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DE3224189C2 - - Google Patents

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Publication number
DE3224189C2
DE3224189C2 DE3224189A DE3224189A DE3224189C2 DE 3224189 C2 DE3224189 C2 DE 3224189C2 DE 3224189 A DE3224189 A DE 3224189A DE 3224189 A DE3224189 A DE 3224189A DE 3224189 C2 DE3224189 C2 DE 3224189C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
line
valve body
chamber
valve
core
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE3224189A
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English (en)
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DE3224189A1 (de
Inventor
Giulio Dotti
Luciano Turin/Torino It Moretti
Ugo Nichelino Turin/Torino It Costelli
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centro Ricerche Fiat SCpA
Original Assignee
Centro Ricerche Fiat SCpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Centro Ricerche Fiat SCpA filed Critical Centro Ricerche Fiat SCpA
Publication of DE3224189A1 publication Critical patent/DE3224189A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3224189C2 publication Critical patent/DE3224189C2/de
Granted legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/12—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
    • F16K31/36—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid in which fluid from the circuit is constantly supplied to the fluid motor
    • F16K31/40—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid in which fluid from the circuit is constantly supplied to the fluid motor with electrically-actuated member in the discharge of the motor
    • F16K31/406—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid in which fluid from the circuit is constantly supplied to the fluid motor with electrically-actuated member in the discharge of the motor acting on a piston
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T15/00—Construction arrangement, or operation of valves incorporated in power brake systems and not covered by groups B60T11/00 or B60T13/00
    • B60T15/02—Application and release valves
    • B60T15/025—Electrically controlled valves
    • B60T15/028—Electrically controlled valves in hydraulic systems
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00—Control of fluid pressure
    • G05D16/20—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means
    • G05D16/2093—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with combination of electric and non-electric auxiliary power
    • G05D16/2097—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with combination of electric and non-electric auxiliary power using pistons within the main valve

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Transportation (AREA)
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  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)
  • Safety Valves (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Art.
Solche Einrichtungen finden in Geräten und Maschinen unter­ schiedlicher Art Anwendung, deren hydraulischer Kreis modu­ liert werden soll, z. B. in Pressen, Werkzeugmaschinen, Maschinen zur Gummibearbeitung, Maschinen zur Kunststoff­ bearbeitung, metallurgischen Anlagen usw.
Durch Änderung der Intensität des Stroms durch die Wicklung des Elektromagneten des Steuerventils läßt sich eine propor­ tionale Änderung des Drucks in der Steuerkammer des Servo­ ventils herbeiführen, da die Stromänderung eine proportionale Änderung der Kraft bewirkt, mit der das Verschlußglied des Steuerventils gegen seinen Sitz gedrückt wird.
Die vergleichsweise komplizierte Konstruktion und der damit verbundene hohe Herstellpreis sowie Gewicht und Raumbedarf bekannter hydraulischer Einrichtungen mit Proportionalitäts­ steuerung machen sie für eine Verwendung in der Kraftfahr­ zeugtechnik, insbesondere in Bremssystemen, Kraftübertra­ gungssystem und Motorspeisesystemen, ungeeignet.
Eine hydraulische Einrichtung mit den Merkmalen des Ober­ begriffs des Patentanspruchs 1 ist durch die DE-OS 20 23 259 bekannt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, solche bekannten Einrichtungen so weiterzubilden, daß die Gefahr der Ausbildung von Druckoszillationen in der zu der Steuerkammer des Steuerventils führenden Leitung, die die Funktion beein­ trächtigen können, zuverlässig verhindert ist.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnungsgemäßen Merkmale des Patentanspruchs 1 in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs gelöst.
Die in dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 erwähn­ ten elastischen Mittel bewirken zusammen mit den übrigen Merkmalselementen nicht nur, daß die oben angesprochenen Druckoszillationen zuverlässig verhindert werden, sondern haben auch kürzere Ansprechzeiten und eine Verbesserung der Stabilität des Systems zur Folge.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfin­ dung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Im folgenden sei die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert:
Fig. 1 zeigt einen Teilschnitt eines ersten Ausführungs­ beispiels eines hydraulischen Systems gemäßt der Er­ findung,
Fig. 2 zeigt einen Teilschnitt eines zweiten Ausführungs­ beispieles des Systems gemäß der Erfindung,
Fig. 3 zeigt ein Diagramm, welches die Druck-Strom-Kenn­ linie eines praktischen Ausführungsbeispieles des Steuerventils wiedergibt.
In Fig. 1 ist der Körper eines hydraulischen Servoventils mit 1 bezeichnet. Er weist einen zylindrischen Sitz 2 auf, in welchem ein Teil des Ventilkörpers 3 eines Steuerven­ tils montiert ist. Der Ventilkörper 3 hat zylindrische Form und besteht aus ferromagnetischem Material. Das Steuerven­ til umfaßt außerdem einen Elektromagneten 4 mit einer Wick­ lung 5, die von einem röhrenförmigen Spulenkörper 6 getra­ gen ist. Dieser Spulenkörper 6, der aus nichtferromagnetischem Material besteht, befindet sich im Innern eines An­ kers 7 aus ferromagnetischem Material, der ein becherförmiges Element 8 mit einer Bodenwandung 8 a umfaßt, welches im Be­ reich seiner offenen Seite mit einer Platte 9 versehen ist, die eine zentrale Öffnung besitzt. Zwischen dem Ende des Spulenkörpers 6 und dem Boden 8 a einerseits und der Plat­ te 9 andererseits befinden sich ringförmige Platten 10. So­ wohl das becherförmige Element 8 als auch die Platten 9 und 10 bestehen aus ferromagnetischem Material.
Im Innern des Spulenkörpers 6 ist unter Zwischenfügung einer Buchse 11 aus nichtferromagnetischem Material ein ferromagnetischer Kern 12 gleitbar gelagert.
Derjenige Endbereich des Ventilkörpers 3, der dem in den Sitz 2 des Körpers 1 des Servoventils eingesetzten Endbe­ reich gegenüberliegt, ist im Innern der Platte 9, der ihr benachbarten Platte 10 und des entsprechenden Endberei­ ches der Hülse 11 montiert.
Der Ventilkörper 3 des Steuerventils ist axial von einer Leitung 18 durchdrungen, die mit einem ihrer Enden mit einer Steuerkammer 14 in Verbindung steht, deren Druck mit Hilfe des Steuerventils moduliert werden soll. Die Leitung 18 steht über eine Öffnung 23 mit engem Querschnitt und ge­ ringer axialer Ausdehnung mit einer radialen Öffnung 21 in Verbindung, die aus dem Ventilkörper 3 herausgearbeitet ist. Diese Öffnung 21 steht ihrerseits mit einer in dem Körper 1 des hydraulischen Servoventils ausgebildeten Öffnung 22 in Verbindung, die mit einer Fluiddruckquelle verbindbar ist.
Der Ventilkörper 3 besitzt ferner eine Öffnung 15, die über eine ringförmige Kammer 16, welche im Innern des Sit­ zes 2 von einer umlaufenden Nut des Ventilkörpers 3 be­ grenzt ist, mit einer Öffnung 17 des Körpers 1 des Servo­ ventils in Verbindung, die ihrerseits mit einem Abflußbe­ hälter verbunden ist.
Der Ventilkörper 3 umfaßt außerdem einen Durchgang für die Verbindung der Leitung 17 mit der Auslaßöffnung 15. Dieser Durchgang umfaßt eine Hauptkammer 19 (die im Innern der Buchse 11 von den beiden einander gegenüberliegenden End­ bereichen des Körpers 3 und des beweglichen Kernes 12 be­ grenzt ist), in deren Innenraum dasjenige Ende der Leitung 18 mündet, welches der Steuerkammer 14 abgewandt ist, so­ wie wenigstens eine Hilfsleitung 20, welche die Hauptkam­ mer 19 mit der Auslaßöffnung 15 verbindet.
Der Ventilkörper 3 ist im Innern des Sitzes unter Zwischen­ fügung einer Reihe von ringförmigen Dichtungen 24 montiert, die in gleichartigen peripheren Nuten des Ventilkörpers 3 eingesetzt sind. Letzterer besitzt ferner außerhalb des Körpers 1 eine periphere Nut 25, in welche ein mit Schrau­ ben 27 an dem Körper 1 befestigter Bügel 26 eingreift, der den Ventilkörper 3 des Steuerventils an dem Körper des Servoventils fixiert.
In demjenigen Endbereich der Leitung 18, der in die Haupt­ kammer 19 mündet, ist eine Dichtungsbuchse 28 montiert, die mit ihrem der Kammer 19 zugewandten inneren Rand einen Sitz für ein Verschlußglied in Form einer Kugel 29 bildet. Das Verschlußglied 29 wird von dem beweglichen Kern 12 des Elek­ tromagneten gegen seinen Sitz gedrückt, wenn die Wicklung 5 erregt ist.
In das dem Ventilkörper 3 gegenüberliegende Ende der Buch­ se 11 ist ein Verschlußpfropfen 30 mit Übermaß eingesetzt. Dieser Verschlußpfropfen 30 ist mit einer peripheren Nut versehen, in welche ein Haltering 31 eingreift, der einen Abstandsring 32 berührt.
Der Verschlußpfropfen 30 begrenzt zusammen mit dem ihm zu­ gewandten Ende des bewegbaren Kerns 12 eine Hilfskammer 33 im Innern der Buchse 11. Diese Hilfskammer 33 steht mit der Hauptkammer 19 über eine Reihe von axialen Nuten 34 in Ver­ bindung, die am Umfang des beweglichen Kerns 12 ausgebildet sind. Letzterer besitzt außerdem einen mittleren Abschnitt mit verringertem Durchmesser, der eine ringförmige Kammer 35 bestimmt. Infolge der vorangehend beschriebenen Struk­ tur bildet sich während des Betriebes im Bereich der Kam­ mer 35 ein Fluidfilm aus, der als Kissen wirkt und das Glei­ ten des Kerns 12 im Innern der Buchse 11 begünstigt.
Der Körper des beweglichen Kerns 12 ist von einer axialen Bohrung durchdrungen, in die ein Dorn 36 mit Übermaß ein­ gesetzt ist, der mit beiden Enden aus dem Körper des Kerns 12 herausragt. Derjenige Abschnitt des Dorns 36, der aus dem der Kammer 33 zugewandten Ende des Kerns 12 herausragt, verhindert, daß die einander gegenüberliegenden Oberflä­ chen des Kerns 12 und des Verschlußpfropfens 30 einander berühren können, so daß die Gefahr eines hydraulischen An­ einanderklebens dieser Oberflächen vermieden ist. Der Dorn 36 besteht aus nichtferromagnetischem Material mit einer Härte, die wesentlich größer ist als diejenige des beweg­ lichen Kerns 12.
Im Bereich desjenigen Endes des Dorns 36, das aus dem Kör­ per des beweglichen Kerns 12 in Richtung auf die Hauptkam­ mer 19 herausragt, besitzt der Kern 12 eine Ausnehmung 37 für die Aufnahme des kugelförmigen Verschlußgliedes 29.
Zwischen den einander gegenüberliegenden Enden des Ver­ schlußpfropfens 30 und des beweglichen Kerns 12 befindet sich eine Schraubenfeder 38, deren Funktion aus der spä­ teren Beschreibung hervorgeht.
Im Bereich des in die Steuerkammer 14 mündenden Endes der Leitung 18 befindet sich eine Lochblende 13, 39, welche ver­ hindert, daß eventuelle Druckoszillationen in der Leitung 18 sich in die Kammer 14 übertragen und umgekehrt.
Mit 40 ist ein mit dem verschiebbaren Steuerorgan des Servoventils fest verbundenes Element bezeichnet. Dieses Element 40 ist dem in der Kammer 14 herrschenden Druck ausgesetzt, so daß seine Position sich ändert, wenn der Druck in dieser Kam­ mer 14 variiert. In Fig. 1 ist ferner die mit 41 bezeich­ nete Einlaßöffnung des Servoventils dargestellt, die mit einer (nicht dargestellten) Auslaßöffnung über einen von dem genannten Steuerorgan des Servoventils gesteuer­ ten Durchgang in Verbindung steht.
Im folgenden sei die Funktion des in Fig. 1 dargestellten hydraulischen Systems erläutert:
Die Position des mit dem beweglichen Organ des Servoven­ tils verbundenen Elementes 40 ist eine Funktion des in der Steuerkammer 14 herrschenden Druckes. Dieser Druck wird über die in dem Körper 1 des Servoventils ausgebil­ dete Öffnung 22, den engen Querschnitt 23 der in dem Kör­ per 3 des Steuerventils gebildeten Öffnung 21 und die Lei­ tung 28 in die Kammer 14 übertragen.
Das als Kugel ausgebildete Verschlußglied 29 wird von dem beweglichen Kern 12 des Elektromagneten 4 gegen seinen Sitz gedrückt, wenn die Wicklung 5 erregt ist.
Falls der Druck in der Leitung 18 groß genug wird, um die von dem beweglichen Kern 12 auf das Verschlußglied 29 aus­ geübte Kraft zu überwinden, bewegt sich das Verschlußglied 29 zusammen mit dem beweglichen Kern 12 nach oben (in be­ zug auf Fig. 1) und setzt die Leitung 18 über die Hauptkam­ mer 19 und die Hilfsleitung 20 mit der zu dem Abflußbehäl­ ter führenden Öffnung 15 in Verbindung.
Der in der Leitung 18 (und infolgedessen in der Kammer 14) herrschende Druck ist infolgedessen eine Funktion der von dem beweglichen Kern 12 auf das Verschlußglied 29 ausgeüb­ ten Kraft.
Durch Veränderung der Intensität des der Wicklung 5 zuge­ führten Stromes läßt sich daher der in der Kammer 14 herr­ schende Druck (der eine Positionsänderung des beweglichen Steuerorgans des Servoventils bewirkt) modulieren.
Die vorangehend beschriebene Struktur und insbesondere die Tatsache, daß der Sitz für das als Kugel ausgebildete Ver­ schlußglied 29 in einer Zone des Körpers des Steuerventils ausgebildet ist, die im Innern der Wicklung 5 des Elektro­ magneten 4 liegt, sowie die Tatsache, daß dieses Verschluß­ glied 29 direkt von dem beweglichen Kern 12 des Elektroma­ gneten ohne die Hilfe axial zwischen ihnen liegender Ele­ mente gesteuert wird, ermöglichen die Schaffung eines Ven­ tils, das einfacher, preiswerter und weniger sperrig ist als bekannte Steuerventile mit elektrischer Proportional­ steuerung.
Fig. 2 (in der die mit Fig. 1 gemeinsamen Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind wie dort) zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich von dem in Fig. 1 dargestellen Ausführungsbeispiel nur da­ durch unterscheidet, daß die Drosselöffnung, über welche die Leitung 18 mit der Fluiddruckquelle in Verbindung steht, nicht in dem Körper 3 des Steuerventils, sondern in dem Ser­ voventil ausgebildet ist. Außerdem entfällt bei diesem Aus­ führungsbeispiel die Lochblende 13, 39.
Die Drosselöffnung, die in Fig. 2 mit dem Bezugszeichen 42 versehen ist, ist in der Wandung des Elementes 40 in einem solchen Bereich ausgebildet, daß die Steuerkammer 14 sich zwischen der Öffnung 42 und der Leitung 18 befindet. Die Öffnung 42 steht mit einer Öffnung 43 des Körpers 1 des Servoventils in Verbindung, an welche die Fluiddruck­ quelle anschließbar ist.
Die Funktion des in Fig. 2 dargestellten Ventils entspricht derjenigen des Ventils gemäß Fig. 1.
Eine theoretische Analyse der Funktion des hydraulischen Systems gemäß der Erfindung in der Ausführungsform gemäß Fig. 1 erlaubt die Bestimmung der Kriterien für die Dimen­ sionierung des Steuerventils, die eine umkehrbar eindeuti­ ge Beziehung zwischen der Intensität des durch die Wick­ lung 5 fließenden Stromes und dem Druck in der Leitung 18 (jedem Stromwert muß ein eindeutiger Druckwert entsprechen) und die Stabilität des Systems sicherstellen.
Zunächst müssen folgende Parameter festgesetzt werden:
P = Speisedruck des Steuerventils (an der Einlaßöffnung 22), Q = idealer Maximaldurchsatz für die Steuerung (Idealbedin­ gung ergibt sich, wenn der Druck in der Leitung 18 zu Null wird), ρ = Dichte des Fluids, E max = P′ max /P, worin P′ max der beim Entwurf zugrunde geleg­ te maximale Druck im Bereich der Leitung 18 ist, E min = P′ min /P, worin P′ min der beim Entwurf zugrunde geleg­ te minimale Druck im Bereich der Leitung 18 ist, I max = Strom, der dem Druck P′ max entspricht (die Wirkung der Feder 38 wird vernachlässigt), R = Innenradius der Buchse 11, t = Wandstärke der Buchse 11, w = Wandstärke des Ankers in dem dem Kern 18 gegenüberlie­ genden Bereich (Stärke der Platte 10 + Stärke des Bo­ dens 8 a), δ = , worin d s und D den Durchmesser der Öff­ nung der Buchse 28 bzw. den Durchmesser des als Kugel ausgebildeten Verschlußgliedes 29 bedeuten.
Außerdem werden die experimentell bestimmten Werte folgen­ der Koeffizienten benötigt:
ν = Streuungskoeffizient der Elektromagneten, m = Permeabilität in Luft, c g = Ausflußkoeffizient für den engen Querschnitt 23, c s = Ausflußkoeffizient für den von dem Verschlußglied 29 gesteuerten Durchgang sowie c′ s = Ausflußkoeffizient für den Durchgang im Innern der Buchse 28.
Wenn die vorangehend spezifizierten Parameter einmal fi­ xiert sind, lassen sich die charakteristischen Dimensionen des Ventils in folgender Weise bestimmen:
worin n die Windungszahl der Wicklung 5 des Elektromagne­ ten 4 ist.
Die zuletzt angeschriebene Beziehung ist der Wert eines Produktes von drei Größen, so daß es stets möglich ist, zwei beliebige Werte dieser Größen auszuwählen und die dritte zu bestimmen.
worin h der Abstand zwischen dem beweglichen Kern des Elektromagneten und dem Ventilkörper ist, wenn das Ver­ schlußglied 29 gegen seinen Sitz gedrückt wird.
Bei der zuletzt angeschriebenen Beziehung ist es selbst­ verständlich erforderlich, solche Werte für t und w zu wählen, daß sich keine negativen Werte für h ergeben.
Schließlich gilt noch
worin I min der Wert des Stromes ist, der dem Druck P′ min entspricht.
In der Praxis empfiehlt es sich einen Wert für den maxima­ len Hub des beweglichen Kerns des Elektromagneten zu wäh­ len, der größer ist als der durch die obengenannte Bezie­ hung gegebene Wert, um den Arbeitstoleranzen Rechnung zu tragen und eine größere Flexibilität beim Einsatz des Steu­ erventils für den Fall zu gewinnen, daß größere Speisedrücke auftreten, als sie dem Entwurf zugrunde gelegt sind.
Die Annahme eines Wertes für den maximalen Hub , der größer ist als der theoretische Wert, kann andererseits zu einer Verringerung der elektromagnetischen Kraft bei ge­ gebenem Strom führen, so daß die Gefahr besteht, daß der beweg­ liche Kern infolge der Reibung im System nicht in der Lage ist, sich in Bewegung zu setzen. Es wäre ein Fehler, die­ ses Problem durch Vergrößerung der Intensität des Speise­ stromes lösen zu wollen, da dies zu einem scharfen Anstieg führen würde, der von Druckoszillationen in der Leitung 18 begleitet ist.
Die Lösung dieses Problems ist die Aufgabe der zwischen dem Verschlußpfropfen 30 und dem beweglichen Kern 12 ange­ ordneten Schraubenfeder 38. Wenn der Abstand zwischen dem beweglichen Kern 12 und dem Körper 3 des Ventils am größ­ ten ist bildet diese Schraubenfeder eine genügend große Last, um den minimalen Druck in der Leitung 18 auszuglei­ chen.
Wenn in der Leitung 18 der minimale, dem Entwurf zugrunde gelegte Druck herrscht, wird dieser infolgedessen von der Feder 38 vollständig ausgeglichen und die Intensität des der Wicklung des Elektromagneten zugeführten Stromes ist im wesentlichen gleich Null.
Die Verwendung der Feder 38 bewirkt außerdem kürzere Ab­ sprechzeiten und vergrößert die Stabilität des Systems. Der Ventilkörper 3 kann auch aus nichtferromagnetischem Material bestehen. In diesem Fall ist es jedoch unerläß­ lich, daß der bewegliche Kern 12 sich nicht in zentraler Position im Innern der Wicklung 5 befindet, wenn das Ver­ schlußglied 29 gegen den Sitz drückt.
Im folgenden sei ein Dimensionierungsbeispiel für das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel des Steuerventils angegeben:
Entwurfsdaten:
P = 200 Nw/cm2; Q = 20 cm3/sec; ρ = 9.10-6 Nw sec2/cm4; E min = 0,02; E max = 0,99; R = 0,7 cm; t = 0,1 cm; w = 0,3; I max = 1 Amp.; δ = 0,8.
Experimentell bestimmte Größen:
μ = 1.26.106 Nw/(AW-Wert)2 ν = 1,3; C g = 0,78; C s = 0,55; C′ s = 0,66.
Hierbei bedeutet der AW-Wert die Amperewindungszahl der Wicklung 5.
Folgende charakteristische Größen ergeben sich:
d g = 0,07 cm; d s = 0,2 cm; D = 0,33 cm; = 0,075 cm; n = 554; h = 0,063 cm; I min = 0,094 Amp.; P′ max = 198 Nw/cm2; P′ min = 4 Nw/cm2.
Fig. 3 veranschaulicht die Druck-Strom-Kennlinie des prak­ tischen Ausführungsbeispieles des in Fig. 1 dargestellten Ventils.

Claims (13)

1. Hydraulische Einrichtung mit elektrischer Proportionalsteuerung mit einem hydraulischen Servoventil, das
  • - eine Steuerkammer (14) und
  • - ein zur Modulierung des Drucks in dieser Steuerkammer (14) dienendes Steuerventil
aufweist, welches
  • - einen mit einer Wicklung (5) und einem diese tragenden Spulenkörper (6) versehenen Elektromagneten (4),
  • - einen im wesentlichen zylindrischen Ventilkörper (3), der sich mit einem Endbereich im Innern eines Endbereichs des Spulenkörpers (6) befindet,
  • - sowie ein Verschlußglied (29)
umfaßt, das mit einem in dem Ventilkörper (3) ausgebildeten Sitz zusammenwirkt, wobei in dem Ventilkörper (3)
  • - eine mit der Steuerkammer (14) kommunizierende und über eine Drosselöffnung (23; 42) mit einer Fluiddruckquelle verbundene Leitung (18),
  • - eine mit einem Abflußbehälter verbindbare Ausflußöffnung (15)
  • - und ein die Leitung (18) mit der Ausflußöffnung (15) verbindender Durchgang (19, 20)
ausgebildet sind, und
wobei der Elektromagnet (4)
  • - einen mit dem Ventilkörper (3) fest verbundenen Anker (7),
  • - und einen beweglichen Kern (12)
umfaßt,
der gleitbar im Innern des Spulenkörpers (6) angeordnet ist,
der das Verschlußglied (29) unmittelbar antreibt und mit einer dem durch die Wicklung (5) fließenden Strom proportionalen Kraft in seine Schließstellung gegen seinen Sitz drückt, der in einer Zone des Ventilkör­ pers (3) liegt, die sich im Innern des Ankers (7) be­ findet,
und der mit einem seiner Enden zusammen mit dem ihm zu­ gewandten Endbereich des Ventilkörpers (3) eine Hauptkam­ mer (19) begrenzt, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß der die Leitung (18) mit der Ausflußöffnung (15) ver­ bindende Durchgang von der Hauptkammer (19) und wenig­ stens einer von der Hauptkammer (19) zu der Ausflußöff­ nung (15) führenden Hilfsleitung (20) gebildet ist,
  • - daß der Sitz für das Verschlußglied (29) von dem in die Hauptkammer (19) mündenden Endbereich der Leitung (18) gebildet ist,
  • - daß ein Abdeckelement (30) vorgesehen ist, das zusammen mit dem der Hauptkammer (19) abgewandten Ende des beweg­ lichen Kerns (12) im Innern einer den Kern in dem Spulen­ körper (6) aufnehmenden Buchse (11) eine Hilfskammer (33) begrenzt, die durch an dem Umfang des Kerns (12) ausge­ bildete axiale Nuten (34) mit der Hauptkammer (19) ver­ bunden ist,
  • - und daß zwischen dem Abdeckelement (30) und dem ihm ge­ genüberliegenden Ende des Kerns (12) elastische Mittel (38) angeordnet sind, die den Kern (12) in Richtung auf die Hauptkammer (19) vorspannen.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (3) des Steuerventils aus ferromagnetischem Material besteht.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der bewegliche Kern (12) des Elektromagneten (4) einen durchmesserkleineren mittleren Abschnitt aufweist, der im Innern der Buchse (11) eine periphere Ringkammer (35) begrenzt.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß Mittel (36) vorgesehen sind, die die Endposition des beweglichen Kerns (12) des Elektromagneten (4) bei seiner Bewegung in Richtung auf das Abdeckelement (30) festlegen, und daß in dieser Endposition die einander zugewandten Endbereiche des beweglichen Kerns (12) einerseits und des Abdeckelements (30) andererseits Abstand voneinander haben.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel von einem axialen Dorn (36) gebildet sind, der mit Preßpassung in den beweglichen Kern (12) des Elektromagneten (4) eingesetzt ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz des Verschlußglieds (29) von dem Innenrand einer Buchse (28) gebildet ist, die an dem Ventilkörper (3) in demjenigen Endbereich der Leitung (18) montiert ist, der in die Hauptkammer (19) mündet.
7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß derjenige Teil des Ventilkörpers (3), der aus dem Elektro­ magneten (4) herausragt, in einen Sitz (2) des Körpers (1) des hydraulischen Servoventils eingesetzt ist und dadurch das Servoventil und das Steuerventil miteinander verbindet.
8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (18) von einer Bohrung gebildet ist, die den Ventilkörper (3) axial durchdringt.
9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in die Steuerkammer (14) mündende Ende der Leitung (18) eine Lochblende (13, 39) aufweist, die die Übertragung von Druckschwingungen aus der Leitung (18) in die Steuerkammer (14) und umgekehrt verhindert.
DE19823224189 1981-07-01 1982-06-29 Hydraulisches system mit elektrischer proportionalsteuerung Granted DE3224189A1 (de)

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