[go: up one dir, main page]

DE3208651A1 - Servoventilvorrichtung - Google Patents

Servoventilvorrichtung

Info

Publication number
DE3208651A1
DE3208651A1 DE19823208651 DE3208651A DE3208651A1 DE 3208651 A1 DE3208651 A1 DE 3208651A1 DE 19823208651 DE19823208651 DE 19823208651 DE 3208651 A DE3208651 A DE 3208651A DE 3208651 A1 DE3208651 A1 DE 3208651A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cylindrical
axial end
coil
stop
valve
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.)
Granted
Application number
DE19823208651
Other languages
English (en)
Other versions
DE3208651C2 (de
Inventor
Ken Mito Ichiryu
Masami Ibaraki Nemoto
Haruo Watanabe
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Publication of DE3208651A1 publication Critical patent/DE3208651A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3208651C2 publication Critical patent/DE3208651C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/0401Valve members; Fluid interconnections therefor
    • F15B13/0402Valve members; Fluid interconnections therefor for linearly sliding valves, e.g. spool valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/044Fluid 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
    • F15B13/0446Fluid 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 with moving coil, e.g. voice coil
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/035DC motors; Unipolar motors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/8593Systems
    • Y10T137/86493Multi-way valve unit
    • Y10T137/86574Supply and exhaust
    • Y10T137/86622Motor-operated

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Servomotors (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Description

SCHIFF ν. FÜNER STREI-IU "s" CHUBE*L-HO*PF ' EBBINGH AUS FINCK
MARIAHILFPLATZ 2*3, MÖNCHEN ΘΟ POSTADRESSE: POSTFACH 98 OI βθ, D-BOOO MÜNCHEN 85
ALSO PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE
KARL LUDWIO SCHIFF (1OB4-1B7B) DIPL. CHEM, DR. ALEXANDER V. FÜNER DIPL. INQ. PETER STREHL DIPL. CHEM. DR. URSULA BCHÜBEL-HOPF
blPL. INQ. DIETER EBBINQHAUS
DR. INQ. DIETEM HNCK TELEFON (OBS) 4B SO B4 TELEX B-23G65 AURO D TELEGRAMME AUROMARCPAT MÜNCHEN
DEA-24084
Servoventilvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Servoventilvorrichtung, insbesondere mit einem Servoventil und einem Kraftmotor, der wirkungsmäßig einem Ventilelement zugeordnet ist, das hin- und herbewegbar in einer Bohrung aufgenommen ist, die im Gehäuse des Servoventils ausgebildet ist, so daß das Ventilelement in der Bohrung eine Hin- und Herbewegμng ausführen kann.
Eine solche Servoventilvorrichtung ist aus der JP-OS 24975/78 bekannt. Der Kraftmotor dieser bekannten Servoventilvorrichtung hat ein erstes und ein zweites Magnetjoch, die zwischen sich einen Ringmagneten klemmend halten. Das erste und das zweite Magnetjoch wirken miteinander so zusammen, daß zwischen ihnen ein Ringspalt gebildet wird, der zu dem Ringmagneten konzentrisch ist, so daß die von dem Ringmagneten erzeugten Magnetflüsse in dem Ringspalt konzentriert werden. Das erste Magnetjoch ist an der Stirnseite des Ventilgehäuses des Servoventils so befestigt, daß der Ringspalt mit der Bohrung im Ventilgehäuse in Verbindung steht. Das zweite Magnetjoch hat eine zum Ringspalt konzentrische zentrale Bohrung, die sich durch das zweite Magnetjoch
SCHIFF ν. FONER STREHL SCHOBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK
koaxial zur Bohrung im Ventilgehäuse erstreckt.
In dem Ringspalt ist konzentrisch dazu die Hohlzylinderwand eines Verbindungsglieds angeordnet, dessen Stirnwand das eine axiale Ende der Hohlzylinderwand angrenzend an das Ventilgehäuse abschließt. Das Verbindungsglied ist mit dem axialen Ende des in dem Ventilgehäuse hin- und herbewegbar aufgenommenen Ventilelements angrenzend an das genannte axiale Ende der Hohlzylinderwand ein Stück damit bildend verbunden.
Um die Hohlzylinderwand des Verbindungsglieds ist konzentrisch dazu eine zylindrische Spule aus einer Vielzahl von Windungen gewickelt. Die zylindrische Spule · ist mit dem Ventilelement durch das Verbindungsglied verbunden. Jede Windung der Spule hat einen Kreisquerschnitt. Die zylindrische Spule wird in dem Ringspalt ansprechend auf den durch die Spule fließenden elektrischen Strom hin'- und herbewegt. Die Hin- und Herbewegung der zylindrischen Spule wird auf das Ventilelement durch das Verbindungsglied übertragen.
Die Neutralstellung des Ventilelements in der Bohrung des Ventilgehäuses ist durch eine Neutralpositionein-. Stelleinrichtung einstellbar, welche ein zylindrisches elastisches Element aus Kautschuk oder dergleichen aufweist und lose in der zentralen Bohrung im zweiten Magnetjoch aufgenommen ist, wobei das axiale eine Ende des elastischen Elements an der dem Ventilelement gegenüberliegenden Oberfläche der Stirnwand des Verbindungsglieds befestigt ist. Die Einrichtung umfaßt weiterhin eine Stange, deren eines axiale Ende an dem anderen axialen Ende des zylindrischen elastischen Elements anliegt, sowie eine Speiseeinrichtung, die mit dem Ende des zweiten Magentjochs dem Ventilelement gegenüberliegend verbunden ist und am anderen axialen Ende der Stange angreift, um eine axiale Bewegung der Stange in
* * It · ti
SCHirF ν. FONtH STREHU SCHÜBEL-HOPF EBBINeHAUS FINCK _
die eine und die andere Richtung in der zentralen Bohrung in dem zweiten Magnetjoch zu bewirken. Somit ist die Stirnwand des Verbindungsglieds mit dem zweiten Magnetjoch über das zylindrische elastische Element verbunden.
Wenn die zylindrische Spule erregt wird, erzeugt die Spule Wärme nach dem Jouleschen Gesetz. Der größte Teil der so erzeugten Wärme wird durch in Kontakt mit der zylindrischen Spule stehende Luftschichten auf das erste und das zweite Magnetjoch übertragen und an die Atmosphäre abgegeben. Der restliche kleine Anteil der Wärme, der nicht auf die Magnetjoche übertragen wird, wird zu dem Ventilelement durch das Verbindungsglied und somit ebenfalls zum zweiten Magnetjoch durch das Verbindungsglied, das zylindrische elastische Element, die Stange und die Speiseinrichtung geleitet. Der Wärmeübertragungsstrom zum ersten und zweiten Magnetjoch durch die Luftschichten ist niedrig.
Der Wärmeübertragungsstrom zum Ventilelement und zum zylindrischen elastischen Element durch das Verbindungsglied ist ebenfalls niedrig, da die Stirnwand des Verbindungsglied eine geringe Stärke aufweist. Dementsprechend wird die von der zylindrischen Spule erzeugte Joulesche Wärme in dem Ringspalt eingeschlossen, wodurch die Temperatur der zylindrischen Spule in unerwünschter Weise steigt. Die erhöhte Temperatur verhindert eine Zunahme des durch die zylindrische Spule fließenden Stroms. Dadurch ist es unmöglich, die Kraft-zu steigern, die auf die zylindrische Spule proportional zum sie durchfließenden elektrischen Strom ausgeübt wird. Dadurch wird es schwierig, das mit der zylindrischen Spule verbundene Ventilelement mit hoher Geschwindigkeit anzutreiben.
SCHIFF ν. FDNER STREHL SCHDBEL-HOPF EBBINSHAUS FINCK A,
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, eine Servoventileinrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, die von der zylindrischen Spule erzeugte Joulesche Wärme wirksam zu verteilen, um einen Antrieb des Ventilelements mit hoher Geschwindigkeit zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Servoventil-' vorrichtung gelöst, welche ein Servoventil mit einem Ventilgehäuse, das seinerseits eine Bohrung und ein in der Bohrung für eine Hin- und Herbewegung aufgenommenes Ventilelement aufweist, und einen Kraftmotor hat, der wirkungsmäßig mit dem Ventilelement für eine Hin- und Herbewegung des Ventilelements in der Bohrung im Ventilgehäuse verbunden ist. Der Kraftmotor hat ein erstes und ein zweites Element, die miteinander so zusammenwirken, daß dazwischen ein Ringspalt gebildet wird. In dem .Ringspalt ist konzentrisch dazu ein Ringmagnet so angeordnet, daß die Magnetflüsse des Magneten in den Ringspalt konzentriert werden. Mit dem Ventilelement ist für eine Bewegung damit eine zylindrische Spule wirkungsmäßig verbunden. Die zylindrische Spule ist in dem Ringspalt konzentrisch dazu und ansprechend auf den durch die zylindrische Spule fließenden Strom hin- und herbewegbar angeordnet. Gegenüber dem axialen Ende der zylindrischen Spule, jedoch im Abstand davon ist ein erster Anschlag vorgesehen, während ein zweiter Anschlag gegenüber dem anderen axialen Ende der zylindrischen Spule, jedoch ebenfalls im Abstand davon angeordnet ist. Koaxial zu der zylindrischen Spule sind ein erstes und ein zweiteres zylindrisches elastisches Element aus einem wärmeleitenden Material angeordnet. Das erste zylindrische elastische Element befindet sich zwischen dem ersten Anschlag und dem einen axialen Ende der zylindrischen Spule, während sich das zweite zylindrische elastische Element zwischen dem zweiten Anschlag und· dem anderen axialen Ende der zylindrischen Spule befindet, wodurch die zylindrische Spule
SCHIFF ν. FONER STREHL SCHDBEL-HOPF EBBINSHAUS FINCK
thermisch mit dem ersten bzw. zweiten Anschlag verbunden ist. AO
Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 schematisch im Schnitt eine erste Ausführungsform einer Servoventilvorrichtung,
Fig. 2 eine Teilansicht der Servoventilvorrichtung
von Fig. 1 im Schnitt,
Fig. 3 eine Abwicklung der zylindrischen elastischen Elemente und der zylindrischen Spule 5 von Fig. 1,
Fig. 4 schematisch im Schnitt eine zweite Ausführungsform einer Servoventilvorrichtung,
. 20 Fig. 5 eine Teilansicht der Servoventilvorrichtung
von Fig. 4 im Schnitt und
Fig. 6 einen Teil einer Abwicklung des zylindrischen elastischen Elements, der zylindrischen ■ Spule und des hohlzylindrischen Ventilelements von Fig. 4.
Die in Fig. 1 im Schnitt gezeigte Servoventilvorrichtung hat ein Steuerservoventil 10, einen Kraftmotor 40 für den Antrieb des Steuerservoventils TO und eine Betätigungseinrichtung 80 für ein getriebenes Teil 99, beispielsweise ein Ventilelement eines Hauptservoventils, ansprechend auf das Steuerdrucksignal aus dem Steuerservoventil.
Das Steuerservoventil 10 hat ein Ventilgehäuse 11 mit einem Hohlzylinderabschnitt 12, der eine. Bohrung 13
SCHIFF V. FONER STREHL SCHDBEL-HOPF EBBINQHAUS FINCK
Ai -s-
aufweist. Mit dem einen axialen Ende des Hohlzylinderabschnitts 12 ist angrenzend an den Kraftmotor 40 in einem Stück eine Stirnwand 14 ausgebildet. An der Stirnwand 14 ist ein einstückig ein Ringfortsatz 16 ausgebildet, der aus der Stirnseite 15 der Stirnwand 14 zum Kraftmotor 40 vorsteht. Die Stirnwand 14 hat eine zentrale Bohrung 17, welche mit der zentralen Bohrung 13 in Verbindung steht und deren Durchmesser gegenüber der der Bohrung 13 verringert ist, so daß eine Schulter 18 gebildet wird. In der zylindrischen Bohrung 13 ist eine hohlzylindrische Büchse 19 eingepaJJt, die an der Schulter 18 anliegt. In einer Bohrung 21 in der Büchse 19 ist für eine Hin- und Herbewegung darin ein Steuerventilelement 20 aufgenommen.
Das Ventilgehäuse 11 hat einen Einlaßkanal 22 und ein Paar von Auslaßkanälen 23, 24. Die hohle zylindrische Büchse 19 ist mit Kanälen 25, 26 und 27 versehen, die fluchtend zu dem Einlaßkanal 22 bzw. den Auslaßkanälen 23, 24 ausgerichtet sind und in Verbindung mit der Bohrung 21 in der hohlzylindrischen Büchse 19 stehen. Die hohlzylindrische Büchse 19 hat weiterhin ein Paar von Druckkanälen 28 und 29, die in dem Wandabschnitt ausgebildet sind, der dem Wandabschnitt der Hülse diametral gegenüberliegt, wo die Kanäle 25, 26 und 27 ausgebildet sind. Die Druckkanäle 28 und 29 sind jeweils fluchtend zu dem Paar von Kanälen 30 und 31 ausgerichtet, die in dem Ventilgehäuse 11 ausgebildet sind.
Das Steuerventilelement 20 hat drei Stege 32, 33 und 34, die axial im Abstand voneinander angeordnet und miteinander ein Stück bildend über im Durchmesser reduzierte Abschnitte des Steuerventilelements 20 verbunden sind. In der Neutralstellung des Ventilelements 20 schließen diese Stege die Kanäle 25, 26 und 27 und lassen die Kanäle 28 und 29 offen. Das Ventilelement 20 hat eine Stange 36, die von der Mitte der Stirnfläche des am
SCHIFF ν. FONER STREHL SCHOBEL-HOPF EBBINQHAUS FINCK _jl
Ende befindlichen Stegs 34 durch die zentrale Bohrung 17 in der Stirnwand 14 des Ventilgehäuses 11 vorsteht.
Der Kraftmotor 40 hat ein erstes Magnetjoch 41 und ein zweites Magnetjoch 42, die zwischen sich einen Ringsolenoid oder Permanentmagnet A3 klemmend halten. Das erste Joch 41 und das zweite Joch 42 wirken miteinander so zusammen, daß sie zwischen sich einen Ringspalt 44 bilden, der konzentrisch zu dem Ringmagneten 43 ist, so da_ß die dadurch erzeugten Magnetflüsse in dem Ringspalt 44 konzentriert sind. Insbesondere hat das erste Magnetjoch 41 insgesamt Ringform, während das zweite Magnetjoch 42 ein kreisförmiger Körper 45 ist, von dem aus sich ein zentrale Vorsprung 46 in die Bohrung im ersten Magnetjoch 41 erstreckt. Das erste Magnetjoch 41 und das zweite Magnetjoch 42 sind miteinander durch geeignete Befestigungsmittel verbunden, wobei der Ringmagnet dazwischen angeordnet ist. Der Ringspalt 44 wird von der inneren ümfangsflache des ersten Magnetjochs 41, d.h. der Wandfläche der Bohrung des ersten Magnetjochs 41, und der Ümfangsflache des zentralen Vorsprungs 46 des zweiten Magnetjochs 42 gebildet. Das erste Magnetjoch 41 ist durch geeignete Befestigungsmittel an dem Ringfortsatz 16 des Ventilgehäuses 11 so befestigt, daß eine Schulter 47 am ersten Magnetjoch 41 in die Bohrung eingepaßt ist, die im Ringfortsatz 16 ausgebildet ist. Somit ist die Anordnung des ersten Magnetjochs 41. und des zweiten Magentjochs 42 mit dem Ventilgehäuse 11 so verbunden, daß die Stirnflächen der Magnetjoche 41 und 42 angrenzend an das Servoventil 10 im Abstand von der Stirnfläche 15 der Stirnwand 14 des Ventilgehäuses .11 angeordnet sind.
In dem Ringspalt 44 ist konzentrisch dazu eine zylindrisehe Spule 4 8 angeordnet, die eine Vielzahl von Windungen hat, welche miteinander durch elektrisch isolierende Beschichtungen haftend verbunden sind. Die Windungen
SCHIFF ν. FONER STREHL SCHOBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK
der Spule 48 haben jeweiles einen Rechtecksquerschnitt und sind in einer einzigen Lage gewickelt. Das eine axiale Ende der Spule 48 ist im Abstand von der Stirnfläche 15 der Stirnwand 14 des Ventilgehäuses 11 angeordnet, während das andere axiale Ende im Abstand von der Stirnfläche des kreisförmigen Körpers 45 des Magnetjochs angrenzend an das Ventilgehäuse 11 angeordnet ist. Wenn ein elektrischer Strom (2) durch die zylindrische Spule 48 fließt, ist die Spule einer elektromagnetischen Kraft (F) ausgesetzt, die durch die Gleichung
F = B-l-i
bestimmt ist, wobei 1 die axiale Länge der Spule und B die Dichte der Magnetflüsse in dem Ringspalt 44 durch den Ringmagneten 43 sind. Als Folge wird die zylindrisehe Spule 48 in dem Ringspalt 44 in der einen oder der anderen axialen Richtung bewegt, was von der Richtung des elektrischen Stroms abhängt.
Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, hat ein Verbindungsglied 50 einen konischen Abschnitt 51, einen am Ende des konischen Abschnitts .51 mit dem groJßen Durchmesser ausgebildeten Flansch 52 und einen am Ende mit dem kleineren Durchmesser ausgebildeten Flansch 53. Der Flansch 52 ist an dem einen axialen Ende der zylindrischen Spule 48 befestigt, während der Flansch 53 über einen elektrischen Isolierring 56 aus Kautschuk, Kunststoff oder dergleichen mit einer Ringnut verbunden ist, die von dem freien Ende der Stange 36 des Ventilelements 20 mit reduziertem Durchmesser und einer Schraube 55 begrenzt wird, die in das freie Ende der Stange 36 geschraubt ist. Somit ist die zylindrische Spule 48 im wesentlichen starr mit dem Ventilelement 20 über das Verbindungsglied 50 verbunden.
Wie weiter in Fig. 2 gezeigt ist, ist zwischen der zylindrischen Spule 48 und der Stirnfläche 15 der Stirnwand 14 des Ventilgehäuses 11 koaxial zur zylindrischen Spule 48 ein erstes zylindrisches elastisches Element 58 unter
SCHIFF ν. KDNER STREHL SCHÜEJEL-HOPF EBBINaHAUS FINCK
AH.
Kompression stehend angeordnet. Das axiale eine Ende des ersten zylindrischen elastischen Elements 58 wird gegen das eine axiale Ende der zylindrischen Spule 48 gedrückt und ist elektrisch damit über den Stirnflansch 52 verbunden, der also zwischen dem einen axialen Ende der zylindrischen Spule 48 und dem einen axialen Ende des ersten zylindrischen elastischen Elements 58 angeordnet ist. Das andere axiale Ende des ersten zylindrischen elastischen Elements 58 ist über einen elektrischen Isolierring 61 aus Kautschuk, Kunststoff oder dergleichen in einer Ringnut aufgenommen, die in der Stirnfläche der Stirnwand 14 des Ventilgehäuses 11 ausgebildet ist. Zwischen der zylindrischen Spule 48 und der Stirnfläche des kreisförmigen Körpers 45 des zweiten Magnetjochs 42 ist koaxial zur zylindrischen Spule 48 ein zweites zylindrisches elastisches Element 62 unter Kompression angeordnet. Das eine axiale Ende des zweiten zylindri-.sehen elastischen Elements 62 steht in direktem Kontakt mit dem anderen axialen Ende der zylindrischen Spule 48 und ist elektrisch damit verbunden. Das andere axiale Ende des zweiten zylindrischen elastischen Elements 62 ist über einen elektrischen Isolierring 63 aus Kautschuk, Kunststoff, oder dergleichen in einer Ringnut aufgenommen, die in der Stirnfläche des kreisförmigen Körpers 45 des zweiten Magnetjochs 42 ausgebildet ist. Somit sind das erste und zweite zylindrische elastische Element 48 bzw. 62 gegen die zylindrische Spule 48 gedrückt, um sie abzustützen, wodurch die Position des Ventilelements 20, das mit der Spule 48 über das Verbindungsglied 5O verbunden ist, neutralisiert wird. Wie erwähnt, bildet die Stirnwand 14 des Ventilgehäuses 11 einen Anschlag für das erste zylindrische elastische Element 58, während der zylindrische Körper 45 des zweiten Magentjochs 42 einen Anschlag für das zweite zylindrische elastische Element 62 bildet.
SCHIFF ν. FONER STREHL SCHOBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK
S -Vd-
Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, sind das erste und das zweite zylindrische elastische Element 58 bzw. 62 mit einer Vielzahl von axial im Abstand angeordneten Umfangsnuten 64 bzw. 65 versehen, um die Elastizität des ersten und zweiten zylindrischen elastischen Elements 58 bzw. 62 zu steigern. Das erste und das zweite zylindrische elastische Element bestehen aus einem elektrisch und thermisch leitenden Material, vorzugsweise aus einem Federstahl. Die Gestalt der zylindrischen elastischen .
Elemente 58 und 62, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist, ist nicht zwingend, diese Elemente können auch die Form von Schraubenfedern haben.
Durch eine radiale Bohrung in der Stirnwand 14 des Ventilgehäuses 11 erstreckt sich ein Stromleiter, dessen eines Ende mit dem anderen axialen Ende des ersten zylindrischen elastischen Elements 58 verbunden ist. Der zwischen der Wand der radialen Bohrung 68 und dem Stromleiter 67 gebildete Ringspalt ist mit einem Isolator 69 aus.dem gleichen Material wie der Isolierring 61 ausgefüllt, so daß der Stromleiter 67 vom Ventilgehäuse 11 elektrisch isoliert ist. Ein weiterer Stromleiter 71 erstreckt sich durch eine axiale Bohrung 72 in dem kreisförmigen Körper 45 des zweiten Magnetjochs 42. Der Stromleiter 71 ist mit einem Ende elektrisch mit dem anderen axialen Ende des zweiten zylindrischen elastischen Elements 62 verbunden. Der Ringspalt zwischen der Wand der Axialbohrung 72 und dem Stromleiter 71 ist mit einem Isolator 73 aus einem Material gefüllt, das dem des Isolierrings 63 entspricht, so daß der Stromleiter 71 von dem .zweiten Magnetjoch 42 elektrisch isoliert ist. Somit fließt der elektrische Strom durch den Stromleiter 67 zur zylindrischen Spule 48 über das erste zylindrische elastische Element 58 und den Stirnflansch 52 des Verbbindungsglieds 50 und weiter zum Stromleiter 71 und umgekehrt. Diese Betätigungseinrichtung 80 hat ein Gehäuse 81, das am Ventilgehäuse 11 befestigt ist, sowie einen
«■ a
SCHIFF V. FüNER STREHL SCHDBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK
Af9 -IA-
inneren Hohlraum, in dem ein Kolben 82 für die Hin- und Herbewegung in Axialrichtung aufgenommen ist. Der Kolben
82 unterteilt den inneren Hohlraum in zwei Druckkammern
83 und 84. Durch den Kolben 82 erstreckt sich eine KoI-benstange 85. Das eine axiale Ende 86 der Kolbenstange
85 erstreckt sich durch die eine Stirnwand des Gehäuses 81 und darüber hinaus, während das andere axiale Ende 87 sich durch die gegenüberliegende Stirnwand des Gehäuses 81 erstreckt und darüber hinaus ragt. Mit dem anderen axialen Ende 87 der Kolbenstange 85 ist. ein Verschiebedetektor 88 so verbunden, daß er die axiale Verschiebung des Kolbens 82 feststellt. Das eine Ende
86 der Kolbenstange 85 ist mit dem getriebenen Teil 99 verbunden. Mit den Kanälen· 30 und 31 stehen über in dem Gehäuse 81 ausgebildete Kanäle 91 bzw. 92 jeweils die Druckkammer 83 bzw. 84 in Verbindung.
Wenn in Betrieb ein elektrischer Strom der zylindrischen Spule 48 von dem Stromleiter 67 durch das erste zylindrische elastische Element 58 und den Stirnflansch 52 des Verbindungsglieds 50 zugeführt wird, wird die zylindrische Spule 48 einer Kraft entsprechend der vorstehend erwähnten Gleichung F = B · 1 ·.! ausgesetzt und in Fig. 1 nach rechts bewegt. Das erste zylindrische elastisehe Element 58 wird gedehnt, während das zweite zylindrische elastische Element 62 zusammengedrückt wird. Die Bewegung der zylindrischen Spule 48 wird durch das Verbindungsglied 50 auf das Ventilelement 20 übertragen, so daß dieses in Fig. 1 nach rechts verschoben wird.
Dies führt dazu, daß der zentrale Steg 33 und der andere stirnseitige Steg 34 die Kanäle 25 bzw. 27 öffnen, während der Kanal 26 durch den stirnseitigen Steg 32 verschlossen wird. Als Folge wird ein unter Druck stehendes Fluid in die Druckkammer 83 aus dem Einlaßkanal 22 durch den Kanal 25, den Kanal 28, den Kanal 30 und den Kanal 91 eingeführt, wodurch der Kolben 82 und die Kolbenstange 85 in Fig. 1 nach rechts verschoben werden.
SCHIFF ν. FDNER STREHU SCHOBEL-HOPF EBBINC&aUs " FINt« " ' „ „ "
Al "^
Inzwischen wird das Fluid in der Druckkammer 84 aus dem Ausläßkanal 24 durch den Kanal 92, den Kanal 31, den Kanal 29 und den Kanal 27 abgeführt. Wenn ein elektrischer Strom der zylindrischen Spule 48 aus dem Stromleiter 71 durch das zweite zylindrische elastische Element 62 zugeführt wird, wird die zylindrische Spule 48 in Fig. 1 nach links bewegt, wodurch das erste elastische Element 58 zusammengedrückt und das zweite zylindrische elastische Element 62 gedehnt wird, so daß das Ventilelement 20 in Fig. 1 nach links bewegt wird. Dies führt dazu, daß der zentrale Steg 33 und der stirnseitige Steg 32 die Kanäle 25 bzw. 26 öffnen, während der Kanal 27 durch den stirnseitigen Steg 34 geschlossen wird. Als Folge wird unter Druck stehendes Fluid in die Druckkammer 84 aus dem Einlaßkanal 22 durch den Kanal 25, den Kanal 29, den Kanal 31 und den Kanal 92 eingeführt, wodurch der Kolben 82 und die Kolbenstange 85 in Fig. 1 nach links verschoben werden. Andererseits wird das Fluid in der Druckkammer 84 aus dem Auslaßkanal 23 über den Kanal 91, den Kanal 30, den Kanal 28 und den Kanal 26 abgeführt. ■
Die zylindrische Spule erzeugt bei ihrer Aktivierung Joulesche Wärme. Der größte Teil dieser Wärme wird durch das erste und das zweite elastische Element 58, 62 zum Ventilgehäuse 11 und zum zweiten Magnetjoch 42 geleitet. Somit verbinden das erste und das zweite zylindrische elastische Element 58 und 62 die zylindrische Spule 48 thermisch mit dem Ventilgehäuse 11 und dem zweiten Magnetjoch 42. Der restliche Teil der durch die zylindrische Spule 48 erzeugten Wärme wird zum ersten und zweiten Magnetjoch 41 bzw. 42 über Luftschichten transportiert.
Das eine und das andere axiale Ende der zylindrischen Spule 48 sind jeweils thermisch mit dem Ventilgehäuse und dem zweiten Magentjoch 42 durch das erste bzw.
ν * η »4 .* M
SCHIFF ν. FONER STREHL SCHOBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK
zweite zylindrische elastische Element 58 bzw. 62 verbunden. Deshalb wird die in der zylindrischen Spule 48 erzeugte Joulesche Wärme schnell zum Ventilgehäuse 11 und zum zweiten Magnetjoch 42 geleitet, so daß der Temperaturanstieg der Spule 48 wirksam eingeschränkt wird. Da zusätzlich die zylindrische Spule 48 elastisch an ihren beiden Enden durch das erste bzw. zweite zylindrische elastische Element 58 bzw. 62 gehalten wird, ist es möglich/ die radiale Stärke der Spule 48 zu steigern, um die äußere und innere Umfangsflache' der zylindrischen Spule so nahe wie möglich an der Wandfläche der Bohrung des ersten Magnetjochs 41 bzw. der Ümfangsflache des zentralen Vorsprungs 46 des zweiten Magnetjochs 42 zu positionieren. Als Folge wird die radiale Abmessung jeder der Luftschichten zwischen dem ersten Magnetjoch 41 und der zylindrischen Spule 48 und zwischen der zylindrischen Spule 48 und dem zweiten Magnetjoch 42. so verringert/ daß ein Teil der durch die zylindrische Spule 48 erzeugten Wärme wirksam zu dem ersten und zweiten Magnetjoch über die Luftschichten mit reduzierter radialer Abmessung übertragen wird/ wodurch die Steigerung der Temperatur der Spule 48 weiter eingeschränkt wird. Da der Temperaturanstieg der Spule 48/ wie erwähnt, wirksam unterdrückt wird/ ist es möglich, einen hohen elektrischen Strom durch.die zylindrische Spule 48 fließen zu lassen, wobei die Spule dann einer hohen elektromagnetischen Kraft ausgesetzt ist und mit hoher Geschwindigkeit hin- und herbewegt wird. Dies ermöglicht es, daß das mit der Spule 48 durch das Verbindungsglied 50 verbundene Ventilelement 20 mit hoher Geschwindigkeit angetrieben wird.
Da die durch die Spule 48 erzeugte Joulesche Wärme wirksam abgeführt oder verteilt wird, ist es möglich, die axiale Breite jeder Windung der Spule zu verringern, um deren Länge zu steigern. Das heißt, daß auch dann, wenn
SCHIFF ν. FONER STREHL SCHOBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK
die Länge der Spule 48 und somit ihr elektrischer Widerstand vergrößert ist, die von der Spule erzeugte Wärme wirksam aus dem angegebenen Grund verteilt wird, so daß es möglich ist, den Wert "1" in der Gleichung Ρ=Β·1·χ so zu steigern, daß die auf die Spule 48 ausgeübte Kraft F vergrößert werden kann.
In Fig. 4 ist im Schnitt eine zweite Ausführungsform einer Servoventilvorrichtung gezeigt, die ein Steuer-
1.0 servoventil 110, einen Kraftmotor 140 für den Antrieb des Steuerservoventils 110 und eine Betätigungseinrichtung 180 zum Betätigen eines angetriebenen Teils 199 aufweist, beispielsweise ein Ventilelement oder ein Hauptservoveiitil, ansprechend auf das Steuerdrucksignal aus dem Steuerservoventil.
Das Steuerservoventil 110 hat ein Ventilgehäuse 111 mit einer zylindrischen Bohrung 113 und einem radial nach innen an einem Ende des Gehäuses 111 gerichteten Ringvorsprung 119. Das Ventilgehäuse 111 ist mit einem ersten Paar von einander diametral gegenüberliegenden Auslaßkanälen 123, einem Paar von zweiten einander diametral gegenüberliegenden Auslaßkanälen 124 und einem Paar voneinander diametral gegenüberliegenden Einlaßkanälen 122 versehen, die zwischen den ersten und zweiten Auslaßkanälen angeordnet sind. Das Ventilgehäuse 111 ist weiterhin mit Ringnuten 126, 125 und 127 versehen, die in der Wandfläche der zylindrischen Bohrung 113 ausgebildet sind. Diese . Ringnuten 126, 125 und 127 stehen in Verbindung mit den ersten Auslaßkanälen 123, den Einlaßkanälen 122 bzw. den zweiten Auslaßkanälen 124. In der zylindrischen Bohrung 113 ist ein hohlzylindrisches Ventilelement 120 für eine Hin- und Herbewegung aufgenommen. Wie aus den Fig. 5 und 6 zu ersehen ist, ist das Ventilelement 120 mit zwei axial im Abstand angeordneten Umfangsnuten 132, 133. versehen, die eine Winkelerstreckung von mehr als 180 haben. Diese Umfangsnuten sind, wenn sich das Ventilelement 120 in seiner Neutralstellung befindet, durch den Wandabschnitt
SCHIFF ν. FONER STREHIf SCHÜBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK
20-
der zylindrischen Bohrung 113 zwischen den Ringnuten 126 und 125 bzw. den Wandabschnitt der zylindrischen Bohrung 113 zwischen den Ringnuten 125 und 127 geschlossen,
Der Kraftmotor 140 hat ein erstes und ein zweites Magnetjoch 141 bzw. 142, die zwischen sich einen ringförmigen Solenoid oder Permanentmagneten 143 klemmend halten. Das erste Magnetjoch 141 und das zweite Magnetjoch 142 wirken so miteinander zusammen, da£ zwischen ihnen ein Ringspalt 144 in konzentrischer Beziehung zu dem Ringmagneten 143 gebildet wird, so daß die von dem Magneten gebildeten Magnetflüsse in dem Ringspalt 144 konzentriert werden. Das erste Magentjoch 141 hat insbesondere insgesamt eine Ringform, während das zweite Magnetjoch 142 einen kreisförmigen Körper 145 und einen zentralen Vorsprung aufweist, der davon in die Bohrung im ersten Magnetjoch 141 vorsteht. Das erste Magentjoch 141 und der ringförmige Körper 145 des zweiten Magnetjochs 142 sind miteinander durch geeignete Befestigungsmittel verbunden, wobei der Ringmagnet 143 dazwischen angeordnet ist. Der Ringspalt 144 wird von der Wandfläche'der Bohrung in dem ersten Magnetjoch 141 und der Umfangsflache des zentralen Vorsprungs 146 zum zweiten Magnetjoch 142 gebildet. Das erste Magnetjoch 141 ist durch geeignete Befestigungsmittel an dem anderen axialen Ende des Ventilgehäuses 111 befestigt.
In dem Ringspalt 144 ist eine zylindrische Spule 148 ähnlich der zylindrischen Spule 48 der ersten Ausführungsform angeordnet. Die zylindrische Spule 148 hat einen Durchmesser, der im wesentlichen gleich dem Durchmesser des Ventilelements 120 ist. Die zylindrische Spule 148 ist mit einem Ende an einem axialen Ende des Ventilelements 120 befestigt, ihr anderes Ende hat einen Abstand von der Fläche des kreisförmigen Körpers 145 des zweiten Magnetjochs 142 angrenzend an das Ventilelement 120.
Ein erstes zylindrisches elastisches Element 158 hat
SCHIFF ν. FDNER STREHL SCHOBEL-HOPF EBBINGHAUS FlNCK
einen Durchmesser/ der im wesentlichen gleich dem des Ventilelements 120 ist. Ein axiales Ende dieses Elements steht in direktem Kontakt mit dem anderen axialen Ende des Ventxlelements 120, während das andere axiale Ende in eine Ringnut 161 eingepaßt ist, die in der Oberfläche des ringförmigen Vorsprungs 119 des Ventilkörpers 111 angrenzend an das Ventilelement 120 ausgebildet ist. Das erste zylindrische elastische Element 158 ist unter Kompression zwischen dem Ventilelement 120 und dem ringförmigen Vorsprung -119 und koaxial zu dem Ventilelement 120 angeordnet. Ein zweites zylindrisches elastisches Element 162 hat einen Durchmesser, der im wesentlichen gleich dem der zylindrischen Spule 148 ist. Das eine axiale Ende des Elements steht in direktem Kontakt mit dem anderen axialen Ende der zylindrischen Spule 148 und ist elektrisch damit verbunden, während das andere axiale Ende, wie in Fig..5 gezeigt ist, in einer Ringnut aufgenommen ist, die in der Oberfläche des kreisförmigen Körpers 145 des zweiten Magnetjochs 142 angrenzend an das Ventilelement 120 über einen elektrischen Isolierring 163 aufgenommen ist, der beispielsweise aus Kautschuk oder Kunststoff besteht. Das zweite zylindrische elastische Element 162 ist unter Kompression zwisehen der zylindrischen Spule 148 und dem kreisförmigen Körper 145 sowie koaxial zur zylindrischen Spule 148 angeordnet, wodurch die zylindrische Spule 148 elastisch gegen das Ventilelement 120 gedrückt wird. Das Ventilelement 120 und die zylindrische Spule 148 werden elastisch von dem ersten und zweiten zylindrischen elastischen Element 158 bzw. 162 so gehalten, daß das Ventilelement 120 sich in der Neutralstellung befindet. Somit bildet der ringförmige Vorsprung 119 des Ventilgehäuses 111 einen Anschlag für das erste zylindrische elastische Element 158, während das kreisförmige
v.FONER STREHL SCHOBEL-HOPF EBBIN8HAUS FINCK
Gehäuse 145 des zweiten Magnetjochs 142 einen Anschlag für das zweite zylindrische elastische Element 162 bildet.
wie in Fig. 6 gezeigt ist, sind das erste und zweite zylindrische elastische Element 158 bzw. 162 mit einer Vielzahl von axialen im Abstand angeordneten Umfangsnuton 164 bzw. 165 versehen, wodurch die Elastizität der zylindrischen elastischen Elemente 158, 162 erhöht wird. Das erste und das zweite zylindrische elastische Element 158 bzw. 162 bestehen aus dem gleichen Material wie das erste und zweite zylindrische elastische Element 58 bzw. 62 der ersten Ausführungsform von Fig. 1.
Durch eine Radialbohrung 168 in dem ersten Magnetjoch 151 erstreckt sich ein Stromleiter 167, der mit einem flexiblen Ende elektrisch mit dem einen axialen Ende der zylindrischen Spule 148 verbunden ist. Ein Ring-. spalt zwischen der Wandfläche der Bohrung 168 und dem Stromleiter 16.7 ist mit einem elektrisch isolierenden Material 169 ausgefüllt. Durch eine axiale Bohrung 172 in dem kreisförmigen Körper 145 des zweiten Magnetjochs . 142 erstreckt sich ein weiterer drahtförmiger Stromleiter 171, der mit einem Ende elektrisch mit dem anderen axialen Ende des zweiten zylindrischen elastischen Elements 162 verbunden ist. Ein Ringspalt zwischen der Wandfläche der Bohrung 172 und dem Stromleiter 171 ist mit einem elektrisch isolierten Material 173 gefüllt.
Die Betätigungseinrichtung 180 hat ein zylindrisches Gehäuse 181, das radial innerhalb des hohlzylindrischen Ventilelements 120 konzentrisch dazu angeordnet ist. Das Gehäuse 181 hat eine axiale Stirnfläche, die starr mit der freien Stirnfläche des zentralen Vorsprungs 146 des zweiten Magnetjochs 142 verbunden ist. Das Gehäuse
SCHIFF ν. FDNER STREHL SCHOBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK
181 ist an seiner äußeren Umfangsfläche mit axial im Abstand angeordneten Umfangsnuten 196 und 197 versehen, die in der Neutralstellung des Ventilelements 120 zu den Nuten 132 bzw. 133 in dem Ventilelement fluchtend ausgerichtet sind. Die Ümfangsnuten 196 und 197 stehen jeweils mit zwei Paaren von diametral gegenüberliegenden Kanälen 191 und 192 in Verbindung, die im Gehäuse 181 ausgebildet sind. In einem Hohlraum im Gehäuse 181 ist ein Kolben 182 für eine Hin- · und Herbewegung aufgenommen, wodurch der Hohlraum in zwei Druckkammern 183 und 184 unterteilt wird, die in Verbindung mit den Ümfangsnuten 196 bzw. 197 über die Kanäle 191 bzw. 192 stehen. Durch den Kolben
182 erstreckt sich eine hohle zylindrische Kolbenstange .185, die ein axiales offenes Ende und ein anderes geschlossenes Ende aufweist, das von der gegenüberliegenden Stirnwand des Gehäuses 181 vorsteht und durch es hindurchgeht. Das offene Ende der Kolbenstange 185 erstreckt sich in eine Ausnehmung 151, die in der Stirnfläche des zentralen Vorsprungs 146 des zweiten Magnetjochs 142 ausgebildet ist. Der von der Ausnehmung 151 und dem offenen Ende der Kolbenstange 185 gebildete Raum steht mit der Atmosphäre über einen Kanal . 152 in Verbindung. In dem hohlen Abschnitt der hohlen Kolbenstange 185 ist angrenzend an deren offenes Ende ein Verschiebedetektor 188 angeordnet, der die Verschiebung des Kolbens 182 feststellt. Das geschlossene Ende der Kolbenstange 185 ist mit dem angetriebenen Teil 199 verbunden.
Wenn in Betrieb elektrischer Strom der zylindrischen Spule 148 aus dem Stromleiter 167 zugeführt wird, werden die zylindrische Spule 148 und das Ventilelement . 120, die direkt damit verbunden sind, in Fig. 4 nach rechts bewegt, wodurch das erste zylindrische
SCHIFF ν. FONER STREHL SCHOBEL-HOPF EBBIh|($HAuä FlftQ* * . . * * .. * , .. .
elastische Element 158 gedehnt und das zweite zylindrische elastische Element 162 zusammengedrückt wird. Die Bewegung des Ventils 120 nach rechts führt dazu, daß die Umfangsnuten 125, 127 im Ventilgehäuse 111 mit den Umfangsnuten 196, 197 im Gehäuse 181 über die Umfangsnuten 132, 133 im Ventilelement 120 jeweils in Verbindung kommen, während die Umfangsnut 126 im Ventilgehäuse 111 durch das Ventilelement 120 geschlossen gehalten wird. Aus dem Einlaßkanal 122 wird über die Umfangsnut 125, die Umfangsnut 132, die Umfangsnut 196 und den Kanal 191 ein Druckfluid in die Druckkammer 183 eingeführt, wodurch der Kolben 182 und die Kolbenstange 185 in Fig. 4 nach rechts bewegt werden. Das Fluid in der anderen Druckkammer 184 wird aus dem Auslaßkanal 124 über den Kanal 192, die Umfangsnut 197, die Umfangsnut 133 und die Umfangsnut 127 abgeführt. Wenn der ■ zylindrischen Spule 148 von dem Stromleiter 171 elektrischer Strom zugeführt wird, werden die zylindrische Spule 148 und das Ventilelement 120 in Fig. 4 nach links bewegt, wodurch das erste elastische Element 158 zusammengedrückt und das zweite zylindrische elastische Element 162 gedehnt wird. Die Linksbewegung des Ventilelements 120 führt dazu, daß die Umfangsnuten 126, 125 mit den Umfangsnuten 196, 197 über die Umfangsnuten 132, 133 jeweils in Verbindung kommen, während die Umfangsnut 127 durch das Ventilelement 120 geschlossen gehalten wird. Von dem Einlaßkanal 122 wird über die Umfangsnut 125, die Umfangsnut 133, die Umfangsnut 197 und den Kanal 192 ein Druckfluid aus der Einlaßöffnung in die Druckkammer 184 eingeführt, wodurch der Kolben 182 und die Kolbenstange 185 nach links verschoben werden. Das Fluid in der Druckkammer 183. wird aus dem Auslaßkanai 123 über den Kanal 191, die Umfangsnut 196, die Umfangsnut 132 und die Umfangsnut 126 abgeführt. 35
Der größte Teil der durch die zylindrische Spule 148
SCHIFF ν. FDNER STREHL SCHDBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK
erzeugten Jouleschen 'Wärme wird von dem Ventilgehäuse 111 über das hohlzylindrische Ventilelement 120 und das erste zylindrische elastische Element 158 sowie zum zweiten Magnetjoch 142 durch das zweite zylindrische elastische Element 142 geleitet. Somit steht die zylindrische Spule 148 in thermischer Verbindung mit . dem Ventilgehäuse 111 und dem zweiten Magnetjoch 142 durch das erste bzw. zweite zylindrische Element 158 bzw. 162. Der restliche Teil der von der zylindrischen Spule 148 erzeugten Jouleschen Wärme wird zum ersten und zweiten Magnetjoch 141 bzw. 142 durch Luftschichten transportiert.
Die anhand der Fig. 4 bis 6 erläuterte zweite Ausführungsform hat zusätzlich zu den Vorteilen der ersten Ausführungsform noch den Vorteil, daß das erste und das zweite· zylindrische elastische Element 158 bzw. 162, die zylindrische Spule 148 und das Ventilelement 120'einen im wesentlichen gleichen Durchmesser haben und axial fluchtend zueinander ausgerichtet sind. Dementsprechend ist es nicht nötig, irgendein besonderes Verbindungsteil zwischen der zylindrischen Spule und dem Ventilelement vorzusehen. Dies erlaubt wiederum die übertragung der Kraft von der zylindrischen Spule auf das Ventilelement ohne Verzögerung. Somit hat diese Ausführungsform ein verbessertes Ansprechvermögen auf das Ventilelement für den Eingang zur zylindrischen Spule. Da die Betätigungseinrichtung 180 außerdem in dem hohlzylindrischen Ventilj . element 120 konzentrisch dazu angeordnet ist, ist die Länge des Fluidkanals zwischen dem Steuerservoventil 110 und.der Betätigungseinrichtung 180 auf ein Minimum reduziert, wodurch das Ansprechen der "Betätigungseinrichtung verbessert wird.
35
Leerseite

Claims (10)

  1. PAT 1 IMTANWÄ LTE
    SCHIFF ν. FÜNER STREHL SCHÜBEL-HOPF EBBiNGHAUS FINCK
    MARIAHILFPLATZ 2*3, MÖNCHEN OO POSTADRESSE: POSTFACH 9S O1 6O, D-BOOO MÖNCHEN 85
    ALSO PFiOFESSIONAL RHPf-iC StNT ATlVES BEFOHF THE FUROPEAN ΡΛΙΕΝΙ Ol net
    KARl LUDWIG SCHIt=F (191,4 1Η7Π)
    DlPL. CHEM. DR. ALtXANCiEFi V. FClNI W
    DIPL. ING. PELTER SlRtHL
    DIPL-CHHM. DF?. URSULA SCHlIBtI Μπιτ
    DIPL. ING. DIETEIi EBEiINOHAlI'-
    DR. ΙΝβ. DIETER FINCK
    TELEFON (Οββ) 48 2OB* TELEX 6-23 ββ6 AURO D TELE3RAMME AUROMARCPAT MÜNCHEN
    DEA-2408 4
    Patentansprüche
    /1.'Servoventilvorrichtung mit einem Servoventil.(10, 110), gekennzeichnet durch ein Ventilgehäuse (11/ 111) mit einer Bohrung (13, 113) und einem darin aufgenommenen Ventilelement (20, 120) für eine Hin- und Herbewegung darin, durch einen Kraftmotor (40, 140), der mit dem Ventilelement (20, 120) für dessen Hin- und Herbewegung in der Bohrung (13, 113) im Ventilgehäuse (11, 111) wirkungsmäßig verbunden ist und ein erstes Element (41, 141) sowie ein zweites Element (42, 14 2) aufweist, die miteinander so zusammenwirken, daß dazwischen ein Ringspalt (44, 144) gebildet wird, durch einen Ringmagneten (43, 143), der in dem Ringspalt (44, 144) konzentrisch dazu so angeordnet ist, daß die Magnetflüsse des Magneten (43, 143) in dem ■ Ringspalt (44, 144) konzentriert werden, durch eine zylindrische Spule (48, 148), die wirkungsmäßig mit dem Ventilelement (20, 120) für eine Bewegung damit verbunden ist und die in dem Ringspalt (44, 144) konzentrisch dazu angeordnet und ansprechend auf einen durch sie hindurchgehenden elektrisehen Strom hin- und herbewegbar ist, durch einen
    01
    SCHIFF ν. F=ONER STREHL SCHÖBEL-HOPF EBBINQHAUS FINCK
    ersten Anschlag (14, 1119), der dem einen axialen Ende der zylindrischen Spule (48, 148) gegenüberliegt und im Abstand davon angeordnet ist, und durch einen zweiten Anschlag (45, 145), der dem anderen axialen Ende der zylindrischen Spule (48, 148) gegenüberliegt, jedoch im Abstand davon angeordnet ist, wobei das erste zylindrische elastische Element. (58, 158) und das zweite zylindrische elastische Element (62, 162) aus einem wärmeleitenden Material bestehen und koaxial zu der zylindrischen Spule (48, 148) angeordnet sind, während das erste zylindrische elastische Element (58, 158) zwischen dem ersten Anschlag (14, 119) und dem einen axialen Ende der zylindrischen Spule (48, 148) und das .
    zweite zylindrische elastische Element (62, 162) zwischen dem zweiten Anschlag (45, 145) und. dem anderen axialen Ende der zylindrischen Spule (48, . 148) angeordnet ist, um eine thermische Verbindung der zylindrischen Spule (48, 148) mit dem ersten Anschlag (14, 119) bzw. dem zweiten Anschlag (45, T45) herzustellen.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Spule (48,
    148) eine Vielzahl von Windungen hat, von denen jede einen Rechtecksquerschnitt aufweist, und daß das erste zylindrische elastische Element (58, 158) und das zweite zylindrische elastische Element (62, 162) unter Kompression zwischen dem ersten Anschlag (14,
    119) und dem einen axialen Ende der zylindrischen Spule (48, 148) sowie zwischen dem zweiten Anschlag
    (48, 145) und dem anderen axialen Ende der zylindrischen Spule (48, 148) angeordnet sind, so daß.die Windungen.der zylindrischen Spule (4 8, 148) gegen-• 35 einander gedrückt werden, wodurch die zylindrische
    02
    SCHIFF ν. FDNER STREHL SCHOBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK
    Spule (48, 148) in einer vorgegebenen Stellung positioniert wird.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch y e
    kennzeichnet, daß das Material des ersten zylindrischen elastischen Elements (58) und des zweiten zylindrischen elastischen Elements (62) elektrisch leitend ist, und daß.der Kraftmotor (40) einen ersten Stromleiter (67) , der sich durch den ersten Anschlag (14) elektrisch isoliert erstreckt, und einen zweiten Stromleiter (71) aufweist, der sich durch den zweiten Anschlag (45) elektrisch isoliert erstreckt, wobei das erste zylindrische elastische Element (58) mit einem axialen Ende in elektrisch isolierten Kontakt mit dem ersten Anschlag (14) steht und mit dem ersten Stromleiter (67) elektrisch verbunden ist, während das andere . axiale Ende elektrisch mit dem einen axialen Ende . der zylindrischen Spule (48) verbunden ist, während das zweite zylindrische elastische Element (62) mit einem axialen Ende in elektrisch isolierten Kontakt mit dem zweiten Anschlag (45) steht und elektrisch mit dem zweiten Stromleiter (71) verbunden ist, wobei das andere axiale Ende elektrisch leitend mit dem anderen axialen Ende der zylindrischen Spule (48) verbunden ist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste zylindrische elastische Element (58, 158) und das zweite zylindrische elastische Element (62, 162) aus Stahl bestehen und mit einer Vielzahl von axial im Abstand angeordneten Umfangsnuten (64, 65, 164, 165) versehen sind.
    03
    SCHIFF ν. FÖNER STREHL SCHOBEL-HOPF EBBINQHAUS FINCK
  5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftmotor (40) ein Verbindungsglied (50) hat, dessen eines Ende an einem axialen Ende des Ventilelements
    5. (20) elektrisch isoliert befestigt ist, während das
    andere Ende klemmend zwischen dem einen axialen • Ende der zylindrischen Spule (48) und dem dazu gegenüberliegenden axialen Ende des ersten zylindrischen elastischen Element (58) verbunden ist, wodurch das Ventilelement (20) und die zylindrische Spule
    (48) im wesentlichen starr miteinander verbunden sind.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste zylindrische elasti- sehe Element (58) und das zweite zylindrische elastische Element (62) sowie die zylindrische Spule (48) koaxial zum Ventilelement (20) angeordnet sind, wobei der erste Anschlag (14) von dem Ventilgehäuse (11) und der zweite Anschlag (45) von einem der Elemente (41, 42) gebildet wird, die miteinander so zusammenwirken, daß dazwischen der Ringspalt (44) gebildet ist.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g/ekennzeichn et, daß das Servoventil ein Steuerservoventil (10, 110) ist, welches ein Steuerdrucksignal ansprechend auf die Hin- und Herbewegung der zylindrischen Spule (48, 148) erzeugt, und daß die Betätigungseinrichtung (80, 180) ansprechend auf das Steuerdrucksignal wirksam wird, wodurch ein angetriebenes Teil (99, 199) betätigt wird, wobei die Betätigungseinrichtung (80, 180) ein Gehäuse (81, 181) mit einem zylindrischen Hohlraum, in welchem ein Kolbenelement (82, 182) angeordnet ist, wodurch er in eine erste Druckkammer (83, 183) und eine zweite Druckkammer (84, 184) unter-
    04
    SCHIFF ν. FONER STREHL. SCHOBEL-HOPF EBBINSHAUS FINCK
    teilt wird, und eine Kolbenstange (85, 185) aufweist, die sich durch die Stirnwand des Gehäuses (81, 181) erstreckt, wodurch das Kolbenelement (82, 182) mit dem getriebenen Teil (99, 199) verbunden ist, wobei das Steuerdrucksignal in die erste Druckkammer (83, 183) oder zweite Druckkammer (84, 184) eingeführt wird, um das Kolbenelement (82, 182) zusammen mit der Kolbenstange (85, 185) zu verschieben.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement (120) eine hohlzylindrische Form hat, und daß das Gehäuse (181) eine zylindrische äußere Wandfläche hat, die konzentrisch zu dem zylindrischen Hohlraum ist, wobei das Gehäuse (181) in dem Ventilelement (120) konzentrisch dazu angeordnet ist.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das hohlzylindrische Ventil- element (120) mit einem axialen Ende in direktem Kontakt mit dem einen axialen Ende der zylindrischen Spule (148) steht, während das andere axiale Ende in direktem Kontakt mit dem ersten zylindrischen elastischen Element (158) steht, und daß das Ventilelement (120) koaxial zu dem ersten .(.158) und zweiten zylindrischen elastischen Element (162) und zur zylindrischen Spule (148) angeordnet ist.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch g e k e η η zeichnet, daß der erste Anschlag .(,1.11) von dem Ventilgehäuse gebildet wird, während der zweite Anschlag (145) von dem ersten oder zweiten Element (141, 142) gebildet wird, die miteinander zur Bildung des Ringspalts (144) zwischen sich zusammenwirken. 35
    05
DE3208651A 1981-03-23 1982-03-10 Servoventilvorrichtung Expired DE3208651C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56040350A JPS57157805A (en) 1981-03-23 1981-03-23 Force motor servo valve

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3208651A1 true DE3208651A1 (de) 1982-10-07
DE3208651C2 DE3208651C2 (de) 1985-10-10

Family

ID=12578180

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3208651A Expired DE3208651C2 (de) 1981-03-23 1982-03-10 Servoventilvorrichtung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4464978A (de)
JP (1) JPS57157805A (de)
DE (1) DE3208651C2 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0570649A1 (de) * 1992-05-19 1993-11-24 New Sulzer Diesel Ag Vorrichtung zum Steuern des Durchflusses eines hydraulischen Druckmittels, insbesondere für die Brennstoffeinspritzung einer Hubkolbenbrennkraftmaschine
US5732678A (en) * 1993-06-04 1998-03-31 Man B&W Diesel A/S Slide valve and a large two-stroke internal combustion engine

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH674102A5 (de) * 1986-05-20 1990-04-30 Mitsubishi Electric Corp
JPS63130954A (ja) * 1986-11-20 1988-06-03 Nissan Motor Co Ltd 摩擦車式無段変速機構
US4862005A (en) * 1988-06-02 1989-08-29 Westinghouse Electric Corp. Apparatus for detecting radioactive contaminants on hand tools
US4922217A (en) * 1988-06-17 1990-05-01 Hsc Controls, Inc. Torque motor with magnet armature
US5012722A (en) * 1989-11-06 1991-05-07 International Servo Systems, Inc. Floating coil servo valve
USH1191H (en) 1991-12-23 1993-06-01 Caterpillar Inc. Electromagnetically actuated spool valve
US6427970B1 (en) * 2001-03-16 2002-08-06 Young & Franklin, Inc. Heat dissipating voice coil activated valves

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5224975A (en) * 1975-08-22 1977-02-24 Sumitomo Metal Ind Method of controlling applied load in correcting deformation and apparatus for executing same
JPS5324975A (en) 1976-08-18 1978-03-08 Hitachi Ltd Direct motion type hydraulic servo-valve
JPS55135207A (en) * 1979-04-06 1980-10-21 Hitachi Ltd Cooling construction for servo valve

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3126031A (en) * 1964-03-24 hayner
US3516441A (en) * 1967-10-12 1970-06-23 Delta Hydraulies Co Suspension assembly for bobbin in servo-valve
DE2143798A1 (de) * 1971-09-01 1973-03-08 Werner Haag 8druckfeder in rohrform
JPS55112404A (en) * 1979-02-23 1980-08-30 Aisin Seiki Co Ltd Proportional flow rate control valve device
EP0038128A1 (de) * 1980-04-04 1981-10-21 General Signal Corporation Elektrohydraulisches Servosteuerungssystem

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5224975A (en) * 1975-08-22 1977-02-24 Sumitomo Metal Ind Method of controlling applied load in correcting deformation and apparatus for executing same
JPS5324975A (en) 1976-08-18 1978-03-08 Hitachi Ltd Direct motion type hydraulic servo-valve
JPS55135207A (en) * 1979-04-06 1980-10-21 Hitachi Ltd Cooling construction for servo valve

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0570649A1 (de) * 1992-05-19 1993-11-24 New Sulzer Diesel Ag Vorrichtung zum Steuern des Durchflusses eines hydraulischen Druckmittels, insbesondere für die Brennstoffeinspritzung einer Hubkolbenbrennkraftmaschine
US5732678A (en) * 1993-06-04 1998-03-31 Man B&W Diesel A/S Slide valve and a large two-stroke internal combustion engine
EP0701653B1 (de) * 1993-06-04 1998-07-29 MAN B&W Diesel A/S Zweitakt-grossdieselmotor mit einem schiebeventil

Also Published As

Publication number Publication date
US4464978A (en) 1984-08-14
JPS6319726B2 (de) 1988-04-25
DE3208651C2 (de) 1985-10-10
JPS57157805A (en) 1982-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3334159C2 (de)
DE602005003421T2 (de) Pneumatisches Ventil
DE60223341T2 (de) Direkt angetriebenes Pneumatikventil mit luftunterstütztem Rückhub
EP0882187B1 (de) Elektromagnetisch betätigtes wegeventil
DE3406794A1 (de) Druckregelventil
DE4244581A1 (de) Elektromagnetisch gesteuerte Betätigungsvorrichtung
DE3119445A1 (de) "elektro-hydraulisches steuerventil"
DE4211913A1 (de) Magnetbetaetigtes druckregelventil
DE102016115020A1 (de) Druckdämpfungsvorrichtung
DE2429205A1 (de) Elektrisch moduliertes, hydraulisches druckregelventil
DE69617591T2 (de) Direkt gekuppeltes Magnetventil
DE3208651A1 (de) Servoventilvorrichtung
DE2931685A1 (de) Elektromagnetische stellvorrichtung
DE4305789A1 (de) Magnetventil sowie Werkzeug zur Montage eines solchen Magnetventils
DE3318246C2 (de)
DE2646246A1 (de) Elektromagnetische vorrichtung zur behandlung fluider medien
DE3542131A1 (de) Ventilvorrichtung
DE3912719A1 (de) Elektromagnetisches stellglied
DE2649237A1 (de) Kernstab mit temperatursteuerung fuer eine einspritz-blasformmaschine
DE1600741B1 (de) Elektrohydraulisches steuerventil
DE4343879A1 (de) Elektromagnet, insbesondere für ein hydraulisches Ventil
DE2721214A1 (de) Moduliervorrichtung, insbesondere fuer einen kraftfahrzeugbremskreis, und bremskreis, der mit einer solchen vorrichtung ausgeruestet ist
DE4020164A1 (de) Elektromagnetisch betaetigtes ventil
DE2347061C2 (de) Elektrohydraulische Stellvorrichtung
DE2248486C2 (de) Hydraulischer Steuerschieber

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: VON FUENER, A., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. EBBINGHAUS

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition