CH645956A5 - Elektrohydraulisches servoventil. - Google Patents

Description

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Reibung der Betätigungseinrichtung und damit die Hysterese zu vermindern. Eine weitere Forderung besteht darin, den Wirkungsgrad zu verbessern. Ausserdem wird angestrebt, das

Bauvolumen und die Herstellungskosten möglichst klein zu halten.

Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Nach der Erfindung ist der Rückwirkungskolben mit der Rückschlussplatte einstückig ausgeführt und die Rückwirkungskammer ist im Gehäuse, vorzugsweise in einem Gehäusedeckel untergebracht. Durch diese Massnahme kommt man auf der einen Seite der Magnetspule, für die Rückschlussplatte, den Rückwirkungskolben und das Betätigungsglied mit nur einer Lagerstelle aus. Die Verlegung der Lagerstelle in das Gehäuse hat eine vorteilhafte Verlängerung der Lagerbasis zur Folge, so dass die Kippkräfte am Betätigungsglied nur gering sind. Die Führung des Rückwirkungskolbens zweckmässigerweise in einem Dichtring und die grossen Lagerabstände mit nur zwei Lagerstellen für die gesamte Betätigungseinrichtung sorgen für eine geringe Reibung.

Dies ergibt eine geringe Hystérésis. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die vorzugsweise kegelige Formgebung der Rückschlussplatte eine bessere Materialausnützung zulässt. Der im Querschnitt vorzugsweise L-förmige Gehäusemantel erlaubt es, die Rückschlussplatte in ihrem Durchmesser kleiner zu halten. Daraus ergibt sich eine kleinere Kipphebellänge, was wiederum einer möglichst geringen Reibung zugute kommt. Schliesslich erhält man durch die vorzugsweise kegelige Ausbildung der Rückschlussplatte einen gleichmässigen Feldlinienquerschnitt und im Bereich des Eisenkernes geringere Feldlinienlängen. Die Verluste sind damit geringer und der Wirkungsgrad wird verbessert.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Längsschnittes durch eine Ausführungsform näher erläutert:

Das Servoventil weist zwei im Querschnitt L-förmige Gehäuseteile, bestehend aus einem eine Magnetspule 1 umgebenden Gehäusemantel 2 und einem die Magnetspule 1 tragenden Eisenkern 3 mit einem Boden 4 auf. Die Gehäuseoberseite ist durch einen Deckel 5 verschlossen. Dieser Aufbau lässt eine besonders einfache Montage der Spule 1 zu. Nach Aufbringen der Spule 1 auf den Eisenkern 3 kann von oben problemlos der Gehäusemantel 2 übergestülpt werden. Ausserdem erlaubt die Anordnung den Einbau einer einfachen Dichtung 6, die einen an den Ölrücklauf angeschlossenen Raum 25 gegen die Spule 1 abdichtet. Das Servoventil ist auf einer Platte P montiert.

Eine durch das Magnetfeld der Spule 1 betätigbare kegelige Rückschlussplatte 7 weist einen Rückwirkungskolben 8 auf. Dieser Rückwirkungskolben 8 schliesst zusammen mit dem Gehäusedeckel 3 einen Rückwirkungsraum 9 ab. Die Rückschlussplatte 7 weist als Betätigungsglied einen durch die Spule 1 hindurchgeführten, nicht magnetisierbaren Stössel 10 auf, der an seinem unteren Ende in einem Einsatz 12 eines Sitzventils 13 gelagert ist. Das obere Ende des Stössels 10 ist mit der Rückschlussplatte 7 fest verbunden. Der an der Rückschlussplatte 7 gebildete Rückwirkungskolben 8 ist über einen O-Dichtring 11 im Gehäusedeckel 5 geführt. Der O-Ring 11 dichtet einerseits den Rückwirkungsraum 9 gegen den Raum 24 ab, andererseits hat er die Aufgabe membranartig die Hubbewegungen der Rückschlussplatte 7 bzw. des Stössels 8 aufzunehmen. Eine solche Lagerung arbeitet mit verhältnismässig geringer Reibung.

Der Stössel 10 ist an seinem dem Einsatz 12 zugewandten Ende mit einem Dichtkegel 14 versehen, der mit einer an einem Zulaufanschluss 15 angeschlossenen Bohrung 16 zusammenwirkt. Ein Innenraum 17 steht über einen Durchbruch 18, sowie eine Axialbohrung 19 im Stössel 10 mit dem Rückwirkungsraum 9 in Verbindung. Eine radiale Drossel5

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bohrung 20 verbindet den Innenraum 17 über einen Ringraum 21 mit einem Rücklaufkanal 22. Eine Lagerstelle 23, die zugleich als Dichtstelle wirkt, sorgt dafür, dass die Drosselbohrung 20 nicht umgangen werden kann. Der Ringraum 21 ist ausserdem über einen zwischen dem Eisenkern 3 und dem Stössel 10 vorhandenen Ringspalt 25 an den Raum 24 angeschlossen. Dies hat den Vorteil, dass die Rückschlussplatte 7 vom Rücklauföl umgeben und daher korrosionsgeschützt untergebracht ist. Ausserdem erfährt die Dichtung 11 eine Entlastung, da diese nicht gegen den Atmosphärendruck, sondern gegen den etwas höheren Rücklaufdruck abdichtet.

Zur genauen Einstellung eines Luftspaltes «s» ist im Einsatz 12 ein Gewinde 26 und ein Einstellring 27 vorgesehen.

Beim Erregen der Spule 1 zieht die Rückschlussplatte an, so dass auf den Stössel 10 eine Schliesskraft in Richtung des Sitzventils 13 einwirkt. Eine in den Zulaufanschluss 15 fördernde Pumpe muss, um den Stössel 10 geöffnet zu halten, s somit einen Druck aufbauen, der mit dem elektrischen Strom der Spule 1 im Gleichgewicht steht. Durch die Axialbohrung 19 im Stössel 10 gelangt das Drucköl vom Innenraum 17 auch in den Rückwirkungsraum 9 und beaufschlagt den Stössel 10 in Schliessrichtung. Damit ist verhindert, dass der im Innenraum 17 und in der Bohrung 16 auf die Stirnfläche des Stössels 10 einwirkende Druck den Stössel nach oben drückt. Der erforderliche Luftspalt «s» stellt sich demzufolge selbsttätig ein.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

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1. Elektrohydraulisches Servoventil mit folgenden Merkmalen:

- das Servoventil besitzt eine durch die Kraft einer Magnetspule betätigbare Rückschlussplatte

- die Rückschlussplatte liegt auf der einen Seite der Magnetspule und ist mit einem Betätigungsglied verbunden

- das Betätigungsglied erstreckt sich durch eine Öffnung auf die andere Seite der Magnetspule

- das der Rückschlussplatte abgewandte Ende des Betätigungsglieds weist einen zwischen einem Zu- und einem Rück-laufanschluss liegenden, in Schliessrichtung beeinflussbaren Schliesskörper auf

- zwischen einem durch einen Rückwirkungskolben abgeschlossenen Rückwirkungsraum und dem Rücklaufanschluss ist eine Verbindung hergestellt, dadurch gekennzeichnet, dass

- der Rückwirkungskolben (8) einstückig mit der Rückschlussplatte (7) hergestellt ist und

- der Rückwirkungsraum (9) im Gehäuse liegt.

2. Elektrohydraulisches Servoventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückwirkungskolben (8) mittels eines Dichtringes (11) im Gehäuse geführt ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Elektrohydraulisches Servoventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse geteilt ist und aus einem die Spule umgebenden, im Querschnitt L-förmigen Gehäusemantel (2) und einem innenliegenden L-förmigen Eisenkern (3) mit Boden (4) besteht und dass zwischen dem Gehäusemantel (2) und der Spule (1) eine Dichtung (6) eingesetzt ist.

4. Elektrohydraulisches Servoventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückwirkungsraum (9) in einem Gehäusedeckel (5) liegt.

5. Elektrohydraulisches Servoventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückschlussplatte (7) auf ihrer der Spule zugewandten Seite kegelig ausgebildet ist.

Ein Servoventil nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus der DE-OS 26 18 874 bekannt. Dieses Servoventil besteht aus einer, auf der einen Seite einer Magnetspule angeordneten Rückschlussplatte und einem auf der anderen Seite der Magnetspule angeordneten Sitzventil. Die Rückschlussplatte wirkt über eine Betätigungseinrichtung, die aus einem durch die Magnetspule hindurchgeführten Stössel und einem in diesen eingesetzten Rohr besteht, auf einen Schliesskörper des Sitzventils ein. Der Schliesskörper ist dabei zwischen einem Zulauf- und einem Rücklaufanschluss eingesetzt. Das sich am Ventilkörper abstützende Rohr ist mit einer Querbohrung versehen, so dass das zum Rücklaufanschluss strömende Drucköl über eine Bohrung des Stössels gleichzeitig eine Rückwirkungskammer beaufschlagt.

Diese Rückwirkungskammer befindet sich innerhalb des Stössels und ist durch einen gegen ein festes Gehäuseteil abgestützten Kolben verschlossen.

Ein derart aufgebautes Servoventil hat Regelfunktion, das heisst, es stellt einen Öldruck mit progressiver Kennlinie bereit, in Abhängigkeit vom elektrischen Eingangssignal der Magnetspule.