EP1032375B1 - Distributeur hydraulique - Google Patents

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EP1032375B1
EP1032375B1 EP99969674A EP99969674A EP1032375B1 EP 1032375 B1 EP1032375 B1 EP 1032375B1 EP 99969674 A EP99969674 A EP 99969674A EP 99969674 A EP99969674 A EP 99969674A EP 1032375 B1 EP1032375 B1 EP 1032375B1
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Willy Kussel
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Tiefenbach Bergbautechnik GmbH
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Tiefenbach Bergbautechnik GmbH
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    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/0401—Valve members; Fluid interconnections therefor
    • F15B13/0405—Valve members; Fluid interconnections therefor for seat valves, i.e. poppet valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F15B13/044—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by electrically-controlled means, e.g. solenoids, torque-motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B19/00—Testing; Calibrating; Fault detection or monitoring; Simulation or modelling of fluid-pressure systems or apparatus not otherwise provided for
    • F15B19/005—Fault detection or monitoring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B20/00—Safety arrangements for fluid actuator systems; Applications of safety devices in fluid actuator systems; Emergency measures for fluid actuator systems
    • F15B20/008—Valve failure
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    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/87169—Supply and exhaust
    • Y10T137/87217—Motor

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic directional control valve according to the preamble of claim 1.
  • Hydraulic directional valves which are used as pilot valves and are controlled electromagnetically, have to offer a high safety standard in many applications (eg in hoists or in mining).
  • the design and development of an electro-hydraulic directional control valve according to claim 3 has the advantage that errors of the magnet or the valve are detected immediately and anticipatory.
  • a current control device is integrated into the drive device of the magnet.
  • the current control device preferably sits on or in the region of the magnet.
  • characteristic values are stored, which characterize the current consumption of the magnet during the switching operation when switching to one of the switch positions in the ideal case.
  • the actual course of the absorbed current of the magnet when switching the valve into the switching position and / or switching off the magnet is measured and at least striking points of Istverlaufs or the entire Istverlauf with the corresponding points of the desired course or compared with the desired course and signaled.
  • the signaling of the error message takes place on the valve itself, in particular by an optical signal (claim 3).
  • Das_Magnetventil is preferably designed as a three-way valve with the features of claim 5.
  • This valve is particularly suitable as a pilot valve for a hydraulic valve, since it requires a very small size and has a positive overlap in terms of the closure of the consumer chamber against the return and the opening of the consumer chamber with respect to the pressure chamber.
  • this embodiment has the advantage that the valve housing does not have to provide any connections between the return channel and the consumer channel. The valve can therefore be accommodated in particular in a valve cartridge (claim 7). This results in a slight adjustment of the overlap and the opening width of the connection between the consumer and the return, so that hereby the damping of the movement of the main valve can be adjusted.
  • Claim 9 provides a secure, leak-free closure between the pressure chamber and the consumer chamber (8).
  • the locking end of the main piston projecting into the consumer chamber is preferably formed as a cone pairing according to claim 10.
  • the embodiment of claim 11 has the advantage that the pressure chamber Leakage-free in relation to the consumer compartment and control terminal is closed.
  • the main valve, electro-hydraulic control valve 15, has an electromagnetically actuated Pilot valve on.
  • the pilot valve has a valve housing (outer housing 1), which is in a valve body (pilot valve 14, visible only in Fig. 1) can be installed in the outer housing 1 is a substantially hollow cylindrical valve housing, Screwed in by thread and by outer seals 22 and 23 zone by zone sealed.
  • the main piston, valve piston 3 at one end slidably guided and sealed against the end space of the cartridge by seal 16.
  • the end space forms the return chamber 20, which leading to the tank Return R of the valve is connected.
  • a plunger piston 4 is slidably mounted and sealed by seal 17 to the outside.
  • the plunger piston 4 protrudes into the control chamber 8, in this area of the outer housing 1 and in the cartridge 2 is formed.
  • the control chamber 8 is opposite to the Pump port chamber 7 closed by an inner collar, a seat. 5 forms.
  • the main piston 3 has a seatbelt 6, with the Seat 5 of the cartridge cooperates and the conclusion between the one side of the consumer chamber, Control chamber 8, and the other side of the pump port chamber 7, forms.
  • the pump port chamber 7 is on the other side by the seal 16 limits the other hand, the return chamber 20 limited.
  • the main piston 3 has a connecting channel (central channel 21), on the one hand the return chamber 20 and on the other hand the control chamber 8 connects to each other.
  • the plunger piston 4 protrudes with its free end into the consumer chamber, Control room 8.
  • control chamber 8 In the consumer chamber, control chamber 8, the closure end 9 of the valve piston act and the plunger 4 by combining an inner and an outer cone together.
  • the seat 10 of the main piston 3 is an outer cone 9 and the facing end 10 of the plunger piston 4 is formed as an inner cone 10.
  • the control chamber 8 is connected to the return chamber 20 or be separated from it.
  • the plunger 11 of the plunger 4 acts with the (not shown) plunger of the magnet 12 together, which is driven by the electrical control terminal 13.
  • the main piston 3 is by main spring 18, located at the end face of the pump port chamber 7 is supported in the region of the seal 16, with his seatbelt 6 against pressed the seat 5.
  • the cross-sectional areas of the seat 5/6 and the piston end of Main piston 3 at the other end of the pressure chamber 7 correspond essentially, so that the main piston is pressure balanced and only by the main spring 18th is pressed against the seat 5.
  • the plunger piston can by a safety spring 19 in the sense of lifting the Seated 9 of the main piston 3 to be charged.
  • the safety spring 19 is supported on the one hand on the inner collar 5 of the cartridge and on the other hand on a collar of the Ram piston 4 from.
  • the pressure chamber 7 is closed relative to the control chamber 8, by the main spring 18, the main piston 3 with the seatbelt 6 against the seat. 5 suppressed. Since the plunger piston is not loaded by the magnetic plunger pushes the Safety spring 19 the plunger 4 against the end face of the control chamber 8 or against a (not shown) stop of the magnetic plunger.
  • the control chamber 8 is connected via the central channel 21 to the return chamber 20 and therefore depressurized. The main valve thus has its starting position.
  • the controller 25 includes a memory in which for one or more Points 31 - 38, but in particular for the peak values, limits and limits are stored. These limits / border areas are previously through Trial have been determined and establish the setpoints and the admissibility limits.
  • warning signal In mining or other large plants, it may be advantageous be to signal this warning signal in the central control station.
  • visual monitoring of a hydraulic system can be advantageous. if the warning signal is also applied to the valve e.g. appears as a red lamp.

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Claims (11)

  1. Valve de distribution hydraulique avec un aimant (12) et avec un piston de valve (3) qui est déplaçable par l'aimant (12) dans une position de commutation prédéterminée par une butée (par exemple la position d'ouverture) ; avec un dispositif de commande de courant, dans lequel l'allure du courant reçu de l'aimant (12) est mesurée et analysée lorsque la valve est commutée dans la position de commutation et/ou lorsque l'aimant est arrêté, dans quel cas l'allure du courant de l'aimant lors du processus de commutation est mesurée et l'arrivée dans la position de commutation est détectée par le dispositif de commande ; caractérisée en ce qu'après avoir atteint la position de commutation le courant est encore une fois augmenté sensiblement jusqu'au degré le plus élevé atteint jusqu'alors et est ensuite baissé jusqu'au degré nécessaire pour maintenir la position de commutation.
  2. Valve de distribution hydraulique selon la revendication 1, caractérisée en ce que le piston de valve est commutable dans plusieurs étages de commutation se succédant et en ce qu'après avoir atteint le dernier étage de commutation le courant est encore une fois augmenté sensiblement jusqu'au degré le plus élevé atteint jusqu'alors et est ensuite baissé jusqu'au degré nécessaire pour maintenir le dernier étage de commutation.
  3. Valve de distribution hydraulique selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que dans l'analyse, des points au moins marquants de l'allure réelle ou toute l'allure réelle du courant est comparée aux points correspondants de l'allure de consigne, respectivement à l'allure de consigne, et des écarts sont signalisés comme signalisations d'erreurs, notamment sur la valve elle-même, notamment par un signal optique.
  4. Valve de distribution hydraulique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le dispositif de commande de courant a mémorisé comme valeurs de limite les écarts, qui doivent être signalisés en tant que signalisations d'erreurs.
  5. Valve de distribution hydraulique selon l'une des revendications 1-4, caractérisée en ce qu'il s'agit d'une valve de distribution-3/2, dont le piston de commande est guidé de manière coulissante dans la chambre de valve et est déplaçable par le poussoir d'aimant d'un aimant (12) contre la force d'un ressort (18) de sa première position (par exemple position de fermeture) dans sa seconde position (par exemple position d'ouverture), dans quel cas
    la chambre de valve présente en alignement axial sur une extrémité une chambre de reflux (20), à l'autre extrémité une chambre de consommation (8) et une chambre de compression (7) se trouvant entre ces deux et ayant le raccord de pompe (P) ;
    la chambre de consommation (8) est agencée sur le coté tourné vers l'aimant et la chambre de reflux (20) sur le coté détourné de l'aimant ;
    la chambre de compression (7) avec le raccord de pompe (P) est séparée par rapport à la chambre de consommation (8) par une fermeture de siège entre la circonférence extérieure du piston principal (3) et une collerette intérieure qui sépare la chambre de compression (7) et la chambre de consommation (8) ;
    dans sa position de fermeture le piston principal (3) ferme la chambre de compression (7) par rapport à la chambre de consommation (8) ;
    la chambre de consommation (8) et la chambre de reflux (20) sont reliées l'une à l'autre au raccord de réservoir par un canal central (21) ;
    le poussoir d'aimant agit sur un piston de poussoir (4) qui dans le carter de valve est déplaçable coaxialement par rapport au piston principal (3) et qui présente une extrémité de siège (10) tournée vers le piston principal (3), extrémité de siège par laquelle le piston de poussoir (4) atteint sa première position de commutation lorsqu'il bute contre le piston principal et ferme le canal central (21) et atteint sa deuxième position de commutation par le déplacement du piston principal contre une butée (24), position de commutation dans laquelle la chambre de compression (7) est reliée à la chambre de consommation (8).
  6. Valve de distribution hydraulique selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'une extrémité du piston principal (3) est guidée de manière coulissante dans la chambre de reflux (20) et par rapport à la chambre de compression (7) de manière étanche, que le piston principal (3) pénètre la chambre de compression (7) et s'étend avec son autre extrémité dans la chambre de consommation (8) et que le canal central (21) pénètre le piston principal, la grandeur de la surface du siège au niveau de la collerette de siège (6), respectivement du siège (5), correspondant sensiblement à la section transversale (16) du piston principal (3) dans le carter de valve, étanchée par rapport à la chambre de compression (7) et par rapport à la chambre de reflux (20), de sorte que lorsque la chambre de compression (7) est fermée, la pression du piston principal est sensiblement compensée.
  7. Valve de distribution hydraulique selon la revendication 6, caractérisée en ce que le carter de valve consiste en un carter extérieur (1), sur la face duquel l'aimant est rapporté, et en un carter intérieur (2), dans l'extrémité duquel le piston de poussoir (4) s'étend, extrémité étant entourée par la chambre de consommation (8), et sur l'autre extrémité duquel le ressort principal (18) s'appuie, dans quel cas la cartouche (2) est montée de manière déplaçable, notamment de manière à pouvoir être vissée dans le carter extérieur, et en vue d'ouvrir le canal central (21) le piston de poussoir (4) est déplaçable en butant contre la face frontale du carter extérieur ou de l'aimant.
  8. Valve de distribution hydraulique selon la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce que le piston de poussoir (4) est pressé dans sa position d'ouverture par un ressort de sécurité (19) contre la force de l'aimant, de manière telle que dans la position de fermeture du piston principal (3) le canal central (21) est ouvert.
  9. Valve de distribution hydraulique selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisée en ce que le piston principal (3) présente sur sa circonférence extérieure une collerette de piston (6) qui est réalisée en tant que cône de siège ; en ce que le carter de valve présente sur sa circonférence intérieure une collerette intérieure qui est agencée entre la chambre de compression (7) et la chambre de consommation (8) et qui possède un cône intérieur correspondant comme siège (5) ; en ce que dans la position de fermeture du piston de vanne la collerette extérieure avec son siège (6) ainsi que la collerette intérieure avec son siège (5) coopèrent de façon telle que dans la position de fermeture du piston principal (3) le raccord de pression et la chambre de compression sont fermés par rapport à la chambre de consommation (8) et par rapport au raccord de consommation de la valve.
  10. Valve de distribution hydraulique selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisée en ce que pour fermer le canal central l'extrémité (9) du piston principal (3) s'étendant dans la chambre de consommation (8) est réalisée de manière conique et coopère avec une extrémité de siège (10), dotée d'un cône intérieur, du piston de poussoir.
  11. Valve de distribution hydraulique selon l'une des revendications 6 à 10, caractérisée en ce que le ressort principal (18) s'appuie d'une part contre la collerette de piston (6) du piston principal (3) et d'autre part contre la face frontale de la chambre de compression (7).
EP99969674A 1998-09-28 1999-09-14 Distributeur hydraulique Expired - Lifetime EP1032375B1 (fr)

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DE19844184 1998-09-28
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EP1032375A1 EP1032375A1 (fr) 2000-09-06
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