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DE69420054T2 - Herstellungsverfahren eines direkt angetriebenen servoventils und das damit erhaltene, direkt angetriebene servoventil - Google Patents

Herstellungsverfahren eines direkt angetriebenen servoventils und das damit erhaltene, direkt angetriebene servoventil

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Publication number
DE69420054T2
DE69420054T2 DE69420054T DE69420054T DE69420054T2 DE 69420054 T2 DE69420054 T2 DE 69420054T2 DE 69420054 T DE69420054 T DE 69420054T DE 69420054 T DE69420054 T DE 69420054T DE 69420054 T2 DE69420054 T2 DE 69420054T2
Authority
DE
Germany
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motor
servo valve
rotor
housing
hydraulic stage
Prior art date
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Application number
DE69420054T
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English (en)
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DE69420054D1 (de
Inventor
Alvon Elrod
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.)
Woodward HRT Inc
Original Assignee
Woodward HRT Inc
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Publication date
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K26/00Machines adapted to function as torque motors, i.e. to exert a torque when stalled
    • 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Hydraulic Motors (AREA)
  • Valve Housings (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)
  • Control Of Fluid Pressure (AREA)
  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)

Description

    GEBIET DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung betrifft im allgemeinen Direktantriebsservoventile und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung eines Direktantriebsservoventils, wobei ein vollständig zusammengebauter Antriebsmotor mit begrenztem Winkel mit einer getrennten hydraulischen Stufe zusammengebaut wird, und die Kombination nach einer richtigen Einstellung in Position befestigt wird, und das dadurch erhaltene Direktantriebsservoventil.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Durch einen Drehmomentmotor angetriebene Direktantriebsventile sind in der Technik allgemein bekannt, einschließlich jener, die unter Verwendung eines rotierenden Drehmomentmotors arbeiten, der ein Antriebselement aufweist, das von seinem Rotor absteht und mit einem hydraulischen Ventil zur direkten Bewegung des Ventils in Kontakt gelangt, um dadurch den Fluidstrom von einer Quelle zu einer Last in Abhängigkeit von elektrischen Signalen, die an den Antriebsmotor angelegt werden, zu steuern. Solche Direktantriebsventile sind in der Herstellung sehr zeitaufwendig, da die exakte Positionierung des Stators, Rotors, der Positionsrückkopplungsvorrichtung, der Rotoranschläge und der Ventilströmungssteuerkomponenten im Verhältnis zueinander erforderlich ist, um eine optimale Leistung zu erreichen, und äußerst komplex ist. Wenn eine bestimmte hydraulische Komponente des Ventilteils des Direktantriebsventils wegen einer bestimmten Anwendung getauscht wird, treten zusätzliche hohe Kosten auf. Dies ist darauf zurückzuführen, daß für gewöhnlich eine vollständige Demontage und erneute Montage aller Motorkomponenten notwendig ist.
  • Typisch für solche Direktantriebsservoventile nach dem Stand der Technik ist jenes, das in U.S. Patent Nr. 4.793.377 dargestellt ist, dessen Offenbarung hierin zum Zwecke der Bezugnahme zitiert wird. Andere Schriften nach dem Stand der Technik, die dem Antragsteller bekannt sind, welche auch Direktantriebsventile der obengenannten Art enthalten, sind U.S. Patent Nr. 4.197.474, 2.769.943, 2.697.016, 4.452.423, 4.339.737, 4.850.322 und 4.702.123 wie auch das Kanadische Patent Nr. 601808, erteilt am 19. Juni 1960 und das UK Patent Nr. 1521668, erteilt am 16. August 1978.
  • Obwohl die Direktantriebsservoventile nach dem Stand der Technik, die in jeder dieser Schriften offenbart sind, für den beabsichtigten Zweck gut funktionieren, sind sie dennoch den zuvor beschriebenen Einschränkungen unterworfen und daher komplex und relativ teuer in der Montage oder Reparatur. Zusätzlich zu all den obengenannten Schwierigkeiten muß den linearen Abständen und Konzentrizitäten rotierender Teile und Lager besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden, um eine reibungslose und optimale Leistung für das Direktantriebsservoventil zu garantieren.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Rotations-Linear- Direktantriebsservoventils geschaffen, welches das Bereitstellen eines vollständig kompakten Motors beinhaltet, der alle notwendigen Motorkomponenten enthält, einschließlich eines Stators, eines Rotors, Traglager, einer Fluidisolierung, eines Motorpositionssensor, Rotoranschläge und einer Motorgehäusekonstruktion. Es wird auch eine hydraulische Stufe bereitgestellt, die ein Gehäuse und Ventilmittel zum Steuern des Fluidstroms von einer Quelle zu einer Last in Abhängigkeit von elektrischen Signalen, die an den Motor angelegt werden, enthält. Der vollständig kompakte Motor ist auf dem Gehäuse der hydraulischen Stufe angeordnet, wobei eine geeignete mechanische Verbindung zwischen dem Motorrotor und dem Steuerventil in der hydraulischen Stufe vorgesehen ist. Elektrische Signale werden an den Motor angelegt, eine unter Druck stehende Fluidquelle wird zu der hydraulischen Stufe geleitet, der Ausgang der hydraulischen Stufe wird gemessen, der elektrische Motor wird bewegt, bis der gemessene Ausgang der hydraulischen Stufe einem vorbestimmten gewünschten Ausgang entspricht, der zu den angelegten elektrischen Signalen proportional ist. Danach wird der Motor an der hydraulischen Stufe gesichert.
  • Die vorliegende Erfindung enthält auch ein Rotations- Linear-Direktantriebsservoventil, das eine hydraulische Stufe mit einem Gehäuse und einen Antriebsmotor enthält. Der Antriebsmotor enthält ein exzentrisch angeordnetes Antriebselement, das mit einem Ventil in der hydraulischen Stufe in Eingriff steht, und ein äußeres Gehäuse. Das äußere Gehäuse enthält Mittel, welche die Drehbewegung des Motors in bezug auf das Gehäuse ermöglichen, und Schraubenmittel, wobei das Gehäuse unbeweglich ist, wenn die Schraubenmittel festgezogen sind, und beweglich ist, wenn die Schraubenmittel locker sind.
  • BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Fig. 1 ist eine schematische Darstellung, teilweise im Querschnitt, die ein Direktantriebsservoventil zeigt, das gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
  • Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Direktantriebsservoventils, das gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
  • Fig. 3 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel des in Fig. 2 dargestellten Direktantriebsservoventils;
  • Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht eines Direktantriebsmotors, der gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruiert ist; (und)
  • Fig. 5 ist eine Teilansicht, teilweise im Querschnitt, die eine alternative Abdichtung des Antriebsmotors an der hydraulischen Stufe zeigt; und
  • Fig. 6 ist eine Teilansicht, teilweise im Querschnitt, entlang der Linie 6-6 von Fig. 4.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Mit Bezugnahme insbesondere auf Fig. 1 wird eine schematische Darstellung eines Direktantriebsservoventils gezeigt, das gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung konstruiert ist.
  • Es ist ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung, daß das Direktantriebsservoventil, das durch Ausführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird, in seiner Endmontage oder bei jeder Art von Überholung, die während der Lebensdauer des Servoventils auftreten könnte, relativ einfach ist. Es wird davon ausgegangen, daß bei Verwendung von Servoventilen, die gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung gebaut wurden, die sehr zeitaufwendigen und komplexen Vorgänge entfallen, die zuvor entweder zunächst zur Konstruktion des Servoventils oder zu seiner Überholung während seiner Lebensdauer erforderlich waren. Dies wird erreicht, indem effektiv zwei Module oder Stufen bereitgestellt werden, die zu dem endgültigen Direktantriebsservoventil kombiniert werden können.
  • Das erste dieser Module ist der vollständig kompakte und in sich abgeschlossene Antriebsmotor, der ein Drehmomentmotor mit begrenztem Winkel ist. Alle Komponenten des Drehmomentmotors mit begrenztem Winkel, wie zum Beispiel ausführlich in Fig. 4 dargestellt, die in der Folge näher beschrieben werden, sind zu einem vollständig kompakten, betriebsbereiten Antriebsmotor zusammengebaut. Eine Bestandsliste solcher Antriebsmotoren kann erstellt und bis zu dem Zeitpunkt aufbewahrt werden, zu dem das Direktantriebsservoventil konstruiert wird.
  • Das zweite der Module ist das hydraulische Modul oder die hydraulische Stufe. Diese Stufe enthielte das Gehäuse und das Ventil, gemäß einem besonderen Ausführungsbeispiel, ein Steuerventil. Die verschiedenen Komponenten der hydraulischen Stufe können auch bis zu dem Zeitpunkt gelagert werden, zu dem ein bestimmtes Direktantriebsservoventil gebaut werden soll. Wenn dieser Zeitpunkt gekommen ist, können die Komponenten der hydraulischen Stufe zusammengebaut werden, um die vollständige hydraulische Stufe zu erhalten.
  • Nachdem die vollständige hydraulische Stufe hergestellt wurde, wird der Motor einfach an dem Gehäuse der hydraulischen Stufe befestigt, richtig eingestellt, um den gewünschten Ausgangsstrom in Abhängigkeit von dem angelegten Eingangssignal zu erhalten, und dann werden der Motor und die hydraulische Stufe aneinander befestigt, während diese gewünschte Positionierung aufrechterhalten wird. Wie ersichtlich ist, stellt dies eine sehr einfache, unkomplizierte, kostengünstige Möglichkeit zur Konstruktion oder aber Überholung des Direktantriebsservoventils dar. Bei Überholungsarbeiten, wenn zum Beispiel der Motor in einem Ventil nicht richtig arbeitet, kann einfach der Motor entfernt und durch einen neuen ersetzt werden, und der neue Motor kann einfach nach den entsprechenden Einstellungen, wie zuvor beschrieben, festgeklemmt oder befestigt werden.
  • Wie in Fig. 1 dargestellt, enthält das Direktantriebsservoventil 10 einen vollständig kompakten Motor 12, der an dem Gehäuse 14 der hydraulischen Stufe 16 befestigt ist. In einer Bohrung 18 in dem Gehäuse 14 ist ein Ventilkörper 20 mit zwei Erhebungen 22 und 24 angeordnet. Ein exzentrisches Antriebselement 26 ist an der Welle 28 des Rotors des Motors 12 befestigt. Wie dem Fachmann bekannt ist, ist das exzentrische Antriebselement 26 seinerseits an dem Ventilkörper 20 derart befestigt, daß sich der Ventilkörper 20 bei Drehung der Rotorwelle 28 in der Bohrung 18 hin- und herbewegt. Die Bewegung des Ventilkröpers bewirkt, daß Fluid von einer Quelle 30 unter Druck durch Durchlässe, die in dem Gehäuse ausgebildet sind, und durch Öffnungen 32 und 34 nach außen zu einer Last (nicht dargestellt) und von der Last durch die Öffnungen 32 oder 34 zu einer Systemrückführung 36 strömt.
  • Wie dargestellt, leiten Durchlässe 38 und 40 Druckfluid zu Endkammern 42 und 44 und in den Kontakt mit den Erhebungen 22 und 24 des Ventilkörpers 20. Wenn die Rotorwelle 28 sich in Abhängigkeit von Signalen, die dem Motor 12 angelegt wurden, bewegt hat, so daß sich der exzentrische Antrieb 26 derart bewegt, daß der Ventilkörper 20 in der Ansicht von Fig. 1 nach rechts verschoben wird, legt die Erhebung 22, wie hier dargestellt, die Dosieröffnung 46 und die Erhebung 24 die Öffnung 48 frei. Die Öffnung 46 ermöglicht den Strom von der Quelle 30 durch die Kammer 42, die Öffnung 46 und aus der Öffnung 32 zu der Last. Gleichzeitig strömt Fluid von der Last durch die Öffnung 34, die nun geöffnete Dosieröffnung 48 und zu der Rückführung 36. Wenn die Welle 28 in die entgegengesetzte Richtung dreht, findet natürlich ein entgegengesetzter Ablauf statt.
  • Befehlssignale werden an die Eingangsklemmen 50 angelegt, die ihrerseits an eine Steuerung 52 angeschlossen sind. Nachdem die Steuerung durch die Befehlssignale betätigt wurde, leitet sie über die Leitungen 54 ein Eingangssignal zu dem Motor 12 und bewirkt eine Drehpositionierung des Rotors 28. Die Rotorposition wird von einem Sensor 56 erfaßt, der seinerseits entsprechende Signale über die Leitungen 58 zu der Steuerung 52 zurückleitet. Diese Signale werden in Verbindung mit den Befehlssignalen verwendet, um den gewünschten Betrieb des Motors 12 und somit des Ventilkörpers 20 zu erhalten.
  • Beim Zusammenbau der in Fig. 1 dargestellten Konstruktion wird der vollständig zusammengebaute und kompakte Motor 12 an dem Gehäuse 14 befestigt, wobei der Antrieb 26 mit dem Ventilkörper 20 in Eingriff steht. Druckfluid wird zugeleitet, wie bei 30 dargestellt, und ein geeignetes Befehlssignal wird zu den Eingangsklemmen 50 geleitet. Es ist bekannt, daß abhängig von dem angelegten Eingangssignal der Ausgang, der bei den Öffnungen 32 und 34 erscheint, ein vorbestimmter Druck und/oder Strom sein sollte. Der Motor 12 ist (rotierend) auf dem Gehäuse 14 bewegbar. Der Motor wird gedreht und auf andere Weise eingestellt, bis mit dem Signal, das an die Klemmen 50 angelegt wird, das gewünschte Ausgangssignal an den Öffnungen 32 und 34 erhalten wird. Wenn dies der Fall ist, wird der Motor 12 an dem Gehäuse 14 durch ein geeignetes Schrauben- oder Klemmittel befestigt, wie bei 60 und 62 dargestellt ist. Wie in der Folge ausführlicher beschrieben wird, können die Klemmittel Laschen oder Ösen sein, die als Teil des Gehäuses für den Motor 12 ausgebildet sind und sich bewegen, wenn der Motor 12 gedreht wird. In diesen Laschen wären geeignete Schlitze vorgesehen, welche die Drehung des Motors 12, die zur Einstellung erwünscht ist, ermöglichen. Nach der Einstellung werden die Schrauben festgezogen, wodurch der Motor 12 fest in seiner eingestellten Position auf dem Gehäuse 14 gehalten wird.
  • Mit Bezugnahme nun insbesondere auf Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines Direktantriebsservoventils dargestellt, das gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruiert wurde. Wie hier dargestellt, ist auf einer hydraulische Stufe 70 eine vollständige und kompakte Motorstufe 72 befestigt. Das Motorgehäuse 73 weist zwei Klemmlaschen 74 und 76 auf, die von ihm abstehen. Die Laschen können durch Schweißen, Löten oder eine andere Art einer nichtlösbaren Befestigung an dem Gehäuse 73 vorgesehen sein. In jeder der Laschen ist ein Schlitz 78 bzw. 80 ausgebildet. Eine geeignete Schraube 82 und 84 wird durch die Schlitze 78 und 80 in den Laschen eingesetzt und in einer passenden Gewindeöffnung (nicht dargestellt) in dem Gehäuse 75 der hydraulischen Stufe 70 verschraubt. Wie zuvor angeführt, wird ein geeignetes Signal zu dem Motor geleitet, und dieser wird drehbar an der Oberseite der hydraulischen Stufe eingestellt, bis der gewünschte Ausgangsdruck und/oder -strom von der hydraulischen Stufe proportional zu den angelegten elektrischen Signalen erreicht ist. Danach werden die Schrauben 82 und 84 festgezogen, wodurch die Motorstufe 72 an der hydraulischen Stufe 70 befestigt wird.
  • Mit Bezugnahme nun insbesondere auf Fig. 3 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel dargestellt. Alle Teile, die in Fig. 3 dargestellt sind, sind dieselben wie die in Fig. 2 dargestellten, mit der Ausnahme, daß in dem Motor 72 eine Nut 86 neben seiner Basis 88 ausgebildet ist. Zwei Niederhalteklemmen oder -schellen 90 und 92 sind an der Oberseite der hydraulischen Stufe 70 durch geeignete Schrauben befestigt. Wie dargestellt, enthalten die Schellen 90 und 92 einen Flansch 94 bzw. 96, der sich radial nach innen und in die Nut 86 erstreckt. Während der Konstruktion des Direktantriebsservoventils und während geeignete Signale an den Motor 72 angelegt werden und dieser eingestellt wird, um den gewünschten Ausgangsstrom und/oder -druck von der hydraulischen Stufe 70 zu erhalten, bleiben die Schrauben locker, und der Motor wird frei gedreht, während die Flansche 94 und 96 in der Nut 86 bleiben. Wenn der Motor die gewünschte Position erreicht, in welcher der gewünschte Ausgang von der hydraulischen Stufe erhalten wird, werden dann die Schrauben festgezogen, so daß die Niederhalteschellen oder -klemmen 90 und 92 mit dem Boden der Nut 86 in Eingriff gelangen, wodurch die untere Oberfläche 88 des Motorgehäuses an der hydraulischen Stufe 70 festgeklemmt wird. Ein geeigneter O-Ring oder eine andere Dichtungskonstruktion kann in dem Boden des Motorgehäuses oder auch in dem Gehäuse der hydraulischen Stufe vorgesehen sein, um den Motor an der hydraulischen Stufe abzudichten und ein Lecken von Fluid zu verhindern.
  • Wie in gestrichelten Linien in Fig. 3 dargestellt ist, kann die Steuerung 52, wie in Fig. 1 dargestellt, in ein Steuerungsgehäuse 100 eingebaut sein, das an dem Motorgehäuse 102 durch eine geeignete Schraube 104 befestigt ist. Die Schraube 104 geht durch ein becherförmiges Element 105, das sich von dem Steuerungsgehäuse 106 nach unten erstreckt. Der obere Teil des Motors 72 wird in dem becherförmigen Element aufgenommen. Ein elektrisches Kabel 107 mit den entsprechenden Leitungen, wie bei 54 und 58 in Fig. 1 dargestellt, verläuft zwischen dem Gehäuse 100 und dem Motor 72. Eine Abdeckung 106 ist an der Oberseite des Gehäuses 100 vorgesehen und durch geeignete Schrauben 108 in Position befestigt, die zur Wartung des integrierten Elektronikmoduls entfernt werden können, das in dem Gehäuse 100 enthalten ist und die Steuerung 52 bildet.
  • Das vollständige und kompakte Motormodul kann einen Motor mit verschiedenen Konfigurationsarten enthalten. Für gewöhnlich ist der Motor ein Drehmomentmotor mit begrenztem Winkel jener Art, die allgemein bei Direktantriebsventilen verwendet wird und dem Fachmann gut bekannt ist. Ein Beispiel für einen solchen Motor ist in Fig. 4 und Fig. 6 dargestellt, auf die hiermit Bezug genommen wird. Wie darin gezeigt wird, ist ein Rotor 128 mit einer Welle 140 in einem Isolierrohr 146 angeordnet. Das Isolierrohr enthält einen Flansch 144, in dem ein Lagermittel 136 angeordnet ist. An dem gegenüberliegenden Ende des Isolierrohres ist eine Ausnehmung 150 vorgesehen, die ein zweites Lagermittel 152 aufnimmt. Ein Fortsatz 154 an der Welle 140 wird in dem Lagermittel 152 aufgenommen, während an dem gegenüberliegenden Ende der Fortsatz oder ein Ende 156 der Welle 140 in dem Lagermittel 136 aufgenommen wird. Durch den Wellenfortsatz 154 geht ein Stift 155, dessen Enden mit Schultern 157, 159, 161 und 163 in Eingriff stehen, um ein Anschlagmittel zu bilden, welches eine zu starke Drehung der Welle 140 über den gewünschten Winkel hinaus verhindert. Die Basis 144 des Isolierrohres 146 ist in einem Stützring 176 aufgenommen. Der Stator 126 ruht auf einer Schulter 174 des Stützringes 176 und ist durch eine Halterungsanordnung 166, die an dem geschlossenen oberen Ende 148 des Isolierrohres 146 befestigt ist, in seiner Position festgeklemmt. Wie dargestellt, enthält die Halterungsanordnung 166 eine Halterung 160 mit einem ringförmigen Element 162 und einem abwärts hängenden Rand 164. Ein Halterungsring 170 ist mit der äußeren Fläche des oberen geschlossenen Endes 148 des Isolierrohres 146 verschraubt. Der Rand 164 übt einen nach unten gerichteten Klemmdruck auf das Polstück 172 des Stators 126 aus. Als Sicherheitsmaßnahme ist ein Sicherungsdraht 184 durch passende Öffnungen gefädelt, die in dem Halterungsring 170 vorgesehen sind, um ein unbeabsichtigtes Lockern der Halterungsanordnung 166 auszuschließen. Zur Aufnahme des Sicherungsdrahtes sind Öffnungen 186 in dem Ring 170 vorgesehen und auch in dem oberen geschlossenen Ende 148 des Isolierrohres 146. Ein Motorgehäuse 194 ist auf das Element 176 gesetzt, um den inneren Teil des Motors 118 vor der Umgebung zu schützen. Wie dargestellt, steht ein exzentrischer Antrieb 142 mit einer daran befestigten Kugel 143 von dem unteren Teil der Rotorwelle 140 ab. Wie zuvor beschrieben, gelangt die Kugel 143 mit dem Ventilelement in Eingriff, das in der hydraulischen Stufe angeordnet ist.
  • Ein geeigneter O-Ring oder ein ähnliches Dichtungselement kann in der Nut 151 aufgenommen werden, welches dann mit der oberen Oberfläche des Gehäuses der hydraulischen Stufe in Eingriff gelangt, um ein Lecken von Fluid zu verhindern. Wie ebenfalls dargestellt ist, ist eine durchgehende, ringförmige Nut 153 in dem Element 176 vorgesehen, die zur Aufnahme der Flansche der Niederhalteklemmen dient, wie bei 90 und 92 in Fig. 3 dargestellt ist. Die durchgehende Nut 153 sorgt für eine 360º Drehung des Motors 118 auf dem Gehäuse der hydraulischen Stufe während des Zusammenbaus des Servoventils.
  • Wie in Fig. 5 dargestellt, auf die hiermit Bezug genommen wird, kann der vollständig kompakte Motor mit dem Gehäuse der hydraulischen Stufe unter Verwendung einer radialen, statischen Dichtung abgedichtet werden. Die Basis 200 enthält einen nach unten abstehenden Teil 202, durch welchen der Rotor 204 verläuft. Der Teil 202 definiert eine Nut 206, in welcher ein "O"-Ring 208 aufgenommen ist. Der "O"-Ring 208 sorgt für eine dichte Verbindung mit dem Gehäuse 210 der hydraulischen Stufe.
  • Der derart vollständig zusammengebaute Motor, wie in Fig. 4 dargestellt, wird auf die hydraulische Stufe gesetzt und wie zuvor beschrieben positioniert, um den gewünschten Ausgangsstrom und/oder -druck von der hydraulischen Stufe in Abhängigkeit von Eingangssignalen, die zu der Steuerung geleitet werden, zu erhalten. Wenn dies der Fall ist, werden die Niederhalteklemmen in dieser Position befestigt, was ein relativ einfaches und kostengünstiges Verfahren zur Konstruktion eines Direktantriebsservoventils darstellt. Nach Wunsch können die Schrauben gelockert werden, und der Motor kann für eine bestimmte Anwendung wieder eingestellt werden.

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung eines Direktantriebs-, Rotations-Linear-Servoventils, umfassend:
(A) das Bereitstellen eines vollständig kompakten, in sich abgeschlossenen, rotierenden Drehmomentmotors (12, 72) mit begrenztem Winkel, wobei in der kompakten Baugruppe alle notwendigen Motorkomponenten enthalten sind, einschließlich eines Stators (126), eines Rotors (128) mit einem Antriebsmittel (26, 142), Anschläge (155) zur Begrenzung des Drehwinkels des Motors, eines Isolierrohres (146), welches den Rotor zur Isolierung des Stators von dem Systemfluid umgibt, Traglager (136, 152) zum Tragen des Rotors, eines Rotorpositionserfassungsmittels (56), und eines Gehäuses (194), welches die Motorkomponenten umgibt;
(B) das Bereitstellen einer hydraulischen Stufe (16, 70), wobei die hydraulische Stufe einen Körper (14, 75) umfaßt, der eine Bohrung (18) definiert, wobei ein Ventilkörper (20) in der Bohrung (18) zur linearen Hin- und Herbewegung in dieser angeordnet ist, um einen durch diese hindurchgehenden Strom von Druckfluid (Ps) abhängig von der begrenzten Drehung des Rotors zu steuern;
(C) das Positionieren des vollständig kompakten Motors (72) auf dem Körper (75) der hydraulischen Stufe (70);
(D) das mechanische Verbinden des Rotorantriebsmittels (26) des Motors und des Ventilkörpers (20) der hydraulischen Stufe;
(E) das Anlegen eines elektrischen Signals an den Motor, wobei das Signal einen gewünschten, im voraus festgelegten Ausgang von der hydraulischen Stufe anzeigt;
(F) das Messen des Ausgangs der hydraulischen Stufe;
(G) das relative Bewegen des Drehmomentmotors (12) auf dem Körper (14) der hydraulischen Stufe;
(H) das Bestimmen, wann der Ausgang der hydraulischen Stufe den im voraus festgelegten, gewünschten Ausgang erreicht; und
(I) das Befestigen des Motors an dem Körper der hydraulischen Stufe, während der im voraus festgelegte, gewünschte Ausgang aufrechterhalten wird.
2. Verfahren zur Herstellung eines Direktantriebsservoventils nach Anspruch 1, wobei der relative Bewegungsschritt die Drehung des Motors enthält, während der Ausgang der hydraulischen Stufe kontinuierlich gemessen wird, bis der im voraus festgelegte Ausgang von dieser erhalten wird.
3. Verfahren zur Herstellung eines Direktantriebsservoventils nach Anspruch 1, wobei der Motor mit Niederhaltemitteln (74, 76) versehen ist und der Befestigungsschritt das Festziehen von Schrauben (82, 84) beinhaltet, die von den Niederhaltemitteln aufgenommen werden.
4. Verfahren zur Herstellung eines Direktantriebsservoventils nach Anspruch 3, wobei das Motorgehäuse mit einer Nut (86) angrenzend an eines seiner Enden versehen ist, das mit dem Körper in Eingriff steht, und das Niederhaltemittel Klemmen (94) enthält, welche mit der Nut in Eingriff stehen, und wobei die Leisten durch Festziehen der Schrauben an Ort und Stelle gehalten werden.
5. Rotations-Linear-Direktantriebsservoventil mit begrenztem Winkel, umfassend eine hydraulische Stufe (16) mit
(1) einem Körper (14), in dem eine Bohrung (18) definiert ist, und
(2) einem Ventilkörper (20), das in der Bohrung (18) zur linearen Hin- und Herbewegung angeordnet ist, um einen Fluidstrom von einer Quelle (Ps) durch den Regler zu steuern, einen rotierenden Drehmomentmotor (12) mit begrenztem Winkel
und Niederhaltemittel (60, 62) zur Befestigung des Motors an dem Körper der hydraulischen Stufe, umfassend:
(A) den Drehmomentmotor, der ein vollständig kompakter, in sich abgeschlossener, rotierender Drehmomentmotor (12) mit begrenztem Winkel ist, in dem alle notwendigen Motorkomponenten enthalten sind, umfassend
(1) einen Stator (126),
(2) einen Rotor (128) mit einem Antriebsmittel (26, 142),
(3) Anschläge (155) zur Begrenzung des Drehwinkels des Rotors,
(4) ein Isolierrohr (146), welches den Rotor umgibt, um den Stator von dem Systemfluid zu isolieren,
(5) Traglager (136, 152) zum Tragen des Rotors,
(6) ein Rotorpositionserfassungsmittel (56), und
(7) ein Gehäusemittel (194), welches die Motorkomponenten umgibt;
(B) wobei das Niederhaltemittel Schraubenmittel (82, 82) enthält, die Schraubenmittel enthalten, und
(C) der Motor (12) auf dem Körper (14) drehbeweglich ist, wenn die Schraubenmittel (82, 84) locker sind, und unbeweglich ist, wenn die Schraubenmittel festgezogen sind.
6. Direktantriebsservoventil mit begrenztem Winkel nach Anspruch 5, wobei das Niederhaltemittel eine kontinuierliche Nut (86) enthält, die durch das Gehäusemittel definiert ist und angrenzend zu dem Körper angeordnet ist, und eine Mehrzahl von Klemmen (94), die mit der Nut und dem Körper in Eingriff stehen, wobei die Schraubenmittel durch die Klemmen und in den Körper gehen.
7. Direktantriebsservoventil mit begrenztem Winkel nach Anspruch 6, wobei die Klemmen einen radial nach innen gerichteten Flansch aufweisen, der sich in die Nut erstreckt.
8. Direktantriebsservoventil mit begrenztem Winkel nach Anspruch 5, das des weiteren eine elektronische Steuerung (100) und Mittel zum Kuppeln (104) der Steuerung an den Motor enthält.
9. Direktantriebsservoventil mit begrenztem Winkel nach Anspruch 8, das des weiteren ein Steuerungsgehäuse (106) enthält, wobei die Steuerung in dem Steuerungsgehäuse angeordnet ist, und Mittel zum Befestigen des Steuerungsgehäuses an dem Motorgehäuse.
10. Direktantriebsservoventil mit begrenztem Winkel nach Anspruch 9, wobei das Mittel zum Befestigen des Steuerungsgehäuses an dem Motorgehäuse ein becherförmiges Element (105) enthält, das von dem Steuergehäuse absteht, wobei der Motor in dem becherförmigen Element aufgenommen wird.
DE69420054T 1994-01-27 1994-06-29 Herstellungsverfahren eines direkt angetriebenen servoventils und das damit erhaltene, direkt angetriebene servoventil Expired - Lifetime DE69420054T2 (de)

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US08/187,938 US5551481A (en) 1994-01-27 1994-01-27 Method of manufacturing direct drive servovalve and direct drive servovalve resulting therefrom
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Publications (2)

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DE69420054D1 DE69420054D1 (de) 1999-09-16
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DE69420054T Expired - Lifetime DE69420054T2 (de) 1994-01-27 1994-06-29 Herstellungsverfahren eines direkt angetriebenen servoventils und das damit erhaltene, direkt angetriebene servoventil

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US (1) US5551481A (de)
EP (1) EP0741878B1 (de)
JP (1) JP3524553B2 (de)
DE (1) DE69420054T2 (de)
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