DE1099295B - Verteiler fuer hydraulische Fluessigkeiten mit elektromagnetischer Steuerung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf einen Verteiler für hydraulische Flüssigkeiten mit elektromagnetischer Steuerung, der durch Verschiebung eines elastisch aufgehängten und den differentiellen Veränderungen des elektromagnetischen Feldes unterliegenden Kerns eine Servo-Vorrichtung durch zwei Leitungen mit verschiedenen Drücken beschickt und bei dem der Anker einen Fortsatz trägt, der in gleitender Berührung mit den Öffnungen von symmetrischen Rohren steht, deren entgegengesetzte düsenartige Öffnungen mit dem Druckeinlaß und je einer der Verbraucherleitungen verbunden sind.

In weiterer Ausbildung dieses älteren Vorschlags ist nach der Erfindung vorgesehen, daß das von der Druckmittelquelle ankommende Druckmittel
Schiabergehäuse in zwei gleiche Teilströme zerlegt wird, die den beiden Druckmittelräumen des Servomotors durch gedrosselte Leitungen zugeführt werden, wobei von jeder dieser gedrosselten Leitungen eine Leitung zu den einander gegenüberliegenden Düsen führt, die von dem beweglichen Magnetanker beherrscht werden, in der neutralen Stellung des Magnetankers beide gleichmäßig gedrosselt sind und das Druckmittel zum Rücklaufanschluß durchtreten lassen, während bei erregtem Magnetsystem die eine der beiden Düsen voll geöffnet und die andere ganz geschlossen ist, so daß der einen Seite des Servomotors Druckmittel zugeführt und von der anderen Seite das darin enthaltene Druckmittel zum Rücklaufan schluß geführt wird.

Es wird dadurch erreicht, daß der Servomotor mit beträchtlichen Kräften beschickt werden kann, die durch sehr geringe Änderungen der angewandten elektrischen Energie gesteuert werden und die eine direkte Funktion dieser Energieänderung sind.

Bekannt ist die Steuerung eines in beiden Richtungen unter Federdruck stehenden Steuerschiebers durch eine Düsenanordnung. Ferner ist es bekannt, in Steuerschiebern Drosselschrauben zu verwenden.

Eine erste Ausführungsform der Erfindung ist in den Fig. 1 bis 9 der Zeichnungen dargestellt. Darin ist Fig. 1 eine Ansicht,

Fig. 2 ein Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 ein Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2 bei abgehobenem Gehäuse,

Fig. 4 ein Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 2, Fig. 5 ein Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 2,

Fig. 6, 7, 8, 9 je ein Schnitt längs der Linie VI-VI, bzw. VII-VII bzw. VIII-VIII bzw. IX-IX in Fig. 3.

Der Verteiler (Fig.4) hat einen Einlaß A₃ zwei Anschlüsse für die Verbraucherleitungen U₁ und U₂ und einen Rücklaufanschluß R.

Die elektromagnetische Vorrichtung besteht aus zwei koaxialen Spulen 1, 2, die je ein Ende gemein-

Verteiler für hydraulische Flüssigkeiten
mit elektromagnetischer Steuerung

Anmelder:

Recherches Etudes Production R. E. P.,
Paris

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Kosel, Patentanwalt,
Bad Gandersheim, Braunschweiger Str. 22

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 22. Februar 1957

Rene Lucien, Neuilly-sur-Seine, Seine (Frankreich),
ist als Erfinder genannt worden

ag sam halben, das an die gleiche Buchse 3 einer dreipoligen Steckdose angeschlossen ist, während die anderen Spulenenden an die beiden anderen Buchsen 4, 5 der Steckdose 6 angeschlossen sind. Die Steckdose 6 ist auf der Wand des Gehäuses 7 befestigt, das auf dem Schiebergehäuse 7₁ ruht.

Fig. 1 zeigt die beiden Spulen zum besseren Verständnis ihrer Schaltung schematisch außerhalb des Gehäuses 7. Die vorzugsweise dichte Steckdose wird an einen elektrischen Stromkreis angeschlossen, der in irgendeiner bekannten Weise so geschaltet ist, daß er abhängig von der Verschiebung eines Läufers eines elektrischen Steuerorgans die Stromintensität in den Spulen 1 und 2 differential verändert. Die Permanentmagneten 8 (Fig. 2 und 9) polarisieren das magnetisehe System, das durch einen Eisenkreis 9 (Fig. 3) und einen zwischen dessen Polmassen liegenden Anker 10 vervollständigt wird. Zwischen dem Eisenkreis 9 und dem oberen Querstück 9 α ist ein Spalt gelassen. Der Anker 10 wird elastisch gestützt von zwei Drähten oder Lamellenil (Fig. 3 und 7) aus Stahl oder Federbronze, die in den Boden einer Ausnehmung der Platte 12 hineingesteckt sind. Die Platte 12 ist mit Schrauben 14 zwischen den zwei Gehäuseteilen 13 festgeschraubt (Fig. 6).

Bei gleicher Spannung in beiden Spulen 1, 2 steht der Anker 10 fest. Dagegen verschiebt er sich in Richtung des Pfeils/^ oder des Pfeils/^ (Fig. 8), je nachdem die Spannung in der einen oder der anderen der beiden Spulen 1 und 2 höher ist.

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Der hydraulische Kreislauf ist folgendermaßen': Die durch A ankommende Druckflüssigkeit geht durch einen Filter 15 in den Boden der zylindrischen Kammer 16 und durch einen Kanal 17 in den ringförmigen Raum 18 am Boden der Kammer 19 ran das Ende einer-Düse 20 herum, deren anderes Ende m den Eingang der Kammer 19 eingeschraubt ist. Die Düse 20 hat eine Axialbohrung 21, deren Außenende mit einem Stopfen 22 verschlossen ist und die in einer Öffnung 23 mit geringem Querschnitt endet. Die Druckflüssigkeit erfüllt den Ringraum 18 und teilt sich in zwei Ströme, deren einer durch Queröffnungen durch die Düse 20 hindurchgeht, während der andere Strom durch eine Bohrung 24 im Gehäuseteil 8 zu einem Ringraum läuft, der dem Ringraum18 gleich ist und eine Düse 20 α umgibt, die der Düse 20 gleich ist und zu ihr in Bezug auf die Mittelebene x-x des Verteilers symmetrisch liegt.

Der Weg der Flüssigkeit vom Ausgang der Düse 20 a zur Verbraucherleitung U₂ ist in Bezug auf die Ebene x-x symmetrisch zum Wag vom Ausgang der Düse 20 zur Verbraucherleitung U₁. Es genügt daher, wenn nur der Weg der Flüssigkeit vom Ausgang 23 der Düse 20 an beschrieben wird. Diese Düse mündet in eine Bohrung 25, von der die Flüssigkeit durch eine Querbohrung 26 zum Boden einer zylindrischen Kammer 27 geht, in die ein Schenkel eines Kniestücks 28 eingepaßt ist. Dieses umschließt einen Filter, der dem Filter 15 entspricht und den die Flüssigkeit durchlaufen muß. Das Kniestück trägt den Anschluß für die Verbraucherleitung U₁.

Senkrecht zur Bohrung 25 und in diese einmündend liegt eine Bohrung 29 (Fig. 2), die durch das Ende einer Stange 30 abgedeckt ist, die mit einem gewissen Spiel durch das Gehäuseteil 31 hindurchgeht und deren Kopf 32 unter Zwischenlage eines Dichtungsrings auf dem Gehäuseteil 31 aufliegt. In diesem liegt quer eine Düse 33, die in den Ringraum um die Stange 30 mündet und das in den Anker 10 eingelassene Verschlußteil 34 reibungslos berührt. Eine gleiche Einrichtung liegt symmetrisch dazu in Bezug auf die Ebene x-x und endet in einer Düse 33 α. Das Verschlußteil 34 hat im Querschnitt das aus Fig. 7 ersichtliche Profil eines Rechtecks, aus dem an zwei diagonal gegenüberliegenden Ecken kleine Rechtecke ausgeschnitten sind, deren Seiten zu den Seiten des großen Rechtecks parallel laufen. Diese Ausschnitte haben in Richtung rechtwinklig zur Achse der Düse 33, 33ii eine solche Tiefe, daß in der in Fig. 7 dargestellten Ruhestellung die beiden Düsen 33, 33 a fast ganz verschlossen sind und die der Flüssigkeit gebotenen Querschnitte genau gleich sind. Die Flüssigkeit wird in der Bohrung 35 aufgefangen und läuft durch die Bohrungen 36, 37, 38 in die zylindrische Kammer 39 (Fig. 4 und 5) und nach Durchlaufen eines Filters 40 zum Rücklaufanschluß R₁ von dem sie zum Behälter geleitet wird, um im Kreislauf der Pumpe wieder verwendet zu werden.

Bei einer Störung des Gleichgewichts der Intensitäten in den Spulen 1 und 2 bewegt sich das Verschlußteil 34 in der Richtung eines der Pfeile f_t oder /₂ und deckt so eine der Düsen 33, 33 a (Fig. 7) zu, während die andere progressiv weiter aufgedeckt wird. Dadurch ergibt sich in einer der Verbraucherleitungen ein Druckverlust und im anderen ein Druckanstieg und dadurch die Betätigung des Servomotors in der einen oder anderen Richtung.

Das Verschlußteil 34 verschiebt sich praktisch reibungslos. Da die Flüssigkeit auf zwei einander gegenüberliegende Seiten- und senkrecht zu seiner Bewe- '_';. ,:gür£gsr.icKturig-jdrüökt, erfolgt seine Bewegung praktisch ohne Arbeitsaufwand.

Da die elastischen Drähte oder Lamellen 11 sehr .•biegsam sein-können, ist die Empfindlichkeit des Gerä-ts sehr JhqcB.

Eine in den Fig. 10 bis 17 dargestellte abgeänderte Ausführung hat einen Verteiler zum Gegenstand, der einen Servomotor mit hydraulischer Flüssigkeit mit sehr viel höheren Druck beschicken soll. Die elektromagnetische Vorrichtung ist die gleiche wie zuvor. Dagegen werden die erzeugten differentiellen Drücke nicht direkt an den Servomotor gegeben, sondern benutzt, um einen eingebauten Steuerschieber zu betätigen. Dieser steht in Verbindung mit dem Druckflüssigkeitseinlaß und leitet durch die ihm vom Verteiler erteilten Verschiebungen differentielle Drücke zürn· Servomotor. Die Fig. 10 bis 17 zeigen in

Fig. 10 einen Schnitt längs der Linie X-X in Fig._14,

Fig. 11 und 12 Seitenansichten von rechts bzw. . von links,

Fig. 13 einen Schnitt längs der Linie XIII-XIII in Fig. 10,

Fig. 14 einen Schnitt längs der Linie XIV-XIV in Fig. 11,

Fig.' 15 eine Ansicht von unten in Richtung des Pfeils/₂ der Fig. 12,

Fig. 16 eine Ansicht entsprechend der Fig: 14 unter Weglassung einiger ihrer Teile,

Fig. 17 einen Schnitt längs der Linie XVII-XVII in Fig. 16.

Die Fig. 6 bis 9 des zuvor beschriebenen Verteilers sind Schnitte längs den Linien VI-VI, VII-VII, VIII-VIII und IX-IX in Fig. 13.

In diesen Figuren tragen Teile, die mit denen des zuvor beschriebenen Verteilers identisch sind, gleiche Bezugszeichen.

Bei dieser Abwandlung liegt die Steckdose 6, die den Strom zu den zwei Spulen 1 und 2 leitet, im Schiebergehäuse 50. Abgesehen von diesem Unterschied ist das gesamte elektromagnetische System das gleiche wie zuvor.

Das hydraulische System ist wie folgt:

Der Einlaß A, die Verbraucherleitungen U₁ und CZ₂ und der Rücklaufanschluß R liegen in der Unterseite des Schiebergehäuses50 (s. Fig. 16). Der Einlaßt mündet in eine Ringnut 51 (Fig. 14), von wo eine Bohrung 52 die Flüssigkeit in einen an seinen Enden geschlossenen zylindrischen Hohlraum 53 führt. Hier teilt sie sich in zwei Ströme, die die Filter 54a bzw. 54 & durchfließen, an deren Ausgängen die Düsen 55 c bzw. 55 & sitzen, die in die Kammern 56 α bzw. 56 & münden. Da die Flüssigkeitswege im wesentlichen symmetrisch sind, wird hier nur der linke Weg nach den Fig. 14 und 10 beschrieben. Von der Kammer 56a geht die Flüssigkeit durch die Leitungen 57, 58 in die Leitung 59, die sie teils in eine Bohrung 60 und teils durch die Leitung 61 in eine Kammer 62 am Ende einer Bohrung 64 (Fig. 13) leitet. Von der Bohrung 60 (Fig. 10) steigt die Flüssigkeit durch die Stange 30 in eine Ringkammer des Gehäuseteils 31 und von dort in die Düse 33, die gegen das Verschlußteil 34 des Ankers 10 mündet. Die aus dem Raum 35 (Fig. 13) überlaufende Druckflüssigkeit läuft durch die BohruhgenÖ5, 66 und 67 in den Raum 68, der zur Aufnahme der Steckdose 6 dient. Aus dem Raum 68 läuft die Flüssigkeit durch die Bohrungen 69 und 70 zum Rücklaufanschluß R.

Die" Steckdose ist in Berührung mit der Flüssig- - keit und muß daher dicht sein.

Die differentiellen Stromänderungen in den Spulen 1 und 2, die die differentiellen Druckänderungen in 'den Bohrungen 60 "bestimmen, erzeugen Druckunterschiede in den Kammern 62 an den Enden des Schieberkolbens 63.

Bei Stromgleichheit in den beiden Spulen sind die Drücke in den beiden Kammern 62 gleich und der Schieberkolben 63 steht in der Neutralstellung, in der er durch zwei gegeneinanderdrückende Federn 71, 71 α gehalten wird, von denen eine, 71 a, eine Schraubeinstellung 72 hat, mit der die Federspannung und die Neutralstellung eingestellt werden.

In dieser Stellung deckt der mittlere Bund 73 des Schieberkolbens 63 die beiden Leitungen 74 zu, die durch ihre Verbindung mit der Ringnut 51 am Pumpendruck liegen.

Durch die äußeren Bunde des Schieberkolbens 63 sind in dieser Stellung auch die Leitungen 75 zugedeckt, die durch die Ringnuten 76 mit den Bohrungen 77 und durch diese (s. Fig. 16 und 17) mit der Leitung 78, der Kammer 68 und dem Rücklauf anschluß R verbunden sind. Jede Bewegung des Schieberkolbens 63 in der einen oder anderen Richtung verbindet die Verbraucherleitung U₁ mit dem Einlaß A und die Verbraucherleitung CZ₂ mit dem Rücklaufanschluß R oder umgekehrt.

Je größer also das Druckgefälle zwischen den Kammern 62 ist, um so mehr verschiebt sich der Schieberkolben (wobei die Verschiebung jedoch abhängig ist vom Widerstand der Druckfedern 71) und um so mehr werden die öffnungen freigegeben, die CZ₁ und U.-, mit A und R verbinden. Dadurch entsteht eine Strömung, die dem Intensitätsgefälle in den Spulen 1 und 2 entspricht. Die Strömung als Funktion des Intensitätsgefälles des Steuerstroms kann nach Wunsch gestaltet werden durch eine Folge von Leitungen wie 75, die radial, aber in Längsrichtung und winklig zueinander leicht versetzt durch die Büchse des Schieberkolbens 63 geführt werden.

Claims (4)

Patentansprüche: 40

1. Verteiler für hydraulische Flüssigkeiten mit elektromagnetischer Steuerung, der durch Verschiebung eines elastisch aufgehängten und den differentiellen Veränderungen des elektromagnetischen Feldes unterliegenden Ankers eine Servovorrichtung durch zwei Leitungen mit verschiedenen Drücken beschickt und bei dem der Anker ein Verschlußteil trägt, das in gleitender Berührung mit den Öffnungen von symmetrischen Rohren steht, deren entgegengesetzte düsenartige Öffnungen mit dem Druckeinlaß und je einer der Verbraucherleitungen verbunden sind, dadurch gekenn zeichnet, daß das von der Druckmittelquelle ankommende Druckmittel im Schiebergehäuse in zwei gleiche Teilströme zerlegt wird, die den beiden Druckmittelräumen des Servomotors durch gedrosselte Leitungen (CZ₁, CZ₂) zugeführt werden, wobei von jeder dieser gedrosselten Leitungen (CZ₁, CZ₂) eine Leitung zu den einander gegenüberliegenden Düsen (33, 33 a) führt, die von dem beweglichen Magnetanker (10) beherrscht werden, in der neutralen Stellung des Magnetankers (10) beide gleichmäßig gedrosselt sind und das Druckmittel zum Rücklaufanschluß (R) durchtreten lassen, während bei erregtem Magnetsystem die eine der beiden Düsen (33, 33 a) voll geöffnet und die andere ganz geschlossen ist, so daß der einen Seite, des Servomotors Druckmittel zugeführt und von der anderen Seite das darin enthaltene Druckmittel zum Rücklaufanschluß (R) geführt wird.

2. Verteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Teilströme eine Düse (20, 20 a) durchströmt und in eine der Verbraucherleitungen (CZ₁, CZ₂) mündet, während Ableitungen (29), die von jedem der Teilströme abgehen, in je eine Düse (33,33a) münden, deren eines Ende je eine der Stirnflächen des Verschlußteils (34) am Magnetanker (10) leicht berührt.

3. Verteiler nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß er als Hilfsschieber die beiden Druckkammern (62) eines angebauten Steuerschiebers (63) mit Druckflüssigkeit beschickt, der durch zwei gegeneinander wirkende Federn (71, 71a) in neutraler Stellung gehalten wird (Fig. 10 bis 17).

4. Verteiler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderung in den Rücklauf dadurch progressiv gestaltet wird, daß der Schieber dicht beieinanderli'egende, in den Rücklauf führende öffnungen nacheinander aufdeckt, durch deren Auswahl nach Stellung und Querschnitt die Förderung in den Rücklauf beliebig wählbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1 050 795;
USA.-Patentschriften Nr. 2 582 088, 2 742 919.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1 029 207.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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