet CC har en diameter som lar det forskyves i tettende kontakt med flaten 920 og har på konvensjonell måte et flertall trykkutlikningsspor 940 som forløper med innbyrdes aksial avstand rundt omkretsen i stemplets ytterflate. Venstre ende av stemplet CC er forsynt med en ventilseteanleggsflate 941 med mindre diameter enn stemplets CC diameter.

I det viste utførelseseksempel har styrestemplet CC

en langsgående passasje 964, som forløper gjennomgående fra stemplets høyre flate 942, til venstre flate 965 for å forbinde styretrykkamret med utløpet eller lavtrykk. Venstre ende av passasjen 964 har innsnevret diameter, som ved 966, for å danne en åpning og en innsnevret fluidumstrømning gjennom passasjen 964.

Fra høyre flate 942 av stemplet CC forløper det portutstyrte element FF mot høyre og flaten 942 sammen med høyre flate 943 av elementet FF, danner trykkflaten for bevegelse av stemplet CC mot venstre. Ytterflaten 944 av elementet FF har et omkretsspor 945, som via en radial tverrboret passasje 946 er forbundet med en innvendig aksial passasje 947 som forløper fra et sted nær endeflaten 94 3, gjennom venstre ende 948 av stemplet CC. Trykkavlastningsspor 953 som forløper i omkretsretning med innbyrdes aksial avstand er også anordnet

i flaten 944.

En propp 950 av magnetisk ugjennomtrengelig materiale strekker seg inn i venstre ende av passasjen 947 og har en aksial passasje 951 i forbindelse med tverrborede passasjer 952, som forbinder høytrykkspasssasjen 910 med passasjen 947, som i sin tur leder høyt trykk til sporet 945. Proppen 950

har en venstrevendt flate 948 som er avfaset i ytterkantene for å danne et organ som deler av og omstyrer jevn strøm av fluidum mot ventilsetet 932 når ventilseteanleggsflaten 941

er på avstand.

Styreelementet GG har generelt formen av en skål med

en bunn 955 og sidevegger 956 og med en innvendig diameter, som lar det få glidende og avtettende kontakt med flaten 944 for det portutstyrte element FF. I dette utførelseseksempel er styreelementet GG forskyvbart avstøttet på det portutstyrte element FF, snarere enn av veggene for styretrykkamret.

Ytterflaten 958 av styreelementet GG har mindre diameter enn diameteren av flaten 920, slik at det blir en klaring som oppretter en passasje for at trykket i spor 945 kan forbindes med flaten 942 og stemplet CC. Skålens vegger er forsynt med tverrborede åpninger 9 60, som forbinder utsiden av styreelementet GG med sporet 945. I det viste utførelseseksem-pel overlapper åpningene 960 høyre ende av sporet 945 med ca. halve diameteren.

Et avstandsorgan 9 62 av magnetisk ikke permeabelt materiale er anordnet mellom venstre ende av styrelementet GG og stemplets CC flate 942.

Styreelementet GG er forspent mot venstre av en fjær 982 som med høyre ende avstøtter seg mot bunnen av skålen for proppen 976 og med venstre ende avstøtter seg mot bunnen 984 av en boring 985 i høyre ende av styreelementet GG. En liten åpning 986 forløper fra bunnen 984, gjennom bunnen 955 og danner i realiteten en vibrasjonsdemper for stabilisering av styreelementets GG bevegelse i forhold til det portutstyrte element FF.

Når solenoiden SS magnetiseres via kretsen ifølge fig.

4 ved drift av anordningen, er det en svak strøm i spolen som oppretter en liten fluksmengde, som er utilstrekkelig til å bevege element GG mot fjærens 982 utgangsforspenning. I passasjen 910 er det høyt trykk. Dette høytrykk ledes via passasjene 952, 951, 947, 946, spor 945 og 960 til høyre ende av stemplet CC. Forsåvidt som stemplets CC høyrevendte areal er større enn arealet av ventilsetet 932, er stemplet CC forspent mot venstre. Til enhver tid er det en begrenset fluidum-strømning gjennom disse passasjer til styrekamret og dermed gjennom passasjen 964 og åpningen 966 til utløpspassasjen 914. Fluidumvolumet styres primært av størrelsen av åpningen 966 .

Når solenoiden SS magnetiseres sterkere, vil styreelementet GG beveges mot høyre og begrense kommunikasjonen mellom sporet 945 og passasjen 960. Når dette skjer, vil trykket i styrekamret falle som følge av det forhold at kamret kontinuerlig lekker til utløpet gjennom åpningen 966, og når trykkreftene mot venstre på stemplet CC blir mindre enn trykk-kreftene av det høye trykk på venstre ende av stemplet CC, begrenset av ventilsetet 930, vil stemplet CC beveges mot høyre og dermed åpne ventilen og tillate fluidumgjennomstrøm-ning.

Hvis det tilføres fluidum fra utløpspassasjen 914 til den hydrauliske anordning, vil det utvikles trykk i passasjen 914. Ventilen vil da opprettholde et konstant trykkdifferensial mellom innløpspassasjen 910 og utløpspassasjen 914. Hvis det er ønskelig å øke eller redusere dette trykkdifferensial blir solenoiden SS enten magnetisert eller avmagnetisert, hvilket medfører at styreelementet GG beveges mot høyre eller venstre og ventilseteanleggsflaten beveges lenger bort fra eller nærmere ventilsetet 932.

Ventilsetet DD og husene AA og BB består av magnetisk permeabelt materiale og magnetiseringsstrømmen i solenoiden SS er tilstrekkelig til å opprette et magnetisk felt rundt og nær ventilseteanleggsflaten 941. Dette felt vil nær setet 941 tiltrekke seg og fange opp eventuelle medfølgende magnetiske partikler i den begrensede fluidumstrømning som trer inn i passasjen 952. Når det er tilstrekkelig fluidumstrømning

gjennom ventilen, blir disse partikler spylt bort.

I alle omtalte utførelseseksempler omfatter et hus i realiteten to deler, nemlig et drivorganhus med et høy-trykkshulrom og et styrehus som begrenser et generelt lukket trykkammer. Disse hus kan enten være utført i ett eller hver for seg og sammenfestet med en trykktett pakning. Et drivorgan har en flate som er utsatt mot trykk i styrekamret og er i sitt hus bevegelig mot motsatt virkende krefter under påvirkning av slikt trykk til stillinger som så å si er nøyaktig bestemt av et magnetisk plassert eller magnetisk bevegelige styreelement. Dette drivorgan kan deretter bevege en utgangsaksel som strekker seg ut av huset, komprimere eller frigi en fjær som er tilordnet en fluidumventil, drive en sleidventil, drive et ventilanleggssete som danner en sammenhengende eller separat del av organet, bevege stemplet av en pumpe frem og tilbake, eller utføre en annen operasjon som krever et kort, f.eks. mindre enn 50,8 mm langt, men kraftig slag i en retning.

I fig. 1, 7 og 8 hvor de to hus er fremstilt separat og montert sammen, kan det bli vanskelig å oppnå eksakt aksial oppretting av de to kamre. Drivorganet er forskyvbart avstøttet i et hus. Styreorganet er forskyvbart avstøttet i det andre huset og omgir det portutstyrte element ganske tett. Dersom det oppstår opprettingsproblemer, kan man benytte den fremgangsmåte for sammenfesting av det portutstyrte element og dets drivorgan som er illustrert i fig. 5 og 6.

Elektromagnetisk styrte nåleventiler er kjent fra før. Men på grunn av de hydrauliske krefter på ventilarmaturene, kreves store mengder elektrisk kraft for å styre strømningen at selv små fluidummengder, i en kjent anordning f.eks. 12 watt for et maksimum på 1,8927 l/min ved 210.921 kp/cm 2, et forhold på 6,34 w/l. Dessuten er slike ventiler enten helt åpne eller helt lukket.

Dertil kommer at den maksimale strømningshastighet er så liten at ventilen normalt bare kan brukes for styring av en trykkbetjent hovedventil, som deretter tar seg av de stør-re fluidumvolumer som kreves av de fluidumdrevne anordninger som skal styres. Ved foreliggende oppfinnelse forutsettes at ventilen kan styre tilstrekkelig store strømningsvolumer og at strømningen kan brukes direkte til drift av fluidum-drevet anordning uten mellomliggende ventil.

Det forutsettes at foreliggende oppfinnelse maksimalt krever 6 watt for variabel styring av over 113,560 l/min,

(et forhold på mindre enn ca. 0,05 watt/liter), med en uende-lig variabel skala fra 40,967 cm 2/min. til maksimum på mer enn 113,560 l/min.

Som utløser eller servomotor forutsettes at anordningen som bruker 210,921 kp/cm 2 og et drivorgan med en diameter på 50,8 mm med letthet kan styre i overkant av 4082,328 kg kraft med 6 watt, et forhold på 680,124 kg/watt. Ved bruk av større diametre kan enda større forhold ventes.

Ved bruk av utløseranordningene ifølge fig. 1 og 5 er det videremulig å få drivorganet (eller stemplet) til å gå frem og tilbake ved kontinuerlig endring av den magnetiske kraft på styreelementet C, henholdsvis C. Dette kan gjøres ved oscillasjon av potensiometerstyrearmen(e) eller oscillasjon av en permanentmagnet som omgir styrekamret eller ved å kople strømmen på og av til solenoiden i fig. 1, eller ved å kople strømmen fra en solenoid til den andre i fig. 5.

Frem- og tilbakebevegelsen av stemplet kan utnyttes for betjening av en stempelpumpe.

Alternativt og som trykkforsterker kan anordningen benyttes uten passasjen 71. Høytrykk kan kommuniserer med passasjen 70 på en annen kjent måte og kammer 16 kan forsynes med en innløpsport som er koplet til høytrykk via an tilbakeslagsventil og en utløpsport som,via en tilbakeslagsventil, er koplet til en anordning som krever forsterkede trykk over høytrykk.

Det foretrekkes magnetiske organer for styring av stillingen av styreelementet i styrekammeret. En slik anordning er enkel, krever lite elektrisk kraft og kan lett fjernstyres ved hjelp av enkle elektriske ledninger og elektrisk styring. Hvis det benyttes permanentmagneter utenfor huset bør styreelementet fortrinnsvis være en permanentmagnet og

Claims (31)

1. huset som omgir elementet må bestå av et magnetisk ikke-permeabelt materiale, som rustfritt austenittstål.

   Alternativt antas det at styreelementet i form av en hylse som omgir et element med porter, der en av passasjene til styretrykkamret er anordnet, er en ny og nyttig anordning.

   Det foreligger patenterbar nyhet i kombinasjonen av et hylse-formet styreelement som omgir en portutstyrt stang og andre kjente mekaniske innstillingsorganer som et trykk/trekkorgan,

   en tannstang- og tannhjulanordning, hvor tannstangen er mekanisk koplet til styreelementet og tannhjulet dreies av en aksel som strekker seg gjennom styretrykkamrets hus,

   eller styretrykkamrets hus kan dreies i forhold til driv-organhuset med gjenger som er bevegelige med huset og i inngrep med gjenger som er tilordnet hylsestyreelementet.

   Oppfinnelsen er beskrevet i detalj i forbindelsen med foretrukne utførelseseksempler. Modifikasjoner og endringer vil fremstå som nærliggende for fagfolk på grunlag av denne beskrivelse,og slike modifikasjoner og endringer faller innenfor oppfinnelsens ramme forsåvidt' de faller innenfor rammen av de etterfølgende krav.

   P atentkrav.

   1. Magnetisk styrt fluidumtrykkanordning som i kombinasjon omfatter:

   (a) et hus som omfatter et drivorganhus med et hulrom ved høytrykk og et styrehus som begrenser et styretrykkammer,

   (b) et drivorgan som har en flate utsatt for trykk i trykkamret og er bevegelig i drivorganets hus,

   (c) separate innløps- og utløpspassasjer som forbinder både høytrykk og lavtrykk med styretrykkamret,

   (d) et styreelement som er fullstendig opptatt i styrekamret og er bevegelig i forhold til minst en av de nevnte passasjer for åpning eller lukking av kommunikasjonen av den passasjen og kamret til kommunikasjonen av den andre passasje og kamret, karakterisert ved at

   (e) nevnte minst ene av passasjene er bevegelig sammen med nevnte organ,

   (f) styreorganet er fremstilt av et materiale som kan beveges til styrte stillinger i styrekamret ved hjelp av et magnetisk felt og

   (g) styrbare magnetiske organer for plassering av styreelementet i styretrykkamret.
2. 2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at det omfatter organer for utøvelse av en kraft på drivorganet, som er motsatt rettet i forhold til styrekammertrykkets kraft.
3. 3. Anordning som angitt i krav 1 og 2, karakterisert ved at organet omfatter en motstående flate på drivorganet med mindre areal enn styretrykkflaten og utsatt for høytrykk i nevnte hulrom.
4. 4. Anordning som angitt i krav 1-3, karakterisert ved at arealet av drivorganet som er utsatt for høytrykk i hulrommet utgjøre halvparten av arealet av drivorganet som er utsatt for trykket i styretrykkamret.
5. 5. Anordning som angitt i krav 1-4, karakterisert ved at drivorganet omfatter en aksel som strekker seg ut av huset.
6. 6. Anordning som angitt i krav 1-4, karakterisert ved at drivorganet omfatter spolen for en spole-ventil.
7. 7. Anordning som angitt i krav 1-4, karakterisert ved at drivorganet omfatter en ventilseteanleggsflate.
8. 8. Anordning som angitt i krav 1-4, karakterisert ved at drivorganet varierer kompresjonen av en fjær i en fjærtrykkstyrt ventil.
9. 9. Anordning som angitt i krav 1-4, karakterisert ved at drivorganet er driftsmessig tilordnet en ventilseteanleggsflate.
10. 10. Anordning som angitt i krav 1-9, karakterisert ved at drivorganet omfatter et element som strekker seg inn i styretrykkamret, en av passasjene har en port i en sideflate av nevnte element og at nevnte styreelement er en hylse som omgir elementet og er bevegelig i forhold til det.
11. 11. Anordning som angitt i krav 1-10, karakterisert ved at utløpspassasjen har formen av et flertall skarpkantede åpninger som dannes av et flertall omkretsspor som skjæres av et langsgående spor i overflaten av drivorganet, hvor drivorganet er bevegelig i glidende, avtettende anlegg mot flater i drivorganets hus.
12. 12. Anordning som angitt i krav 1-11, karakterisert ved at drivorganet omfatter et sylindrisk element som strekker seg inn i styrekammeret,og at en av passasjene har en port i en side av nevnte element mot nevnte kammer, hvor porten har formen av et sylindrisk spor.
13. 13. Anordning som angitt i krav 1-11, karakterisert ved at drivorganet omfatter et sylindrisk element som strekker seg inn i styrekammeret og at en av passasjene har en utløpsport i en side av nevnte element, hvor styreelementet har formen av en hylse som har et spor i sin innerflate, tilpasset for kommunikasjon med nevnte port og passasje som forbinder styreelementets spor med trykkammeret.
14. 14. Anordning som angitt i krav 1-11, karakterisert ved at drivorganet omfatter et sylindrisk organ som strekker seg inn i styretrykkammeret, at innløps- og utløpspassasjene har porter i innbyrdes aksial avstand i elementets side, at styreelementet har formen av en hylse med en innerflate som i det minste har et nært avstandsfor-hold til overflaten av det portutstyrte element, at innerflaten av hylsen har et omkretsspor med sidevegger i en viss innbyrdes avstand som er omtrent lik avstanden mellom nærliggende sidevegger av nevnte innløps- og utløpsporter.
15. 15. Anordning som angitt i krav 1-14, karakterisert ved at drivorganet omfatter et element som strekker seg inn i styretrykkammeret,og at minst en av passasjene strekker seg fra nær en ende av nevnte element, gjennom drivorganet.
16. 16. Anordning som angitt i krav 1-15, karakterisert ved at det styrbare magnetiske organ omfatter en solenoid som omgir styretrykkammeret og at en fjær forspenner styreelementet mot en fastsatt stilling i kammeret.
17. 17. Anordning som angitt i krav 1-16, karakterisert ved at drivorganet omfatter et element som strekker seg inn i styrekammeret, at minst en av passasjene har en port i en sideflate av nevnte element og at styreelementet omgir det portutstyrte element, at det foreligger organer som omfatter en fjær i hver ende av styreelementet som forspenner styreelementet mot en midtstilling i kammeret.
18. 18. Anordning som angitt i krav 17, karakterisert ved at den omfatter stoppere som har noe større innbyrdes avstand enn styreelementets lengde, at nevnte for-spenningsorgan er i inngrep med stopperne for å holde dem i avstand fra enden av styreelementet, og at de styrbare magnetorganer omfatter et par solenoidspoler som befinner seg aksialt på linje med hverandre, og som omgir styretrykkammeret, samtidig som spolene er symmetrisk anordnet i forhold til styreelementets midtstilling.
19. 19. Anordning som angitt i krav 1-18, karakterisert ved at styreelementet har formen av en hylse av magnetisk permeabelt materiale og har et utvendig belegg av et magnetisk ikke-permeabelt materiale.
20. 20. Anordning som angitt i krav 1-19, karakterisert ved at styreelementet er forskyvbart avstøttet i styrekammeret og har en fastsatt klaring til det, og at det magnetisk ikke-permeable belegg har en tykkelse på minst det dobbelte av den fastsatte klaringens størrelse.
21. 21. Anordning som angitt i krav 1-20, karakterisert ved at drivorganet omfatter en ventilseteanleggsflate og de styrbare magnetorganer omfatter en solenoidspole, samt organer som omgir solenoidspolen og hindrer utstråling av varme fra denne, samt organer som leder varmen fra det fluidum som påvirkes av ventilen til spolen, hvor varmen som ledes fra fluidumet er betydelig større enn den varme som genereres av magnetiseringsstrømmene i solenoidspolen, og at drivorganet omfatter en ventilseteanleggsflate som har et konisk konkavt avsmalnende parti som øker i retning bort fra ventilsetet.
22. 22. Anordning som angitt i krav 1-21, karakterisert ved at den omfatter et ventilsete i hulrommet, hvor drivorganet omfatter en avsmalnende ventilseteanleggsflate som strekker seg forbi ventilsetet, at innløpspassasjen strekker seg gjennom det parti av ventilseteanleggsflaten som strekker seg forbi ventilsetet, og at ventilsetet består av et magnetisk permeabelt materiale.
23. 23. Anordning som angitt i krav 1-21, karakterisert ved at ventilsetet omgir en generelt lukket fordypning og at partier av ventilseteanleggsflaten strekker seg inn i nevnte fordypning, og at passasjer i fordypningens vegg forbinder hulrommet med innsiden av skålen nær ventilsetet.
24. 24. Anordning som angitt i krav 1-21, innlemmet i et retningsventil for fluidumstrømning, karakterisert v e d at den omfatter

    (a) et hus med et langstrakt, generelt lukket sylindrisk kammer,

    (b) et parti med redusert diameter i en ende av nevnte kammer,

    (c) et styrestempel som er forskyvbart i kammeret nær motstående ende og danner et styretrykkammer,

    (d) høytrykks- og innløps/utløpsporter og en lavtrykksport som kommuniserer med nevnte kammer mellom styrestemplet og enden med redusert diameter,

    (e) en ventilspole i kammeret, bevegelig for selektivt å forbinde innløpsporten med en av de øvrige innløps/utløps-porter og den andre innløps/utløpsport med lavtrykk,

    (f) et trykkstempel tilordnet og forskyvbart i et avtettet forhold til veggene av kammeret med redusert diameter,

    (g) en driftsmessig tilordmingav styrestemplet med spolen,

    (h) et portutstyrt element tilordnet styrestemplet og som strekker seg inn i styretrykkammeret og har minst en radialt munnende port,

    (i) passasjer i spolen, trykkstemplet og styrestemplet og det portutstyrte element for forbindelse av innløpstrykk med nevnte port,

    (j) en utløpspassasje som forbinder styretrykkammeret med lavtrykk,

    (k) et styreelement i styretrykkammeret som er bevegelig i forhold til nevnte port for å begrense kommunikasjonen mellom innløpspassasjen og styrekammeret i forhold til kommunikasjonen mellom utløpspassasjen og styrekammeret, og (1) magnetorganer for bevegelse av styreelementet til faste stillinger i kammeret.
25. 25. Anordning som angitt i krav 1-21 i form av en fluidum-trykkutløser, karakterisert ved at den i kombinasjon omfatter et hus med et generelt lukket, langstrakt, sylindrisk kammer, hvor en ende av kammeret har mindre diameter enn diameteren av et nærliggende parti, et differensialarealstempel med et høytrykksparti forskyvbart i kammeret med liten diameter for dannelse av et høytrykks-kammer og et parti med større diameter som er forskyvbart i det kammerparti som har større diameter, og deler sistnevnte parti i et lavtrykkskammer nær høytrykksstemplet, og et styretrykkammer på den side av differensialarealstemplet som befinner seg fjernt fra kammeret med liten diameter, et element utstyrt med porter som strekker seg fra styrestemplet inn i styretrykkammeret, en innløpspassasje som forbinder høytrykks-kammeret med en sideflate av det portutstyrte element, en utløpspassasje som forbinder styretrykkammeret med lavtrykk, et styreelement som er bevegelig i kammeret og omgir det portutstyrte element og kan beveges i forhold til det portutstyrte element for å begrense kommunikasjonen mellom en av de nevnte passasjer og kammeret i forhold til den andre pas-sasjens kommunikasjon, hvor styreelementet i det minste delvis består av et magnetisk gjennomtrengelig materiale, og en solenoidspole som omgir styretrykkammeret og ved magnetisering kan bevege styreelementet til faste stillinger i kammeret.
26. 26. Anordning som angitt i krav 1-21 i form av en elektrisk styrt patronventil, karakterisert ved at den i kombinasjon omfatter et langstrakt hus med et generelt langstrakt, sylindrisk kammer i huset, lukket i den ene enden, utvendige gjenger på huset midt på dets lengde for fast-skruing i en fluidumsledning, et ventilsetedannende organ som omgir kammeret i den åpne enden, tetningsorganer på ytterflaten av huset nær ventilsetet, en utløpsport i huset mellom ventilsetet og gjengene, et ventilstempel som er forskyvbart i kammeret og har en ventilseteanleggsflate tilpasset for anlegg mot ventilsetet, hvor diameteren av stemplet er større enn diameteren av ventilsetet, hvor stemplet som deler kammeret i et styretrykkammer nær den lukkede ende og et lavtrykkskammer nær utløpsporten, et portutstyrt element som strekker seg fra stemplet og inn i styretrykkammeret, en port i overflaten av det portutstyrte element, en passasje som forbinder porten med ventilseteanleggsflaten, slik at høytrykk kommuniserer med porten, en innsnevret passasje i tilknytning til stemplet som forbinder styretrykkammeret med lavtrykkskammeret, og et styreelement som er forskyvbart i nevnte kammer og kan beveges for å begrense nevnte port, fjærer som forspenner styreelementet til en bestemt stilling i kammeret, hvor styreelementet i det minste delvis består av magnetisk permeabelt materiale og magnetorganer utenfor huset for bevegelse av styreelementet mot fjærforspenningen til faste stillinger i styretrykkammeret.
27. 27. Anordning som angitt i krav 1-21, som betjener en trykkavlastningsventil, karakterisert ved at den omfatter et hus med et trykkammer som er lukket i den ene enden, en høytrykksinnløpsport som er omgitt av et ventilsete med en fastlagt diameter i den andre enden, og en lavtrykks-utløpsport nær ventilsetet, et ventillegeme som er bevegelig i kammeret og har en ventilseteanleggsflate i en ende, en fjær som er driftsmessig tilordnet ventillegemet for å forspenne ventilseteanleggsflaten til kontakt med ventilsetet,

    et drivorgan som er bevegelig i og deler kammeret i et styretrykkammer og et lavtrykkskammer" med en trykkf late på en ende som er utsatt for trykkene i et styrekammer i den andre enden av huset, en andre flate med mindre areal som er utsatt for trykk i innløpsporten og en tredje flate som er utsatt for lavtrykk, hvor drivorganet samvirker med fjæren når den beveges som følge av trykk i styrekammeret for endring av forspenningen av nevnte fjær på ventillegemet, en første passasje i drivorganet som forbinder innløpstrykk med styrekammeret,

    en andre passasje som forbinder styrekammeret med lavtrykk og et magnetisk utløst organ som er bevegelig til faste stillinger i huset og kan drives for å begrense forbindelsen fra en passasje til styrekammeret i forhold til den andre, når drivorganet beveges i forhold til den som følge av trykk i dets trykkammer og dermed styrer fjærens forspenning.
28. 28. Ventil som angitt i krav 27, karakterisert ved at ventilegemets stempel er forskyvbart i drivorgansylinderen med mindre areal enn arealet av ventilsetet, og et spor i ytterflaten og en O-ring i sporet som har avtettende anlegg mot en flate av sylinderen.
29. 29. Ventil som angitt i krav 27, karakterisert ved at ventilseteanleggsflaten er utsatt for inn-løpstrykk, at ventilsetet har konusform og at ventilsete-anleggsf laten er buet og i den andre enden, hvor den buede flates bueradius og konusens utvidelsesvinkel er slik at diameteren av de to flatenes anleggslinje er større enn diameteren av ventillegemets trykkflate.
30. 30. Ventil som angitt i krav 27-29, karakterisert ved at hulrommet befinner seg i en ende av huset og er omgitt av et ventilsete med fastlagt diameter, at utløpsporten ligger inntil ventilsetet og forløper gjennom en sidevegg av huset, at ventillegemestemplet er bevegelig i sylinderen og har en trykkflate utsatt for innløpstrykk,

    at det er anordnet en O-ring-tetning mellom motstående flater av ventillegemestemplet og sylinderen, at stempeltrykkflaten og O-ringen har en mindre diameter enn ventilsetets diameter og at trykkfjæren er en trykkfjær som forspenner ventilsete-anleggsf laten til anlegg mot ventilsetet.
31. 31. Anordning som angitt i krav 1-21 som styrer en fluidum-strømningsstyreventil, karakterisert ved at den omfatter et hus med et trykkammer i huset, en første port på kammerets akse, et ventilsete med fastlagt diameter, som omgir porten, en andre port inntil første port, et ventil stempel som er bevegelig i kammeret og kan drives for å bevege en ventilseteanleggsflate til og fra anlegg mot ventilsetet, at stemplet har en trykkflate som er utsatt for en motstående ende av kammeret, at trykkene i denne ende forspenner ventilstemplet i retning av lukket ventilstilling,

    en første passasje i tilknytning til ventilstemplet og bevegelig med ventilstemplet for å forbinde høytrykksfluidum med trykkammeret, en andre passasje som forbinder trykk-kammeret med lavtrykk, et magnetisk ømfindtlig organ i huset som er bevegelig ved hjelp av et utvendig magnetfelt til faste stillinger i huset, og som kan drives for begrensning av forbindelsen av den ene passasje i forhold til den andre passasje, når stemplet beveges i forhold til det på grunn av trykket mot stemplets trykkflate.