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Die Erçindnlng betrifft eine elektrohydraulische Sernro-
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ventileinheit gemäß der Gattung der Erfindung.
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Aüf dem wirkt erhältliche Servoventile und Proporticnalventile mit
Hubregelung dienen der Hubregelung eines Steuerschiebers und sind für Hubregelungen
von steuerbaren Sitzventilen nicht geeignet.
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Der immer vielfacher erfolgende Einsatz von steuerbaren Sitzventilen
zur schnellen und weichen Steuerung von Linear- und Rotations-Druckmittelmotoren,
insbesonders größerer Abmessungen, verlangt eine Ventileinheit mit deren hilfe lasteingespannte
und/oder lastunabhängige, hubgeregelte und/oder stromgeregelte Druckmittelsteuerungen
und/oder Druckmittelregelungen möglich sind.
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.Yit den bekannten Steuer- und Regelgeräten lassen sich derartige
Steuerungen und/oder Regelungen nur mit hohem Kostenaufwand durchführen.
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Diese Narktlücke zu schließen soll Gegenstand der Erfindung sein.
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Srfindungsgemäß ist hier mit einer elektrohydraulischmechanischen
Regeleinheit, die den Hub eines Steuerschiebers oder steuerbaren Sitzventiles messend,
in Längsachse angebracht, eine Hubregelung des Steuerschiebers oder steuerbaren
Sitzventiles proportional zu einem in einem Regelmagneten wirkenden elektrischen
Signal durchführt und als komplette Regeleinheit an ein vorhandenes, bekanntes steuerbares
Sitzventil oder einen Steuerschieber angebaut werden kann.
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Im Einzelnen wird die Aufgabe der Erfindung durch die in den Patentansprüchen
angegebenen Maßnahmen mit den darin aufgeführten vorteilhaften Ausgestaltungen gelöst.
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Durch die Erfindung wird eine wesentliche Vereinfachung der Regeleinrichtung
für eine Hub- oder Stromregelung von Steuerschiebern und steuerbaren Sitzventilen
erreicht.
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Die Figuren zeigen in sieben Schnittzeichnungen sieben Ausführungsbeispiele
der Erfindung.
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Es zeigen im Einzelnen: Fig. 1 den Schnitt durch eine elektrohydraulisch-mechanische
Regeleinheit, die ein steuerbares Sitzventil hubstabil steuert und/oder regelt.
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Fig. 2 den Schnitt durch die elektrohydraulisch-mechanische Regeleinheit
nach Fig. 1, die einen Steuerschieber hubstabil steuert und/oder regelt.
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3 den Schnitt durch eine elektrohydraulisch-mechanische Reeeleir.F.eit,
zum. essen eines Druckmittelstromes und Regeln weiterer Sitzventlie oder eines Steuerscniebers.
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Fig. 4 den Schnitt durch eine elektrohydraulisch-mechanische Regeleinheit,
die ein steuerbares Sitzventil hubtabil steuert und/oder regelt.
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Fig.5 den Schnitt durch die elektrohydraulisch-mechanische Regeleinheit
nach Fig. 4, die eines der zwei steuerbaren Sitzventile hubstabil steuert und/ oder
regelt.
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vig. 6 den Schnitt durch die eiektrohydraulisch-mechanische Regeleingeit
nach Fig. 4, die über ein Regelstrom Verstärker-Sitzventil eines der zwei steuerbaren
Sitzventile hubstabil steuert und/oder regelt
Fig. 7 den Schnitt
durch eine elektrohydraulischmechanische Regeleinheit nach Fig. 4 , die mit einem
steuerbaren Sitzventil eine Druckmittel-Strommessung durchführt und in Abhängigkeit
dieses Ergebnisses zwei weitere steuerbare Sitzventile steuert und/oder regelt.
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Fig. 8 den Schnitt durch eine elektrohydraulischmechanische Regeleinheit
nach Fig. 4, die mit einem steuerbaren Sitventil eine Druckmittel-Strommessung durchführt
und in Abhängigkeit dieses Ergebnisses über ein Regelstrom Verstärker-Sitzventil
zwei weitere Steuerbare Sitzventile steuert und/oder regelt.
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Fig. 9 den Schnitt durch eine elektrohydraulisch-mechanische Regeleinheit
nach Fig. 3, die für die Aufgaben der Fig. 7 geeignet ist.
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-ig. 1C den Schnitt durch eine elektrohydraulisch-mechanische Regeleinheit
nach rig. 3, die für die Aufgaben der Fig. 8 geeignet ist.
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In den Zeichnungen sind Druckmittel-Arbeitsanschlüsse und Druckmittel-Steueranschlüsse
mit den in der Literatur üblichen Buchstaben dargestellt.
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Die dabei verwendeten Buchstaben haben folgende Bedeutung: P = von
der Druckmittelquelle zu den steuernden Sitzventilen oder zum Steuerschieber führender
Arbeitsanschluß.
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T = von den steuernden Sitzventilen oder vom Steuerschieber zum Druckmittel
Sammelbehälter drucklos führender f'rbeitsanschluß.
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A = on den steuernden Sitzventilen oder vom Steuerschieber zum Druckmittelmotor
führender erster Arbeitsanschluß.
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@ B = von den steuernden Sitzventilen oder vom Steuerschiber zum
Druckmittelmotor Führender zwiter Arbeitsanschluß.
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X = von drr Drucknittelquelle zum Regelschieber führendes Steuerdruckinittel
als Steueranschluß.
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Y = vom Regelschieber zum Druckmittel-Sammelbehälter führender druckloser
Steueranschluß.
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Die in Fig. 1 dargestellte elektrohydraulisch-mechanische Regeleinheit
besteht im einzelnen aus dem Regelmagnet 1, in dem ein elektrisches Signal in eine
zugeordnete Magnetkraft angeformt und vom Magnetstößel 2 stirnseitig auf den Regelschieber
3 mit Ventilsitz 9 in Längsrichtung übertragen wird, als die Sollwerteinheit und
dem Sitzventil 19, dessen Öffnungshub ber den eßstift 17 auf die Regelfeder 10 wirkend
mit einer zugeordneten Kraft den Regelschieber 3 mit Sitzventil 9 in Längsrichtung
gegen die Kraft des entgegengesetzt wirkenden Iagnetstößels 2 schiebt, als Istwerteinheit,
wobei der Soll-Istwertabgleich durch entsprechendes Öffnen oder Schließen des Ventilsitzes
9 vom Regelschieber 3 erfolgt.
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Danach bleibt in Ruhestellung das Sitzventil 19 deshalb geschlossen,
weil in dieser Stellung die Regelfeder 10 mit ihrer Kraft den Ventilsitz 9 des Regelschiebers
3 solange schließt, bis die entgegenwirkende Kraft des Magnetstößels 2 durch die
wirkung eines elektrischen Signales im Regelmagnet 1 größer wird.
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In dieser Ruhestellung kann kein Steuerdruckmittel durch den Ventilsitz
9 des Regelschiebers 3, die Bohrungen 8 und den Kanal 7 in den Steueranschluß4 drucklos
abfließen, so daß aus dem Steueranschiuß X zufließendes Steuerdruckmittel (vorzugsweise
des gleichen Druckes wie das Druckmittel im Arbeitsanschluß P) durch die Drossel
22, den Kanal 13 und die Bohrungen 14 in die ztitnkamm.er 12 und die Federkammer
23
fließt, dort und an beiden Stirnflächen des Regelschiebers 3
mit Ventilsitz 9 mit dem vollen Druck wirkend, dafür sorgt, daß das Sitzventil 19
gegen den Druck des Druckmittels in der Ringkammer 20 aus dem Arbeitsanschluß P
oder T und dem Arbeitsanschluß A oder B geschlossen bleibt.
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Dabei wirkt der Druck des Steuerdruckmittels auch im Regelmagnet 1,
und es werden gleiche, entgegengesetzt wirksame Stirnflächen des Regelschiebers
3 mit Ventilsitz 9 vorausgesetzt, Wird durch die Wirkung eines elektrischen Signales
im Regelmagnet 1 die Kraft des l-;agnetstößels 2 größer als die entgegengesetzt
wirkende Kraft der Regelfeder 10, so öffnet der Ventilsitz 9 des Regelschiebers
3 und läßt mehr Steuerdruckmittel durch die Bohrungen 8 und den Kanal 7 drucklos
in den Steueranschluß Y abfließen,* durch die Drossel 22, den Kanal 13 und die Bohrungen
14 zufließen kann, wodurch der Druck des Steuerdruckmittels in der Federkammer 23
mit seiner Schließkraft auf das Sitzventil 19 geringer wird als die entgegengesetzt
wirkende Öffnungskraft des wirksamen Arbeitsdruckrittels in der Ringkammer 20 und
dem Arbeitsanschluß A oder B und das Sitzventil 19 mit dem Hub öffnet, der erforderlich
ist über den Neßstift 17 die Regelfeder 10 soweit zusammenzudrücken,bis deren Längskraft
auf den Regelschieber 3 mit Ventilsitz 9 größer ist als die entgegengesetzt wirkende
Kraft des Kagnetstößels 2, so daß durch Schließen des ientilsitzes 9 vom Regelschieber
3 ein weiterer Abfluß des Steuerdruckmittels in den Steueranschluß Y verhindert
wird und die damit erfolgende Druckerhöhung in der Federkammer 23 ein weiteres Öffnen
des Sitzventiles 19 verhindert.
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nur als ;teuerdruckmittel aus dem Steueranschluß X
Bei
diesem elektrohydraulisch-mechanischen Regelvorgang wird durch entsprechendes Schließen
und Öffnen des Ventilsitzes 9 vom Regelschieber 3 erreicht, daß das Sitzventil 19
einen Öffnungshub einnimmt, der einer proportionalen Größe des elektrischen Signales
entspricht, das im Rgelmagneten 1 wirkt.
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Die in Fig. 2 dargestellte elektrohydraulisch-mechanische Regeleinheit
besitzt den gleichen Aufbau wie in Fig. 1, mit dem Unterschied, daß anstelle des
Sitzventiles 19 der federzentrierte Steuerschieber 33 vorhanden ist und daß das
Steuerdruckmittel hier vom Arbeitsanschluß P, durch den Kanal 36, die Drossel 35
und den Kanal 34 in das Federgehäuse 23 und weiter durch den Kanal 13 in die Stirnkammer
12 fließt.
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Dabei wird die federzentrierte Mittelstellung des Steuerschiebers
33 durch die Ventilfedern 18 und die Federwiderlager 32 bestimmt. Eine entgegengesetzt
angeordnete elektrohydraulischmechanische Regeleinheit bezieht ihr Steuerdruckmittel
aus dem Arbeitsanschluß P, durch den Kanal 36, die Drossel 37 und den Kanal 38 und
gestattet die proportionale Steuerung des Steuerschiebers 33 in beiden Hubrichtungen
mit Mittelstellung als Ruhestellung.
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Die in Fig. 3 dargestellte elektrohydraulisch-mechanische Regeleinheit
besteht im Einzelnen aus dem Regelmagnet 1, in dem ein elektrisches Signal in eine
zugeordnete Magnetkraft umgeformt und vom Magnetstößel 2 stirnseitig auf den Regelschieber
3 mit Ventilsitz 9 in Längsrichtung übertragen wird, als die Sollwerteinheit und
dem Sitzventil 19, dessen öffnungshub über den Meßstift 17 auf die Regelfeder 10
wirkt und mit einer zugeordneten Kraft den Regelschieber 3 mit Sitzventil 9 in Längsrichtung
gegen die Kraft des entgegengesetzt wirkenden Magnetstößels 2 schiebt, als Istwerteinheit,
wobei der Soll-Istwertabgleich durch entsprechendes Öffnen oder Schließen des Ventilsitzes
9 vom Regelschieber 3 erfolgt.
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Danach bleibt in Ruhestellung das Sitzventil 19 deshalb geschlossen,
weil in dieser Stellung die Regelfeder 10 mit ihrer Kraft den Ventilsitz 9 des Regelschiebers
3 solange schließt, bis die entgegenwirkende Kraft des Magnetstößels 2 durch die
Wirkung eines elektrischen Signales im Regelmagnet 1 größer wird.
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In dieser Ruhestellung kann kein Steuerdruckmittel durch den Ventilsitz
9 des Regelschiebers 3, die Bohrungen 14 und den Kanal 13 in den Steueranschluß
Y drucklos abfließen, so daß aus dem Steueranschluß X kein Steuerdruckmittel (vorzugsweise
des gleichen Druckes wie das Druckmittel im Arbeitsanschluß P) durch den Kanal 7
und die Bohrungen 8 zufließen kann.
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Wird durch die Wirkung des eluktrischen Signales im Regelmagnet 1
die Kraft des Magnetstößels 2 größer als die entgegengesetzt wirkende Kraft der
Regelfeder 10, so öffnet der Ventilsitz 9 des Regelschiebers 3 und läßt mehr Steuerdruckmittel
durch die Bohrungen 14 und den Kanal 13 drucklos in den Steueranschluß Y abfließen,
als Steuerdruckmittel aus dem Steueranschluß X zufließen kann.
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Diese Regeleinheit dient als Sekundäreinheit, dessen Sitzventil 19
von einem Druckmittelstrom geöffnet wird und dieser öffnungshub als Regelgröße in
die Soll-Istwertabgleichung eingeht.
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Genannter elektrohydraulisch-mechanischer Regelvorgang wird durch
entsprechendes Schließen und Öffnen des Sitzventiles 9 vom Regelschieber 3 dadurch
erreicht, daR das Sitzventil 19, durch Regeln weiterer Sitzventile oder eines Steuerschiebers
als Druckwaage für die Stromregelung, einen öffnungshub einnimmt, der einer proportionalen
Größe des elektrischen Signales entspricht, das im Rgelmagnet 1 wirkt.
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Die in Fig. 4 dargestellte elektrohydraulisch-mechanische Regeleinheit
besitzt einen egelmagneten 1, in dem nur druckloses Steuerdruckmittel des Steueranschlußes
Y wirkt und ein elektrisches Signal in eine zugeordnete Magnetkraft umgeformt-und
vom Magnetstößel 2 stirnseitig auf den Regelschieber 3 mit Ventilsitz 9 in Längsrichtung
übertragen wird, als die Sollwerteinheit, dem Sitzventil 19, dessen öffnungshub
über den Meßstift 27 und Zwischenstift 29 auf die Regelfeder 10 wirkend mit einer
zugeordneten
Kraft den Regelschieber 3 mit Sitzventil 9 in længsrichtung gegen die Kraft des
entgegengesetzt wirkenden Magnetstößels 2 schiebt, als Istwerteinheit, wobei der
Soll-Istwertabgleich durch entsprechendes Öffnen und Schließen des Ventilsitzes
9 vom Regelschieber 3 erfolgt und der Druckmittel-Ausgleichseinheit, die aus dem
Ausgleichzylinder 24, dem Ausgleichkolben 25, der Sicherung 26, dem Keßstift 27
und dem Zwischenstift 29 mit Bohrung 30 besteht und dafür sorgt, daß der Zwischenstift
29 als Hubübertragungsglied zwischen der unter dem Druck des Steuerdruckmittels
stehenden Federkammer 31 und der Ringkammer 16 mit den Bohrungen 14, die mit drucklosem
Steuerdruckmittel gefüllt sind, keinen axialen Kräften ausgesetzt ist.
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Danach bleibt in Ruhestellung das Sitzventil 19 deshalb geschlossen,
weil in dieser Stellung die Regelfeder 10 mit ihrer Kraft den Ventilsitz 9 des Regelschiebers
3 solange schließt, bis die entgegenwirkende Kraft des :agnetstößels 2 durch die
Wirkung eines elektrischen Signales im Regelmagnet 1 größer wird.
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In dieser Ruhestellung kann kein Steuerdruckmittel aus dem Steueranschluß
X, durch die Drossel 22, den Kanal 7, die Bohrungen 8 und den Ventilsitz 9 des Regelschiebers
3 drucklos durch die Bohrungen 14 und die Ringkammer 16 in den Steueranschluß Y
abfließen, so daß in der Federkammer 31 der Druck des Steuerdruckmittels aus dem
Steueranschluß X wirkt, der vorzugsweise dem Druck des Druckmittels im Arbeitsanschluß
S entspricht und mit seiner Schließkraft das Sitzventil 19 gegen die geringere Ggen;rraft
aus dem Druck des Druckmittels in der Ringkammer 20 und. dem Arbeitsanschluß A oder
B geschlossen hält,
Dabei wirkt nur druckloses Steuerdruckmittel
auf die Stirnflächen des Regelschiebers 3 mit Ventilsitz 9 und im Regelmagnet 1.
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Wird durch die Wirkung eines elektrischen Signales im Regelmagnet
1 die Kraft des Nagnetstößels 2 größer als die entgegengesetzt wirkende Kraft der
Regelfeder 10, so öffnet der Ventilsitz 9 des Regelschiebers 3 und läßt mehr Steuerdruckmittel
durch die Bohrungen 14 und die Ringkammer 16 in den Steueranschluß Y drucklos abfließen,
als Steuerdruckmittel aus dem Steueranschluß X, durch die Drossel 22, den Kanal
7 uni die Bohrungen 8 zufließen kann, wodurch der Druck des Steuerdruckmittels in
der Federkammer 31 mit seiner Schließkraft auf das Sitzventil 19 geringer wird als
die entgegengesetzt wirkende Öffnurgskraft des wirksamen Arbeitsdruckmittels in
der Ringkammer 20 und dem Arbeitsanschluß A oder B und das Sitzventil 19 mit dem
Hub öffnet, der erforderlich ist über den Meßstift 27 und den Zwischenstift 29 die
Regelfeder 10 soweit zusammenzudrücken bis deren Längskraft auf den Regelschieber
3 mit Ventilsitz 9 größer ist als die entgegengesetzt wirkende Kraft des Magnetstößels
2, so daß durch Schließen des Ventilsitzes 9 vom Regelschieber 3 ein weiterer Abfluß
des Steuerdruckmittels in den Steueranschluß Y verhindert wird und die damit erfolgende
Druckerhöhung in der Federkammer 31 ein weiteres Öffnen des Sitzventiles 19 verhindert.
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Bei diesem elektrohydraulisch-mechanischen Regelvorgang wird durch
entsprechendes Schließen und Öffnen des Ventilsitzes 9 vom Rcge'.schieber 3 erre'cht,
daß das Sitzventil 19 einen Öffnungshub einnimmt, der einer proportionalen Größe
des elektrischen Signales entspricht, das im Regelmagr.et 1 wirkt.
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Das in Fig. 5 dargestellte Anwendungsbeispiel einer elektrohydraulisch-me
chanischen Regeleinheit besteht in Einzelnen aus der elektrohydraulisch-mechanischen
Regeleinheit nach Fig. 4, die ein zweites Sitzventil 43 regelt und ihr Steuerdruckmittel
aus dem Arbeitsanschluß P durch die Drossel 44 bezieht. Für die komplette lasteingespannte
Steuerung eines Linear- oder Rotations-Druckmittelmotores sind zwei komplette elektrohydraulisch-mechanische
Regeleinheiten nach Fig. 5 erforderlich.
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Im Einzelnen ist die Funktion der in Fig. 5 dargestellten elektrohydraulisch-mechaiiischen
Regeleinheit folgende: In Ruhestellung nach Beschreibung Fig. 4 wirkt das vom Arbeitsanschluß
P durch die Ringkammer 45, die Drossel 44, die Federlammer 48, den Kanal 46 und
den Kanal 7 in die Federkammer 31 fließende Steuerdruckmittel mit seinem vollen
Druck als Schließkraft auf die Sitzventile 19 und 43 und halten diese, gegen die
dort vorhandene Öffnungskraft des Druckmitteldruckes in den Ringkammern 20 und 45
und der Arbeitsanschlüsse A und 3, geschlossen.
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Steuerdruckmittel kann in dieser Ruhestellung nicht in den Steueranschluß
(Y) T abfließen und der gesteuerte Linear-oder Rotations-Druckmittelmotor wird in
seiner augenblicklichen Lage, durch Druckmittel eingespannt, festgehalten.
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Zur steuerung des angeschlossenen Linear- oder Rotations-Druckmittelmotores
in einer Bewegungsrichtung dient nach Beschreibung Fig. 4 die Wirkung eines elektrischen
Signales i eelgnet 1, öffnet den Ventilsitz 9 vom Regelschieber
3
und läßt mehr Steuerdruckmittel durch den Kanal 47 in den Arbeitsanschluß T drucklos
abfließen, als dieses vom Arbeitsanschluß P, durch die Ringkammer 45, die Drossel
44, die Federkammer 48, den Kanal 46 und den kanal 7 zufließen kann. Als Folge dessen
vermindert sich der Druck des Steuerdruckmittels in der Federkammer 48 und in der
Federkammer 31 soweit bis die wirksame Schließkraft auf das Sitzventil 43 kleiner
wurde als die Öffnungskraft aus dem wirksamen Druckmittel im Arbeitsanschluß P mit
der Ringkammer 45 und dem Arbeitsanschluß h und das Sitzventil 43 öffnet vollkommen,danach
öffnet das Sitzventil 19 mit einem Öffnungshub, der proportional dem elektrischen
Signal entspricht das im Regelmagnet 1 wirkt, so saß der damit erfolgende Druckmittelflut
vom SzbeitsanschluB P über den Arbeitsanschluß A zum Linear-oder Rotations-Druckmittelmotor
und von diesem über den Arbeitsanschluß B zum Arbeitsanschluß T,den Linear- oder
Rotations-Druckmittelmotor, vom Druckmittel eingespannt, in einer Bewegungsrichtung
mit einer Bewegungsgeschwindigkeit antreibt, die sich proportional zur Größe des
wirksamen elektrischen Signales einstellt, wenn sich der Bewegung widerstand nicht
ändert. Zur Steuerung der entgegengesetzten Bewegungsrichtung des angeschlossenen
Linear- oder Rotations-Druckmittelmotores ist eine zweite Regeleinrichtung nach
Fig. 5 erforderlich.
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Das in Fig. 6 dargestellte Anwendungsbeispiel einer elektrohydraulisch-mechanischen
Regeleinheit ist für die Steuerung großer Druckmittelströme bestimmt und ist deshalb
gegf-nüber der Ausführung nach Fig. 5 zusätzlich mit einem Verstärker-Sitzventil
53 im Steuerdruckmittel-Regelkreis versehen.
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Deshalb besitzt die Ausführung nach Fig 6 zwei Steuerdruckmittel
-Regelkreise,
dem Hauptsteuer-Regelkreis, der sein Steuerdruckmittel aus dem Arbeitsanschluß P,
über die Ringkammer 45, die Drossel 44, die Federkammer 48 und den Kanal 46 in die
Federkammer 31 bezieht und dem Vorsteuer-Regelkreis, der sein Steuerdruckmittel
aus dem Hauptsteuer-Regelkreis durch die Drossel 52, die Federkammer 54 und den
Kanal 7 bezieht.
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Im Einzelnen ist die Funktion der in Fig 6 dargestellten elektrohydraulisch-mechanischen
Regeleinheit, unter vinbeziehung der Funktion der Ausführung nach Fig. 5, folgende:
In Ruhestellung wirkt das zufließende Steuerdruckmittel aus dem Arbeitsanschluß
P, durch die Ringkammer 45, die Drossel 44, die Federkammer 48 und den Kanal 46
mit seinem Druck in der Federkammer 31 durch schließen des Sitzventiles 19 und in
der Federkammer 48 durch schließen des Sitzventiles 43 und weiterhin durch die Drossel
52, die Federkammer 54 und den Kanal 7, mit seinem vollen Druck in der Federkammer
54 durch schließen des Verstärker-Sitzventiles 53, da Steuerdruckmittel weder durch
den geschlossenen Ventilsitz 9 des Regelschiebers 3 durch den Kanal 47 in den Arbeitsanschluß
T, noch aus der Ringkammer 51 durch den Kanal 49 in Arbeitsanschluß T drucklos abfließen
kann. Deshalb wird jeder Steuerdruckmittelfluß und Arbeitsdruckmittelfluß verhindert,
so daß der gesteuerte Linear-oder Rotations-Druckmittelmotor in seiner augenblicklichen
Lage, durch Druckmittel eingespannt, festgehalten wird.
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Sur Steuerung des angeschlossenen Linear- oder Rotations-Drucknittelmotores
in einer Bewegungsrichtung dient nach me.chreibung Fig 5 die Wirkung eines elektrischen
Signales im Regelmagnet 1, öffnet den Nentilsitz 9 vom Regelschieber 3 und läßt
im Vorsteuer-Regelkreis mehr Steuerdruckmittel
durch den Kanal
47 in den Arbeitsanschluß T drucklos abfließen, als dieses aus dem Hauptsteuer-Regelkreis
durch die Drossel 52, die Federkammer 54 und den Kanal 7 nachfließen kann. Dadurch
sinkt der Druck und damit die Schließkraft des Steuerdruckmittels in der Federkammer
54 soweit, bis sich das Verstärker-Sitzventil 53 mit einem bestimmten Hub öffnet,
einen größeren Steuerdruckmittelabfluß in die Ringkammer 51 und durch den Kanal
49 in den Arbeitsanschluß T drucklos gestattet, als dieses aus dem Arbeitsanschluß
P durch die Ringkammer 45, die Drossel 44 und die Federkammer 48 hinzufließen kann.
Folglich sinkt der Druck des Steuerdruckmittels mit seiner Schließkraft in der Federkammer
48 soweit bis sich das Sitzventil 43 voll geöffnet hat, danach öffnet sich das Sitzventil
19, proportional zur Größe des elektrischen Signales, mit einem bestimmten Hub,
der zum Schließen des Ventisitzes 9 vom Regelschieber 3 führt, den weiteren Steuer-Druckmittelabfluß
aus dem Vorsteuer-Regelkreis und Rüchkwirkend durch Schließen des Verstärker-Sitzventiles
53 auch den weiteren Steuer-Druckmittelabfluß aus dem Hauptsteuer-Regelkreis verhindert
oder bei jeweils geringer Öffnungsstellung soweit vermindert, wie es für die Einhaltung
des proportionalen Soll-Öffnungshubes zum elektrischen Signal, durch das Sitzventil
19 erforderlich ist.
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Nun kann Druckmittel aus dem Arbeitsanschluß P durch den Arbeitsanschluß
A zum angeschlossen Linear- oder Rotations-Druckmittelmotor und von diesem durch
den Linear- oder Rotations-Druc^mittelmotorp vom Druckmittel eingespannt, in einer
-^e.egungsrichtung mit liner Bei:egungsgeschwindigkeit antreiben, die proportional
der Größe des elektrischen signales entspricht, wenn sich der Bewegungswiderstand
nicht ändert. * Arbeitsanschluß B in den Arbeitsanschluß T fließen und den
Zur
Steuerung der entgegengesetzten Bewegungsrichtung des angeschlossenen Linear- oder
Rotations-Druckmittelmotores ist eine zweite Regeleinrichtung nach Fig. 6 erforderlich,
Die in Fig, 7 dargestellte Anwendung der elektrohdraulisch-mechanischen Regeleinheit
dient zur druckmitteleingespannten und druckmitteldruck unabhängigen Steuerung und
Regelung eines angeschlossenen Linear- oder Rotations-Druckmittelmotores.
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Dazu wird die in Fig. 4 dargestellte und beschriebene elektrohydraulisch-mechanische
Regeleinheit zur Iiessung des Arbeits-Druckmittelstroms, durch den Arbeitsanschluß
B, die Ringkammer 42 und den Kanal B1 in den Arbeitsanschluß T benutzt.
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Im Einzelnen kann die in Fig. 7 dargestellte Anwendung der elektrohydraulisch-mechanischen
Regeleinheit in folgende Funktionsgruppen unterteilt werden: Der DRuckmittelstrom-Meßeinrichtung,
die aus dem Sitzvcntil 39 mit eingebautem K«nal 4t und Drossel 40, der Ventilfeder
18 und der sonst allseitig druckmitteldicht abgeschlossenen Federkammer 71 besteht.
Diese weist folgende Funktionen auf: Beim Lruckmittelfluß vom angeschlossenen Linear-
oder Rotations-3ruckmittelmotor durch den Arbeitsanschluß B in die Ringkammer 42
und den Kanal B1, entsteht ein vorzugsweise 3 bar höherer Druckmitteldruck im Arbeitsanschluß
3 als in der Ringkainrner 42, als Folge der wirksamen Federkraft der Ventilfeder
18, die auf das Sitzventil 39 in Schließrichtung wirkt, deshalb iiird das Sitzventil
39 um
den Hub geöffnet, der von der Größe des Druckmittelstromes
bestimmt wird, da das in der Federkammer 31 befindliche Druckmittel durch die Drossel
40 in den Kanal B1 abfließen kann. Dieser Öffnungshub des Sitzventiles 39 wird nach
Beschreibung der Fig. 4 vom Meßstift 27 über den Zwischenstift 29 auf die Regelfeder
10 übertragen und von dieser, in eine zugeordnete Kraft umgeformt, auf den Ventilsitz
9 mit Regelschieber 3 gegen die entgegen wirkende Kraft des Hagnetstößels 2 wirksam,
deren Größe von der Größe des im Regelmagneten 1 wirkenden elektrischen Signales
bestimmt wird, dessen Proportionalität zum Öffnungshub des Sitzventiles 39 wie folgt
entsteht.
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Wird der Steuerdruckmittelabfluß aus dem Kanal 7, durch die Bohrungen
8, den regelnden Ventilsitz 9 des Regelschiebers.3, drucklos durch die Bohrungen
14, die Ringkammer 16 und den Kanal 47 in den Arbeitsanschluß T in seinem Druckmittelstrom
so geregelt, dat der Steuerdruckmittelzufluß nach Fig. 7 aus dem Arbeitsanschluß
P, durch die Drossel 44, die Federkammer 59 und den Kanal 62 in seinem Druckmittelstrom
in einem bestimmten Verhältnis geringer ist, so verringert sich auch der Druckmitteldruck
des in den Federkammern 48 und 59 wirkenden Steuerdruckmittels mit dem Erfolg, daß
zuerst die wirkende Schließkraft in der Federkammer 59 für das Sitzventil 43 geringer
wird als die wirkende Öffnungskraft des Druckmittels im Arbeitsanschluß P und der
Ringkammer 60, wodurch sich das Sitzventil 43 voll öffnet und danach die wirksame
Schließkraft in der Federkammer 48 für das Sitzventil 19 sich soweit gegen die wirksame
Ö.f£nungskraft ies Druckmittels im Kanal 1 El und der Ringkamrner 61 verrir.gert,
bis das sich öfnende Sitzventil 19
soviel Druckmittel vom Kanal
B1 durch die Ringkammer 61 in den Arbeitsanschluß T fließen läßt, wie es für den
proportional zum elektrischen Signal fließenden und vom Sitzventil 39 gemessenen
Druckmittelstrom erforderlich ist.
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Damit ist sichergestellt, daß in Ruhestellung bei fehlendem elektrischen
signal kein Steuerdruckmittel verbraucht wird und auch kein Arbeitsdruckmittel fließt.
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Der angeschlossene Linc-ar- oder Rotations-Druckmittelmotor bleibt
in seiner Bewegung, vom Druckmittel eingespannt, festgehalten, Entsprechend der
wirksamen Größe eines elektrischen Signales im Regelmagnet 1 ist die proportionale
Größe des Druckmittelstromes, der vom Arbeitsanschluß P, durch den Arbeitsanschluß
A in den Linear- oder Rotations-Druckmittelmotor und von diesem durch den Arbeitsanschluß
5 und den Kanal EI in den Arbeitsanschluß T fließt, womit der angeschlossene Linear-
oder Rotations-Druckmittelmotor lastunabhängig und lasteingespannt in einer Tewegungsrichtung
angetrieben wird.
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ur die entgegengesetzte Bewegungsrichtung ist eine zweite elektrohydraulisch-mechanische
Regeleinrichtung nach Fig. 7 erforderlich.
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Die in Fig. 8 dargestellte Anwendung der elektrohydraulischmechanischen
Regeleinheit dient zur druckmitteleingespannten und druckmitteldruckunabhängigen
Stuerung und Regelung eines angeschlossenen größeren Linear- oder Rotations-Druckmittelmotores
und unterscheidet sich von der Ausführung und Funktion nach Fig. 7 nur durch das
Vorhandensein eines Verstärker-Sitzventiles 53 im Steuerdruck-Regelkreis.
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Deshalb besitzt die Ausführung nach Fig. 8 zwei Steuerdrucks.ittel
RRgelkreise, dem Hauptsteuer-Regelkreis, der sein Steuerdrucni-ttel
aus
dem Arbeitsanschluß P durch die Drossel 44, die federkammer 59 und den Kanal 62
in die Federka:a.er 48 bezieht und den Vorsteuer-Regelkreis, der sein Steuert druckmittel
aus dem Rauptsteuer-Regelkreis durch die Drossel 52, die Federkammer 54 und den
Kanal 7 bezieht.
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Im Einzelnen ist die Funktion der in Fig, 8 dargestellten elektrohydraulisch-mechanischen
Regeleinhait, unter Einbeziehung der Funktion der Ausführung nach Fig. 7 folgende:
In Ruhestellung wirkt das zufließende Steuerdruckmittel aus dem Arbeitsanschluß
P, durch die Drossel 44, die Federkammer 59 und den Kanal 62 in die Federkammer
48 mit seinem Druck in der Federkammer 59 durch schließen des Sitzventiles 43 und
in der Federkammer 48 durch schließen des Sitzventiles 19 und weiterhin beim Fließen
durch die Drossel 52, die Federkammer 54 und den Kanal 7, mit seinem vollen Druck
in der Federkammer 54 durch schließen des Verstärker-Sitzventiles 53, da Steuerdruckmittel
weder durch den geschlossenen Ventilsitz 9 des Regelschiebers 3 durch den Kanal
47 in den Arbeitsanschluß T, noch aus der Ringkammer 51 durch den Kanal 47 in den
Arbeitsanschluß T drucklos abfließen kann.
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Deshalb wird jeder Steuerdruckmittelfluß und Arbeitsdrucomittelfluß
verhindert, so daß der gesteuerte Linear- oder Rotations-Druckmittelmotor in seiner
augenblicklichen Lage, durch Druckmittel eingespannt, festgehalten wird.
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Zur Steuerung des angeschlossenen Linear- oder Rotaiors-Druckmittelmotores
in einer Bewegungsrichtung dient nach Beschreibung Fig. 7 die Wirkung eines elektrischen
Signales
im Regelmagnet 1, öffnet den Ventilsitz 9 vom Regelschieber
3 und läßt im. Vorsteuer-Regelkreis mehr Steuerdruckmittel durch den Kanal 47 in
den Arbeitsanschluß T drucklos abfließen, als dieses aus dem Hauptsteuer-Regelkreis
durch die Drossel 52, die Federkammer 54 und den Kanal 7 nachfließen kann. Dadurch
sinkt der Druck und auch die Schließkraft des Steuerdruckmittels in der Federkammer
54 soweit, bis sich das Verstärker-Sitzventil 53 mit einen bestimmten Hub öffnet,
einen größeren Steuerdruckmittelabfluß in die Ringkammer 51 und durch den Kanal
47 in den Arbeitsanschluß T drucklos gestattet, als dieses aus dem Arbeitsanschluß
P durch die Drossel 44, die Federkammer 59 und den Kanal 62 hinzufließen kann. Folglich
sinkt der Druck des Steuerdruckmittels mit seiner Schließkraft in der Federkammer
59 soweit bis sich das Sitzventil 43 voll geöffnet hat, danach öffnet sich das Sitzventil
19 und läßt soviel Druckmittel vom Kanal B1 in den Arbeitsanschluß T fließen, wie
es die proportionale Größe des Druckmittelstromes zur Größe des elektrischen Signales
erfordert, der beim Fluß vom Arbeitsanschluß B zum Kanal B1 vom Sitzventil 39 gemessen
wird und gegebenenfalls zum Schließen des Ventilsitzes 9 vom Regelschieber 3 führt,
den weiteren Steuerdruckmittelabfluß aus dem Vorsteuer-Regelkreis und Rüchvirkend
durch Schließen des Verstärker-Sitzventiles 53 auch den weiteren Steuerdruckmittelabfluß
aus dem Hauptsteuer-Regelkreis verhindert oder bei jeweils geringer Öffnungsstellung
soweit vermindert, wie es für die einhaltung des proportionalen Soll-Druckmittelstromes
vom Arbeitsanschluß B zum Kanal B1, der vom Sitzventil 39 genessen wird, zum elektrischen
Signal erforderlich ist.
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I;un kann Druckmittel aus dem Arbeitsanschluß P durch den Arbeitsanschluß
A zum angeschlossenen Linear- oder Rotations-Druckmittelmotor und von diesem durch
den Arbeitsanschluß B und den Kanal 1 in den Arbeitsanschluß T fließen und den zir.ear-
oder Rotations-Druckmittelmotor, vom Druckmittel eingespannt,
in
einer Bewegungsrichtung mit einerBewegungsgeschwindigkeit antreiben, die proportional
der Größe des elektrischen Signales entspricht, auch wenn sich der Bewegungswiderstand
laufend ändert.
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Zur Steuerung und Regelung der entgegengesetzten Bewegungsrichtung
des angeschlossenen Linear- oder Rotations-Druckmittelmotores ist eine zweite Regeleinrichtung
nach Fig. 8 erforderlich.
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Die in Fig. 9 dargestellte Anwendung der elektrohydraulischmechanischen
Regeleinheit dient zur druckmitteleingespannten und druckmitteldruck unabhängigen
Steuerung und Regelung eines angeschlossenen Linear- oder Rotations-Druckmittelmotores.
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Dazu wird die in Fig. 3 dargestellte und beschriebene elektrohydraulisch-mechanische
igeleinheit zur Messung des Arbeits-Druckmittelstromes durch den Anschluß B, die
Ringkammer 42 und den Kanal B1 in den Arbeitsanschluß T benutzt.
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Im Einzelnen kann die in Fig. 9 dargestellte Anwendung der elektrohydraulisch-mechanischen
Regeleinheit in folgende Funktionsgruppen unterteilt werden: Die Druckmittelstrom-Meßeinrichtung,
die aus dem Sitzventil 39, der Ventilfeder 18 und der Federkammer 31 besteht und
folgende Funktionen aufweist: Beim Druckmittelfluß vom angeschlossenen Linear- oder
Rotations-Druckmittelmotor durch den Arbeitsanschluß B in die Ringkammer 61 und
den Kanal B1 in den Arbeitsanschluß T, entsteht ein vorzugsweise höherer Druckmitteldruck
von 3 bar im Kanal B1 als im ArbeitsanschluB T, als Folge der wirksamen Federkraft
der Ventilfeder 18, die auf das Sitzventil 39 in Schließrichtung wirkt, deshalb
wird das Sitzventil 39 um den Hub geöffnet, der von der Größe des Druckmittelstromes
bestimmt wird.
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Dieser öffnungshub des Sitzventiles 39 wird nach Beschreibung der
Fig. 3 vom Meßstift 27 auf die
Regelfeder 10 übertragen und von
dieser, in eine zugeordnete Kraft ur:geformt, auf den Ventilsitz 9 mit Regelschieber
3 gegen die entgegen wirkende Kraft des Magnetstößels 2 wirksam, deren Größe von
der Größe des im Regelmagneten 1 wirkenden elektrischen Signales bestimmt wird,
dessen Proportionalität zum Öffnungshub des Sitzventiles 39 wie folgt entsteht.
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Wird der Steuerdruckmittelfluß aus den Bohrungen 14 durch den Kanal
13 in den Steueranschluß Y in seinem Druckmittelstrom so geregelt, daß der Steuerdruckmittel
zufluß nach Fig. 9 aus dem Arbeitsanschluß P, durch die Drossel 44, die Federkammer
59 und den Kanal 62 in seinem Druckmittelstrom in einem bestimmten Verhältnis geringer
ist, so verringert sich auch der Druckmitteldruck des in den Federkammern 48 und
59 wirkenden Steuerdruckmittels mit dem Erfolg, daß zuerst die wirkende Schließkraft
in der Federkammer 59 für das Sitzventil 43 geringer wird als die wirkende Öffnungskraft
des Druckmittels im Arbeitsanschluß P und der Ringkammer 60, wodurch sich das Sitzventil
43 voll öffnet und danach die wirksame Schiießkraft in der Federkatr=er 48 für das
Sitzventil 19 eich soweit gegen die wirksame Öffnungskraft des Druckmittels im Kanal
7 und der Ringkammer 42 verrtrzert, bis das sich öffnende Sitzventil 19
soviel
Druckmittel vom Kanal B1 durch die Ringkammer 42 in den Arbeitsanschluß T fließen
läßt, wie es für den proportional zum elektrischen Signal fließenden und vom Sitzventil
39 gemessenen Druckmittelstrom erforderlich ist.
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Damit ist sichergestellt, daß in Ruhestellung, bei fehlendem elektrischen
Signal, kein Steuerdruckmittel verbraucht wird und auch kein Arbeitsdruckmittel
fließt.
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Der angeschlossene Linear- oder Potations-Druckmittelmotor bleibt
in seiner Bewegung, vom Druckmittel eingespannt, festgehalten.
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Entsprechend der wirksamen Größe eines elektrischen Signales im Regelmagnet
1 ist die proportionale Größe des Druckmittelstromes, der vom Arbeitsanschluß P,
durch den Arbeitsanschluß A in den Linear- oder Potations-Druckmittelmotor und von
diesem durch den Arbeitsanschluß B und den Kanal B1 in den Arbeitsanschluß T fließt,
womit der angeschlossene Linear- oder Rotations-Druckmittelmotor lastunabhängig
und lasteingespannt in einer Bewegungsrichtung angetrieben wird.
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FUr die entgegengesetzte Bewegungsrichtung ist eine zweite elektrohydraulisch-mechanische
Regeleinrichtung nach Fig. 9 erforderlich.
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Die in Fig. 10 dargestellte Anwendung der elektrohydraulischmechanischen
Regeleinheit dient zur druckmitteleingespannten und druckmitteldruckunabhängigen
Steuerung und Regelung eines angeschlossenen größeren Linear- oder Rotations-Druckmittelmotores
und unterscheidet sich von der Ausführung und Funktion nach Fig. 9 nur durch das
Vorhandensein eines Verstärker-Sitzventiles 53 im Steuerdruck-Rgelkreis.
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Deshalb besitzt die Ausführung nach Fig. 10 zwei Steuerdruckmittel-Regelkreise,
den Hauptsteuer-Regelkreis, der sein Steuerdruckmittel
aus dem
Arbeitsanschluß P durch die Drossel t4, die Federkammer 59 und den Kanal 62 in die
Federkammer 48 bezieht und den Vorsteuer-Regelkreis, der sein St@uerdruckmittel
aWs dem Hauptsteuer-Regelkreis durch die Drossel 52, die Federkammer 54 und den
Kanal 7 bezieht.
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Im einzelnen ist die Funktion der in Fig. 10 dargestellten elektrohydraulisch-mechanischen
Regeleinheit, unter @inbeziehung der Funktion der Ausführung nach Fig. 9 folgende:
In Rihestellung wirkt das zufließende Steuerdruckmittel aus dem Arbeitsanschluß
P, durch die Drossel 44, die Federkammer 59 und den Kanal 62 in die Federkammer
48 mit seinem Druck in drr Federkammer 59 durch schließen des Sitzventiles 43 und
in der Federkammer 48 durch schließen des Sitzventiles 19 und weiterhin beim Fließem
durch die Drossel 52, die Federkammer 54 und den Kanal 7, mit seinem vollen Druck
in der Federkammer 54 durch schließen des Verstärker-Sitzventiles 53, da Steuerdruckmittel
weder durch dcn ge-Schlossenen Ventilsitz 9 des Regelschiebers 3 durch den Kanal
47 in den Arbeitsanschluß T, noch aus der Ringkammer 51 durch den Kanal 47 in den
Arbeitsanschluß T drucklos abfließen kann.
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Deshalb wird jeder Steuerdruckmittelfluß und .rbeitsdruc'-mittelfluß
verhindert, so daß der gesteuerte Linear- oder Rotations-Druckmittelmotor in seiner
augenblicklichen Lage, durch Druckmittel eingespannt, festgehalten wird.
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Zur Steuerung des angeschlossenen Linear- oder Rotaions-Druckmittelmotores
in einer Bewegungsrichtung dient nach Beschreibung Fig. 9 die irkurig eines elektrischen
Signales
in Reglmagnet 1, öffnet den Ventilsitz 9 vom Regelschieber
3 und läßt im Vorsteuer-Regelkreis mehr Steuerdruckmittel durch den Kanal 47 in
den Arbeitsanschluß T drucklos abfließen, als dieses aus dem Hauptsteuer-Regelkreis
durch die Drossel 52, die Federkammer 54 und den Kanal 7 nachffließen kann, Dadurch
sinkt der Druck und auch die Schließkraft des Steuerdruckmittels in der Federkammer
54 soweit, bis sich das Verstärker-Sitzventil 53 mit einen bestimmten Hub öffnet,
einen größeren Steuerdruckmittelabfluß in die Ringkammer 51 und durch den Kanal
47 in den Arbeitsanschluß T drucklos gestattet, als dieses aus dem Arbeitsanschluß
P durch die Drossel 44, die Federkanmer 59 und den Kanal 62 hinzufließen knn. Folglich
sinkt der Druck des Steuerdruckmittels mit seiner Schließkraft in der Federkammer
59 soweit bis sich das Sit=ventil 43 voll geöffnet hat, danach öffnet sich das Sitzventil
19 und läßt soviel Druckmittel vom Kanal 31 in den Arbeitsanschluß T fließen, wie
es die proportionale Größe des Druckmittelstromes zur Größe des elektrischen Signales
erfordert, der beim Fluß vom Kanal B1 zum Arbeitsonschiuß T vom Sitzventil 39 gemessen
wird und gegebenenfalls zum Schließen des Ventilsitzes 9 vom Regelschieber 3 führt,
den weiteren Steuerdrucmittelabfluß aus dem Vorsteuer-Pegelkreis und Rückwirkend
durch Schließen des Verstärker-Sitzventiles 53 auch den weiteren Steuerdruckmittelabfluß
aus dem Hauptsteuer-Regelkreis verhindert oder bei jeweils geringer Öffnungsstellung
soweit vermindert, wie es für die Einhaltung des proportionalen Soll-Druckmittelstromes
vom Kanai B1 zum Arbeitsanschluß T , der vom sitzventil 39 gemessen wird, zum elektrischen
Signal erforderlich ist.
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Kun kann Druckmittel aus dem Arbeitsanschluß P durch den Arbeitsanschluß
A zum angeschlossenen Linear- oder Rotations-Druckmittelmoter ur.d von diesem durch
den Arbeitsanschluß E Ld den Kanal 1 in den Arbeitsanschluß T fließen und den inear-
oder Retations-Druckmittelmotor, vom Druckmittel einge
spannt,
in einer Pewegungsrichtung mit einer Bewegungsgeschwindigkeit treiben, die proportional
der Größe des elektrischen signales entspricht, auch wenn sich der Bewegungswiderstand
laufend ändert.
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Zur Steuerung und regelung der entgegengesetzten Bewegungsrichtung
des angeschlossenen Linear- oder Rotations-Druckmittelmotores ist eine zweite Regeleinrichtung
rauch Fig. 10 erforderlich.