DE1812854A1

DE1812854A1 - Solenoid operated piston longitudinal slide directional control valve

Info

Publication number: DE1812854A1
Application number: DE19681812854
Authority: DE
Inventors: Guenter Borrmann; Peter Roegner
Original assignee: INST HYDRAULIK
Current assignee: INST HYDRAULIK
Priority date: 1968-05-02
Filing date: 1968-12-05
Publication date: 1969-12-11
Also published as: CS166233B2

Description

Magnetbetätigtes Kolbenlängsschieber-Wegeventil Die Erfindung betrifft ein magnetbetätigtes Kolbenlängsschieber-Wegeventil, bei dem die Rückstellung des Kolbenlängsschiebern und des Magnetkerns durch Federkraft in die Ausgangsstellung erfolgt, die dem spannungslosen Zustand des Magneten entspricht. Solenoid operated piston spool directional control valve The invention relates to a solenoid operated piston spool directional control valve, in which the resetting of the Piston longitudinal slide and the magnetic core by spring force in the starting position takes place, which corresponds to the de-energized state of the magnet.

Es sind magnetbetätigte Kolbenlängsschieber-Wegeventile mit Federrückstellung bekannt, bei denen die Rückdruckfeder auf der dem Magneten gegenüberliegenden Seite des Wegeventils angeordnet ist und der Federkraftschlaß so ausgelegt ist, daß der Kolbenlängsschieber der Bewegung des Magnetankers syschron folgt, zumindest aber im Bereich des Ankeranzuges auf die Polflächen des Magneten und des Ankerrückhubes von diesen Polflächen. Der Federkraftschluß wird durch Schaltstößel auf den Kolbenlängsschieber übertragen. They are solenoid operated piston directional spool valves with spring return known, in which the return pressure spring on the opposite side of the magnet of the directional control valve is arranged and the spring force closure is designed so that the Piston longitudinal slide follows the movement of the armature syschronically, but at least in the area of the armature tightening on the pole faces of the magnet and the armature return stroke of these pole faces. The spring-loaded connection is activated by the switch plunger on the piston longitudinal slide transfer.

Bekannt sind auch magnetbatätigte Kolbenlängsschieber-Wegeventile, bei donen der Kolbenlängsschieber mit dem Magnetanker formschlüssig verbunden ist und der Kolbenlängsschieber der Bewegung des Magnetankers nach allen Richtungen folgen muß. Also known are solenoid operated piston longitudinal slide directional control valves, in the case of donations, the piston longitudinal slide is positively connected to the magnet armature and the piston longitudinal slide the movement of the magnet armature in all directions must follow.

Nachteilig bei Kolschlängsschiebe-Wegeventilen ist, daß nach längeren Verweilen des Kobenlängsschiebers in einer bestimmten Schaltstellung wesentlich höhere Kräfte zur Verschi@@@@ @@@@lben erfoderlich sind, als nach kürzerer Halteseit in einer bestimmten Schaltstellung, soform nicht konver-@@@@@@@ Spalte zwischen Kolbenlängsschieber und Gehäuse oder ähnliche Methoden zur Anwendung kommen können. Die Entstehung dieser höheren Widerstände gegen die Verschiebung des Kolbenlän@@c@iever@ soll hierbei nicht näher erläutert werden. A disadvantage of Kolschlängsschieber directional control valves is that after longer Lingering of the longitudinal piston slide in a certain switching position is essential higher forces are required to move than after a shorter holding period in a certain switch position, soform not converging - @@@@@@@ column between Piston longitudinal slide and housing or similar methods can be used. The emergence of this higher resistance to the displacement of the piston length @@ c @ iever @ should not be explained in more detail here.

@@@@, @@@ bei den bekannten Wegeventilen, eine direckte Kop@lung der Kolbenlängsschieber- und Magnetankerbewegung @folgt, dann bedeutet das, daß sehr hohe Federverstellkräfte und damit @@@@ hohe Magnetkräfte zum Losreißen der Kolbenlängsschi@@@ erforderlich sind. Diese bedingen @inen hohen Leistungsaufwand und rufen auf Grund größerer Magnetmassen ein ungünstiges Masse-Leistungsverhältnis hervor. Die erhöhten Ankermassen ziehen einen weiteren Mangel nach sich, indem die Kombination Kolbenlängsschiebar, Ankermasse, Ankerrückanschlag und Rückstellfeder, insbesondere bei schnellschaltenden Ventilen mit Wechselstrom-Steuermagneten zu Prellschwingungen neigt, die die Gesamtfunktion des magnetbetätigten Kolbenlängsschieber-Wegeventils st@rk beeinträchtigen. @@@@, @@@ with the known directional control valves, a direct coupling the piston longitudinal slide and magnet armature movement @ follows, this means that very high spring adjustment forces and thus @@@@ high magnetic forces to tear the Piston longitudinal slide @@@ are required. These require a high Performance expenditure and cause an unfavorable mass-performance ratio due to larger magnet masses emerged. The increased anchor masses result in a further deficiency in that the Combination of longitudinally slidable piston, armature mass, armature backstop and return spring, especially in the case of fast-switching valves with AC control solenoids Bounce vibrations tend to affect the overall function of the solenoid-operated piston longitudinal slide directional control valve st @ rk affect.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, d@@ Losreißen des nach längerer Haltezeit festgesetzten Kolbenlängsshciebers bei Anwendung sperriger Rückstellfederkräfte, geringerer Magnetkräfte und -massen bei gleichzeitiger Minderung des Prellverhaltens zu gewährleisten.The invention is based on the task of tearing loose after a long time Holding time of the fixed piston slide valve when using bulky return spring forces, lower magnetic forces and masses with a simultaneous reduction in bouncing behavior to ensure.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadruch gelöst, daß @i@ kinotische Energie einer sich entspannenden Druckfeder für das Schlagartige Losreißen der fest@@ @@@@ Kol@@@längsschiebers genutzt wird. Die statischen Federkräfte liegen dabei weitaus niedriger als wenn die Verschiebung des Kolbenlängsschiebers nur mit Hilfe der statischen Federkraft im vorgespannten Zustand der Druckfeder refolgen müßte. Die günstigen Auswirkungen betreffs vorringerter Magnetkräfte und -massen sowie die Minderung des Prellverhaltens lassen sich hi@aus ableiten.According to the invention the object is achieved in that @ i @ kinotic Energy of a relaxing compression spring for the sudden breaking loose of the firm @@ @@@@ Kol @@@ longitudinal slide is used. The static spring forces are there far lower than if the displacement of the piston longitudinal slide only with the help the static spring force in the pretensioned state of the compression spring would have to follow. The beneficial effects in terms of forced magnetic forces and masses as well the reduction of the bouncing behavior can be derived from hi @.

Das Rückprellen des Ankers des nichterregten Mag@@ten auf den Schaltstößel infolge seiner kinetischen Energie, das vorwiegend bei Wechselstrom-Steuermagneten eintritt, wird nicht unmittelbar auf den Kolbenlängsschieber übertragen, so daß praktisch Abweichungen des geforderten Schaltsignales das Wegeventils infolge der dynamischen Vorgänge und Auswirkungen beim Schaltvorgang nicht auftreten können.The rebound of the armature of the non-excited magnet on the switch plunger as a result of its kinetic energy, which is mainly found in AC control solenoids occurs, is not transferred directly to the piston longitudinal slide, so that practically deviations of the required switching signal the directional control valve as a result of the dynamic processes and effects during the switching process cannot occur.

Die Rückstellfeder zur Rückführung des Kolbenlängsschiebers und des Magnetankers in die Ausgangsstellung die dem spannungslosen Zustand des Magneten entspricht, und der Magnet selbst sind auf der gleichen Seite des Wegeventile angeordnet. Auf einem mit dem Kolbenlängsschieber fest verbundenen Stift oder einer im Durchmesser abgesetzten Verlängerung der Kolbenlängsschiebers sind Federteller und Rückstellfeder aufgeschoben, wobei im spannungslosen Zustand des Magneten ein Federteller an Ventilgehäuse bzw. am Kolbenlängsschieber anliegt. Ventilgehäuse und Kolbenlängsschieber bilden bis auf wenige Toleranzunterschiede eine gemeinsame Anlagefläche für diesen Federteller. Der zweite Federteller ist zwischen zwei Anschlägen axial verschiebbar und liegt im spannungslosen Zustand des Magneten an dem Anschlag an, bei dem die Vorspannung der Rückstellfeder am geringstem ist. Bei erregtem Magneten wird die Rückstellfeder weiter vorgespannt, bis sich der zweite Federteller, an dem der Kraftangriff des Magneten erfolgt, an den anderen Anschlag anlagt. Erst dann erfolgt die Verschiebung des Kolbenlängsschiebers. Der andere Federteller liegt dabei am Ventilgehäuse an.The return spring for returning the piston longitudinal slide and the The magnet armature in the starting position which corresponds to the de-energized state of the magnet corresponds, and the magnet itself are on the same side of the Directional control valves arranged. On a pin firmly connected to the longitudinal piston slide or an extension of the longitudinal piston slide with a stepped diameter Spring plate and return spring pushed on, whereby in the de-energized state of the Magnet a spring plate rests on the valve housing or on the piston longitudinal slide. Valve body and piston longitudinal slide form a common one, apart from a few tolerance differences Contact surface for this spring plate. The second spring plate is between two stops axially displaceable and lies against the stop when the magnet is de-energized at which the preload of the return spring is lowest. When the magnet is excited the return spring is further preloaded until the second spring plate is attached which the force applied by the magnet is applied to the other stop. First then the longitudinal piston slide is shifted. The other spring plate is lying at the valve body.

Ist der Stift, auf dem die Rückstellfeder und die Federteller aufgeschoben sind, nicht fest, sondern zwischen Anschlägen axial beweglich mit dem Kolbenlängsschieber verbunden, dann ist der vorgenannte, axial zwischen Anschlägen verschiebbare Federteller mit dem Stift fest verbunden und die Relativbewegung zwischen Stift und Kolbenlängsschiever von Beginn der Verschiebung desselben durch den Abstand der beiden Anschläge gegeben. Diese befinden sich zweckmäßigerweise in einer Kolbenbohrung, in die der Stift mit einem Bund eingeführt und zwischen diesen Anschlägen beweglich angeordnet ist.Is the pin on which the return spring and the spring plate are pushed are not fixed, but axially movable between stops with the piston longitudinal slide connected, then the aforementioned, axially displaceable between stops is the spring plate firmly connected to the pin and the relative movement between the pin and the longitudinal piston slide from the beginning of the shift of the same given by the distance between the two stops. These are conveniently located in a piston bore, in which the pin with introduced a federal government and is movably arranged between these stops.

Die Erfindung soll nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1: Prinzipskizzw eines magnetbetätigten Kolbenlängsschieber-Wegeventils mit zwischen Anschlägen verschiebbaren Federtellern im spannungslosen Zustand der Magnete; Fig. 2: Prinzipskizze eines magnetbetätigten Kolbenlängsschieber-Wegeventils mit zwischen Anschlägen verschiebbaren Federtellern bei Erregung eines Magneten; Fig. 3: Prinzipskizze eines magnetbetätigten Kolbenlängsschieber-Wegeventils mit zwischen Anschlägen verschiebbaren Stiften im spannungslosen Zustand der Magnete.The invention is to be described in more detail below on the basis of two exemplary embodiments explained. The drawing shows: FIG. 1: A schematic diagram of a magnet-operated Piston directional spool valve with spring plates that can be moved between stops when the magnets are de-energized; Fig. 2: Outline sketch of a solenoid operated piston spool directional control valve with movable between stops Spring plates when a magnet is excited; Fig. 3: Schematic diagram of a solenoid-operated Piston longitudinal slide directional control valve with pins that can be moved between stops in the de-energized state of the magnets.

Auf die im Durchmesser abgesetzte Verlängerung 1 des Kolbenlängsschiebers 2 sind die Federteller 3; 4, zwischen denen die Rückstellfeder 5 vorgespannt wird, aufgeschoben. Der Federteller 4 ist zwischen den Anschlägen 6; 7 axial vorschiebbar. In Fig. 1 liegt der Federteller 3 am ventilgehäuse 8 bzw. am Kolbenlängsschiebe 2 a@. Durch Magneterregung verschiobt sich der Magnetanker @ in Richtung der Polflächen 10 und druckt dabei über das Druckstück 11 die Rückstellfeder 5 zusammen, wobei der Federteller 4 über den Anschlag 7 auf der Verlängerung 1 den Kolbenlängsschieber 2 aus der Mittelstellund in die recht@ Schaltstellung verschiebt, entsprechend Fig. 2. Die sichers Einspannung des Kolbenlängsschiebers 2 ist durch die hohe Vorspannung der Rückstellfeder 5 und durch die Vorspannung der Druck oder 12 oder bei Festanschlag des Ankers 13 durch die leichts Vorspannung der Druckfeder 14, die der Rückstellfeder 5 auf der anderen Ventilseite entspricht, gegeben.On the extension 1 of the piston longitudinal slide, which is offset in diameter 2 are the spring plates 3; 4, between which the return spring 5 is pretensioned, postponed. The spring plate 4 is between the stops 6; 7 can be advanced axially. In Fig. 1, the spring plate 3 is located on the valve housing 8 or on the piston longitudinal slide 2 a @. Magnetic excitation moves the armature @ in the direction of the pole faces 10 and presses the return spring 5 together via the pressure piece 11, wherein the spring plate 4 over the stop 7 on the extension 1 the piston longitudinal slide 2 from the middle position and into the right switch position, according to Fig. 2. The secure clamping of the piston longitudinal slide 2 is due to the high preload the return spring 5 and by the bias of the pressure or 12 or with a fixed stop of the armature 13 by the slight bias of the compression spring 14, which is the return spring 5 corresponds to the other valve side, given.

Bei Abschaltung de E@@ @@spannung entspannung sich die Rückstellfeder 5 bis @@@ Federteller 4 am Anschlag 6 anliegt, wobei eine ausreichend hohe kin@ti@c@@ Energie den festgesetzten Kolbenlängss@@ieber 2 durch Schlagwirkung über die vorgenannten Bauelemente losreißt. Nach @@@@digung des Rückhubes wird der @@@@@@@ nach Fig. 1 wieder hergestellt.When the E @@ @@ voltage is switched off, the return spring relaxes 5 to @@@ spring plate 4 rests against stop 6, with a sufficiently high kin @ ti @ c @@ Energy the fixed piston longitudinal @@ ieber 2 by impact over the aforementioned Components tear loose. After completing the return stroke, the @@@@@@@ becomes as shown in Fig. 1 restored.

Im magneterregten Zustand entsprechend Fig. 2 kann das Rück-@@@llen des Ankers 13 nach links, insbesondere bei Wechselstrom-Steuermagneten, durch die Druck@@@er 14 weitest@ehend kompensiert werden, so daß eine Verschiebung des Kolbenlängs-,schiebers 2 und ein Abheben des Ankers 9 von den Polflächen 10 praktisch nicht eintritt.In the magnetically excited state as shown in FIG. 2, the return - @@@ llen of the armature 13 to the left, especially in the case of AC control magnets, through the Pressure @@@ er 14 weitest @ ehend be compensated so that a shift of the piston longitudinal slide 2 and a lifting of the armature 9 from the pole faces 10 practically does not occur.

Im Ausführungsbeispiel nach Fi). 3 sind die Federteller 3; 4 auf einen axial zwischen den Anschlägen 15; 16 beweglichen und mit einem Bund 17 versehenen Stift 18 aufgeschoben, wobei der Feder teller 4 mit dem Stift 13 axial fest: verbunden ist. Die Anschläge 15; 16 sind in eier Bohrung 19 des Rolbenlänsschiebers 2 angebracht. Zwischen ihnen ist der Stift 18 mit Bund 17 verschiebbar. Im spannugnslosen Zustand der Magnete liest der Bund 17 am Anschlag 15 an. Nach Magneterregung wird erst die Rückstellfeder 5 zusammengedrückt bis der Bund 17 am Anschlag 16 anliegt, ehe der Kolbenlängsschieber 2 mit verschoben wird, Nach Abschaltung der Erregerspannung entspannt sich die Rückstellfeder 5 bis der Bund 17 am Anschlag 15 anliegt und durch Schlagwirkung den Kolbenlängsschieber 2 losreißt und mitbewegt bis die Ausgangsstellung erreicht ist. In the embodiment according to Fi). 3 are the spring plates 3; 4 on one axially between the stops 15; 16 movable and provided with a collar 17 Pin 18 pushed on, the spring plate 4 axially fixed to the pin 13: connected is. The attacks 15; 16 are mounted in a bore 19 of the roller slide 2. The pin 18 with the collar 17 can be displaced between them. In the tensionless state the magnet reads the collar 17 at the stop 15. After magnet excitation, the Return spring 5 compressed until the collar 17 rests against the stop 16 before the Piston longitudinal slide 2 is also moved, after switching off the excitation voltage The restoring spring 5 relaxes until the collar 17 rests against the stop 15 and through Impact effect pulls the longitudinal piston slide 2 loose and moves it with it until the starting position is reached.

Der Aufbau der dargestellten Wegenventile ist symmetrisch, sowie auch die geschilderte punktion für beide Seiten gilt. The structure of the directional valves shown is symmetrical, as well the puncture described applies to both sides.

Die Ausführungsbeispiele nach Fi. 1 und 3 sind auch auf Wegeventile mit einseitig angeordneten Magneten, insbesondere 2-Stellungsventile, übertragbar. Hierbei entfällt jeweils eine Seite, wobei nur eine Druckfeder entsprechend der Druckfeder 12 auf der freien Seite angeordnet werden müßte. The embodiments according to Fi. 1 and 3 are also on directional control valves with magnets arranged on one side, in particular 2-position valves, can be transmitted. In this case, one side is omitted, with only one compression spring according to the Compression spring 12 would have to be arranged on the free side.

Claims

Claims: Solenoid operated piston spool directional control valve, in which the resetting of the piston longitudinal slide and the magnet armature by spring force takes place in the starting position, which corresponds to the de-energized state of the magnet, characterized in that the return spring (5) for returning the piston longitudinal slide (2) and the magnet armature (9) in the starting position corresponding to the de-energized State of the magnet and the magnet arranged on the same side of the directional control valve are and that the spring plate (3: 4) and the

Return spring (5) on the extension with a separate diameter (1) of the piston longitudinal slide (2) or on a pin firmly connected to this are pushed on, the spring plate (3) when the magnet is de-energized on the valve housing (8) or on the piston longitudinal slide (2), while the spring plate (4), the between Stops (6; 7) on the extension (1) is arranged axially displaceable on Stop (6) and the spring plate (3) on the valve body when the magnet is attracted (8) and the spring plate (4) rests against the stop (7) or that the spring plate (3; 4) are pushed onto a pin (18) which is connected to the longitudinal piston slide (2) in is connected in such a way that an axial movement relative to one another is ensured is limited by the stops (15; 16) in or on the piston longitudinal slide (2) is, the spring plate (4) is firmly connected to the Stiit (18) and in the de-energized State of the magneton the pin (16) on the stop (15) and in the tightened state of the magnet is in contact with the stop (16).