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Hydraulischer Druckregler mit elektromagnetischem Stellglied Die Erfindung
betrifft einen hydraulischen Druckregler mit elektromagnetischem Stellglied, bestehend
aus einem Glockenmagneten mit eingebetteter Magnetspule, einem beweglichen Jochanker,
der von der Seite des Glockenmagneten mit dem Druckmittel beaufschlagt wird, und
mindestens einem zwischen Jochanker und Glockenmagnet befindlichen Verschlußelement.
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Ein derartiger Druckregler für pneumatische Anlagen ist bereits bekannt.
Er besitzt aber eine merkliche Hysteresis durch mechanische Reibung, denn der Jochanker
ist nicht frei beweglich angeordnet, sondern weist eine Lagerung und eine Halterung
auf. Es handelt sich um ein Klappenventil, das in Anlehnung an ein Relais konstruiert
ist. Ferner sind die magnetischen Verhältnisse dieses Druckreglers für eine stetige
Regelung äußerst ungünstig, weil das Joch nur sehr kleine Flächen aufweist, an denen
der magnetische Wirkfluß weitergeleitet wird, neben denen aber sehr viel nicht genau
überblickbare Streuflußanteile auftreten. Dies führt zu einem übermäßigen Aufwand
an Kupferverlust und Erregerenergie und bedingt eine unpräzise Druckeinstellung.
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Ferner ist ein hydraulischer Druckregler mit Glokkenmagnet bekannt,
bei dem der Anker von einer magnetisierbaren elastischen Membran gebildet wird,
an der das Verschlußelement derart befestigt ist, daß die Membran auf Grund ihrer
Elastizität das Ventil bei unerregtem Magneten geschlossen hält. Die Membran muß
deshalb eine erhebliche Vorspannung aufweisen, die beim Einschalten des Elektromagneten
überwunden werden muß. Die elektrische Erregung verläuft also umgekehrt proportional
zum einzustellenden Druckwert, und die elastische Vorspannung der Membran entspricht
dem maximal vorkommenden hydraulischen Druckwert. Die Membran muß deshalb magnetisch
derart dimensioniert werden, daß mit steigender Erregung eine zunehmende Sättigung
erfolgt (also nichtlinearer Verlauf der Magnetisierungskennlinie). Infolgedessen
wird der elektromagnetische Wirkungsgrad sehr ungünstig, und es ist eine starke
überdimensionierung des Elektromagneten notwendig. Ferner sind derartige Membranen,
die erhebliche elastische Kräfte aufbringen müssen, niemals frei von mechanischen
Hysteresiserscheinungen.
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Ein weiterer bekannter Druckregler für pneumatische Anlagen ist mit
einem Tauchanker ausgerüstet, der durch federnde Aufhängung mechanisch entlastet
ist und bei Erregung des Elektromagneten über einen durch den Kern dieses Magneten
geführten Stift das Verschlußelement im Sinn einer Schließung des Druckmittelzulaufs
zu beeinflussen sucht. Der magnetische Kreis ist hierbei ebenfalls recht ungünstig
aufgebaut, weil der Streuflußanteil wie bei allen Tauchänkervorrichtungen sehr erheblich
ist. Außerdem sind Reibungen zwischen dem Tauchanker und seinem Gehäuse schon bei
kleinen Unsymmetrien unvermeidlich. Deshalb sind auch hier die Kupfer- und Eisenverluste
sehr groß, und die mechanische Hysteresis macht sich sehr unangenehm bemerkbar,
so daß eine ausreichende Präzision der Steuercharakteristik kaum erreichbar ist.
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Eine bessere Ausbildung des magnetischen Kreises läßt sich durch das
Zusammenwirken eines Glockenmagneten mit einem Flachanker erreichen. Solche Flachanker
sind bisher nur bei Schaltventilen angewandt worden, bei denen im Ruhezustand der
als Verschlußelement ausgebildete Flachanker von einer Feder mit erheblicher Kraft
auf den Ventilsitz gedrückt wird, um den Druckmittelzufluß zu sperren, während bei
Erregung des Glockenmagneten der Flachanker gegen die Kraft der Feder über einen
stets gleichen festgelegten Verschiebeweg angezogen wird und so das Ventil ungeachtet
des herrschenden Druckes ganz öffnet. Der Flachanker wird entweder mittels der Druckfeder
oder mittels einer zwischen Flachanker und Gehäuse befindlichen Membran gehalten.
Das Problem der mechanischen Hysteresis ist bei solchen Schaltventilen unwichtig.
Auf genaue Führung des Verschlußelements und auf eine möglichst lineare Charakteristik
kommt es hier weniger an, da nicht verschiedene Störungsquerschnitte und
unterschiedliche
Verschiebungen in der Öffnungs-und Schließbewegung reproduzierbar einzustellen sind.
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Vor allem sind diejenigen Ventile für stetige Druckregelaufgaben ungeeignet,
deren Verschlußelement gegenüber dem Strömungskanal für die Zuführung des Druckmittels
unter einer Federspannung steht, da die Ventilfedern so hart ausgelegt werden müssen,
daß im unerregten Zustand des Schaltventils kein Druckmittel durchströmen kann.
Infolge dieser harten Federn ist eine Regelung sehr erschwert, um so mehr, als mit
zunehmendem Anziehen des Ankers die Feder stärker komprimiert wird, was eine zunehmende
Gegenkraft gegen die Magnetkraft .bewirkt. Esläßt sich also nur sehr schwer ein
stabiler Zustand einstellen.
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Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, einen hydraulischen Druckregler
der eingangs genannten Art bereitzustellen, der eine möglichst lineare Charakteristik
und möglichst geringe mechanische Hysteresis zeigt, derart, daß sowohl mit zunehmender
als auch vermindernder Erregung des Magneten reproduzierbare Strom-Druck-Werte einstellbar
sind.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Jochanker axial
verschiebbar und mechanisch unbelastet, reibungsfrei, zentriert beweglich ist.
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Durch die axiale Verschiebbarkeit wird erreicht, daß der Luftspalt
in allen Ankerstellungen gleichmäßig und gleichzeitig der Streuflußanteil sehr gering
ist. Durch die mechanische Entlastung mittels einer Feder oder einer Membran läßt
sich im Verein mit der reibungsfreien, aber doch zentrierten Bewegung eine weitgehende
Hysteresisfreiheit erreichen, was mit dem gleichzeitig sehr geringen Streuflußanteil
des magnetischen Kreises eine reproduzierbare Regelung mit nur geringer elektromagnetischer
Leistung möglich macht.
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Die Zeichnung zeigt drei Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Druckreglers
und vier Anwendungsbeispiele desselben. Es zeigt F i g. 1 die erste Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Druckreglers, F i g. 2 die zweite Ausführungsform desselben,
F i g. 3 die dritte Ausführungsform desselben, F i g. 4 ein erstes Anwendungsbeispiel
des -Reglers als Drucksteuerventil, F i g. 5 ein zweites Anwendungsbeispiel als
kompensierten Mengenregler, F i g. 6 ein drittes Anwendungsbeispiel zur Steuerung
eines Pulsators und F i g. 7 ein viertes Anwendungsbeispiel zur Vorsteuerung eines
Druckreduzierventils.
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Bei der ersten Ausführungsform der Erfindung gemäß F i g. 1 ist ein
aus magnetischem Material hergestellter U-Kern 1 zur Aufnahme der Magnetspule
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vorhanden. In einem Schenkel 11 des U-Kerns 1 ist ein Druckmittelanschluß
3 vorgesehen. Mit dem U-Kem ist ein Gehäuse aus nicht magnetisierbarem Material
öldicht verbunden. In diesem Gehäuse 5 ist ein aus magnetischem Material hergestelltes
Joch 7 unter Freilassung eines bestimmten Luftspaltes 6 zum U-Kern 1 angeordnet.
Zwischen den Schenkeln 11, 11' des U-Kerns 1 und dem Joch sind Kugeln 16, 16' zur
Konstanthaltung dieses Luftspaltes 6 vorgesehen. Diese Kugeln 16, 16' dienen gleichzeitig
gegenüber den Sitzen 13 im Bereich des Hydraulikanschlusses 3 als Verschlußelemente.
Zur Gewährleistung der definierten Lage des Jochs 7 gegenüber dem Kern 1 ist zwischen
dem Gehäuse 5 und diesem Joch 7 eine Haltefeder 17 eingesetzt. Relativ zur einstellbaren
hydraulischen und elektromagnetischen Kraft bringt diese Feder 17 eine vernachlässigbare
Kraft auf die Kugeln 16, 16' gegenüber den Sitzen 13 auf. Das Gehäuse 5 ist mit
einem weiteren Hydraulikanschluß. 15 verbunden.
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Zur Erregung der Magnetspule 2 ist eine Gleichstromquelle 20 über
eine Leitung 21 zum einen Anschlußpunkt 22 der Magnetspule 2 und durch eine weitere
Leitung 24 vom anderen Anschlußpunkt 22' der Magnetspule 2 über ein * Anzeigeinstrument
25 und ein Steuerelemente 26 zur Veränderung der Erregung der Magnetspule 2 durch
eine Leitung 27 mitdieser Quelle 20 verbunden. Dabei kann das Anzeigeinstrument
25, das an sich ein Amperemeter ist, direkt in hydraulischen Druckwerten geeicht
sein. Im vorliegenden Beispiel ist das Steuerelement 26 ein veränderlicher Widerstand.
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Diese erste Ausführungsvariante erlaubt folgende Funktionsweise: Je
nach Erregung der Magnetspule 2, die durch das Steuerelement 26 steuerbar und. das
Anzeigeinstrument 25 ablesbar ist, baut sich im magnetischen Kreis, bestehend aus
dem Kern 1, dem Joch 7 und den beiden Luftspalten 6, zwischen diesen beiden Teilen
aus magnetischem Material eine magnetische Durchflutung auf. Diese magnetische Durchflutung
bewirkt in den Luftspalten 6 eine auf Joch 7, Kern 1 und die beiden Kugeln
16,16' wirkende elektromagnetische Kraft. Im Bereich der Kugeln 16, 16' auf
den Sitzen 13, 13' der Zuflußöffnungen des zu regelnden Druckmittels wirkt dieser
elektromagnetischen Kraft die Kraft des Druckmittels entgegen. Der Druck dieses
Druckmittels wird so lange ansteigen, bis er entgegen der elektromagnetischen Kraft
auf die Kugeln 16, 16' diese abzuheben vermag, was ein Abströmen von Druckmittel
in das Gehäuse 5 ergibt. Das abströmende Druckmittel fließt durch den Luftspalt
6 und verläßt das Gehäuse 5 durch den Anschluß 15.
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Die Vorrichtung ist dahingehend vorteilhaft, daß weder die elektromagnetisch
aufgebrachte Kraft noch die hydraulische Kraft irgendwelche mechanische Reibung
zu überwinden hat. Damit ergibt sich der grundlegende Vorteil, daß die Hysteresis
der Kennlinie »hydraulischer Druck zu elektromagnetischer Erregung« auf die durch
die Auslegung des elektromagnetischen Kreises gegebene beschränkt ist. Diese Hysteresis
ist daher nur noch abhängig von der magnetischen Kennlinie des verwendeten Kern--
und Jochmaterials, der Ausbildung des Luftspaltes und der Induktion. Als Folge dieser
Vorteile ergibt sich als weiterer, daß durch eine ganz bestimmte Erregung des Magnetkreises
durch die Magnetspule, d. h. durch einen. ganz bestimmten Spulensirom, ein in sehr
engen Toleranzgrenzen liegender hydraulischer Druck im zufließenden Druckmedium
reproduzierbar geregelt wird.
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Ein magnetisches Material ist in der Ausführung gemäß F i g. 2 als
E-Kem 31 ausgebildet. Dabei besteht die Möglichkeit, daß die drei Schenkel 32, 33,
34 einzeln ausgeprägt ausgebildet sind oder aber, daß die außenliegenden Schenkel
32, 34 einen Ring bilden und der mittlere Schenkel 33 einen Zapfen darstellt.
In die beiden Aussparungen zwischen den Schenkeln 32, 33 bzw. 33, 34, die ebenfalls
als Ringaussparungen ausgebildet sein können, ist eine Magnetspule 2 eingelegt.
Der mittlere Schenkel 33 dieses
E-Kernes 31 dient gleichzeitig der
Aufnahme eines Druckmittelanschlusses 3. Gegenüber dem E-Kern 31 ist ein ebenfalls
aus magnetischem Material hergestelltes Joch 37 vorgesehen. Zur Gewährleistung eines
minimalen definierten Luftspalts 6 ist dieses Joch 37 über nicht magnetisierbare
Stifte 38, 38' gegenüber dem E-Kern 31 abgestützt. Die im E-Kern 31 eingelegte Magnetspule
2 ist mit einer Isoliermasse druckfest eingegossen.
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Auf dem aus magnetischem Material hergestellten E-Kern ist ein aus
nicht magnetisierbarem Material hergestellter Ring 41 öldicht befestigt. Dieser
Ring 41 weist einen Druckmittelanschluß 15 auf. Weiter dient er zur Aufnahme eines
Spannrings 42. Zwischen diesen Spannring 42 und den Ring 41 ist eine Membran 47
eingeklemmt. In dieser Membran 47 ist zentral durch einen Zapfen 48 am Joch 37 und
einen Gewindebolzen 49 mittels einer Spannmutter 50 das Joch 37 abgestützt. Die
Membran 47 ist dabei derart dimensioniert, daß sie relativ zu den auftretenden hydraulischen
und magnetischen Kräften eine vernachlässigbare Kraft auf das Joch 37 ausübt. Das
Joch 37 dient zur Aufnahme eines vorzugsweise aus nicht magnetisierbarem Material
hergestellten Verschlußelements 46. Dieses sitzt auf dem Rand einer in Fortsetzung
des Hydraulikanschlusses 3 vorgesehenen Bohrung 45 auf, die den Ventilsitz 3 darstellt.
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Diese Vorrichtung ist in folgender Funktionsweise wirksam: Der vorliegende
Druckregler gemäß der F i g. 2 ist geeignet, wenn der Hydraulikanschluß 15 mit dem
Tank verbunden ist, d. h. wenn der zwischen dem E-Kern 31, dem Ring 41, der Membran
47 und dem zentralen Zapfen 48 des Jochs 37 gebildete Raum auf Normaldruck, d. h.,
auf dem außerhalb der Membran 47 liegenden Druck liegt. Das zu regelnde Druckmittel
fließt durch die Bohrung 45 gegen das Verschlußelement 46. Bei fehlender magnetischer
Erregung wird dieses und das tragende Joch 37 sofort so weit abgehoben, daß die
zufließende Menge ungehindert in den Raum 35 und von hier durch den Anschluß 15
zurück in den Tank abfließt. Es wird sich also praktisch kein Druck in dem am Anschluß
3 angeschlossenen Hydrauliksystem aufbauen. Je nach magnetischer Erregung, wobei
deren Steuerung an die beiden Anschlußpunkte 22, 22' angeschlossen ist, wird durch
die erzeugte Durchflutung durch E-Kern 31, Luftspalt 6 und Joch 37 letzteres mit
einer gewissen Kraft gegen den E-Kern 31 gezogen. Der Druck im Druckmittel wird
nun so lange ansteigen, bis er durch seine Wirkung auf das Verschlußelement 46 dieses
zusammen mit dem Joch 37 so weit abheben kann, daß Druckmittel zwischen dem Sitz
der Bohrung 45 und dem Verschlußelement 46 durch den Luftspalt 6 zum Hydraulikanschluß
15 abfließen kann.
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Bei dieser Ausführung nach F i g. 2 erweist es sich als vorteilhaft,
daß die in dem Luftspalt 6 auftretende Kraft bei elektromagnetischer Erregung nun
vollumfänglich zur Steuerung des Druckreglers zur Verfügung steht. Bei geeigneter
Ausbildung der Haltemembran 47 für das Joch 37 ist die Deformationskraft derselben
bei Anheben des Jochs 37 infolge Beaufschlagung durch das Hydraulikmedium vernachlässigbar.
Die hydraulische Hysteresis beim Be-und Entlasten dieses hydraulischen Druckeinstellventils
mit elektromagnetischem Stellglied ist somit proportional der Remanenz des verwendeten
magnetischen Materials. Da weiter gute magnetische Materialien über einen sehr weiten
Magnetisierungsbereich eine weitgehend konstante Remanenz aufweisen, ist es möglich,
bei einer bestimmten Erregung einen ganz bestimmten Druckwert innerhalb sehr enger
Toleranzen eingestellt zu haben.
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An Hand der F i g. 3 wird ein hydraulischer Druckregler mit elektromagnetischem
Stellglied gezeigt, bei dem nicht ein gewisser Druckwert gegenüber dem atmosphärischen
Normalwert, also Druck Null, reguliert wird, sondern gegenüber irgendeinem bliebigen
Druck. Das bedeutet, daß das gesamte, zwischen den beiden Hydraulikanschlüssen liegende
Ventilgehäuse druckdicht sein muß.
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Ein aus elektromagnetischem Material hergestellter Glockenkern 31
dient zur Aufnahme der Magnetspule 2. Zentral zur Magnetspule 2 ist der Hydraulikanschluß
3 vorgesehen. Ein Strömungskanal 45 dieses Hydraulikanschlusses 3 tritt bei der
zentralen Polfläche dieses Glockenmagneten 31 aus. Die Magnetspule 2 ist in den
Kern 31 eingegossen. Unter Freilassung' eines Raumes 35 im Bereich der Polflächen
des Glockenmagneten ist mit diesem öl- und druckdicht ein Deckel 51 aus nicht magnetisierbarem
Material verbunden. Unter Freilassung einer zentralen öffnung im Bereich des Strömungskanals
45 sind die Polflächen mit einer aus nicht magnetisierbarem Material hergestellten
Platte 52 in der Dicke des minimalen Luftspalts versehen. Diese Platte 52 weist
in der von den Polflächen abgewendeten Seite vom Zentrum zur Peripherie verlaufende
Nuten 53 auf. Gegen diese Platte 52 ist durch eine äußerst weiche Feder 17 gegenüber
dem Deckel 51 ein aus magnetisierbarem Material hergestelltes Joch 37 in ungefährem
Gleichgewicht bei fehlender elektromagnetischer Erregung elastisch gehalten. Die
Deformationskraft dieser elastischen Halterung ist dabei relativ zur elektromagnetischen
und hydraulischen Kraft vernachlässigbar klein. Dieses Joch 37 dient gleichzeitig
der Aufnahme eines aus vorzugsweise nicht magnetisierbarem Material hergestellten
und sich in den Bereich des Strömungskanals 45 erstreckenden Verschlußelementes
46. Bei fehlenden hydraulischen und magnetischen Kräften schließt dieses den Strömungskanal
45 ab. Der Deckel 51 ist mit einem weiteren Hydraulikanschluß 15 versehen.
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Diese Vorrichtung erlaubt folgende Funktionsweise: Dadurch, daß der
Raum 35 zwischen dem Kern 31 des Glockenmagneten und dem darüber befestigten Deckel
51, worin das Joch 37 angeordnet ist, druckdicht ausgebildet ist, können nun sowohl
an den Hydraulikanschluß 3 wie an den weiteren Hydraulikanschluß 15 Druckmittel
bestimmter Vorspannungen angeschlossen werden. Durch eine bestimmte Erregung des
elektromagnetischen Kreises durch die Magnetspule 2 kann nun der Druck im Bereich
des Anschlusses 3 um einen bestimmten Wert höher gehalten werden als derjenige im
weiteren Anschluß 15. Durch Verwendung der gezeigten weichen Feder 17 ergibt sich
weiter der Vorteil, daß das Eigengewicht des Jochs 37 im wesentlichen kompensiert
wird und keine Reibungsfehler in die elektromagnetische Druckeinstellung eingehen.
Weiter ergibt sich durch die selbsttätige Zentrierung des Verschlußelements 46 ein
sicherer Verschluß des Strömungskanals 45.
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Nachfolgend werden einige Anwendungen des soeben beschriebenen hydraulischen
Druckreglers mit elektromagnetischem Stellglied angegeben.
Gemäß
F i g. 4 ist das Druckmittel 61 in einem Tank 62 gesammelt: Eine Pumpe 63 fördert
dieses aus einer Leitung 64 in eine Druckleitung 65. An die Druckleitung 65 ist
ein Maximaldruckventil 66 angeschlossen. Von hier führt eine Tankleitung 67 zurück
in den Tank 62. Durch ein Handrad 68 erfolgt die Maximaldruckeinstellung dieses
Ventils 66. Eine hydraulische Vorsteuerleitung 73 führt zum hydraulischen Druckregler
71 mit elektromagnetischem Stellglied 72. Der Druckregler 71 ist ebenfalls mit der
Tankleitung 67 verbunden. Die Magnetspule des Stellgliedes 72 ist an ein Gleichricht-
und Stromregelgerät 79 angeschlossen, das aus einer Wechselstromquelle 80 gespeist
wird: Diese Schaltung erlaubt folgende Funktionsweise: Der hydraulische Maximaldruckwert
wird am Maximaldruckventü 66 durch das Handrad 68 eingestellt. Sämtliche von diesem
Maximaldruck verschiedenen geringeren Drücke werden als elektrische Steuersignale
vom Gleichricht- und Stromregelgerät 79 über den elektromagnetischen Druckregler
71, 72, der hier als Vorsteuerventil eingesetzt ist, vorgegeben.
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Durch diese Kombination erhält man die Möglichkeit, Drücke von einer
zentralen Stelle aus fern einzustellen, derart, daß ein bestimmter elektrischer
Wert einem bestimmten, unterhalb des Maximaldruckwertes liegenden hydraulischen
Druckwert entspricht.
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Eine weitere Anwendung des hydraulischen Druckreglers mit elektromagnetischem
Stellglied geht aus der F i g. 5 hervor. In die in F i g. 4 bereits vorgesehene
Druckleitung 65 ist eine Drossel 85 eingebaut. Der an die hydraulische Vorsteuerleitung
73 des Maximaldruckventils 66 angeschlossene hydraulische Druckregler 71 mit elektromagnetischem
Stellglied 72 ist nun nicht mehr mit dem Tank 62 sondern mit der Druckleitung 86
nach der Drossel 85 verbunden. In diese Verbindung von der Druckleitung 86 zum Druckregler
71 ist ein justierbares Differenzdruckventil 81 mit einer Verbindungsleitung 87
eingeschaltet. Eine Druckeinstellfeder 88 ist im Bereich des Anschlusses der Verbindungsleitung
87 vorgesehen. Gleichzeitig ist die Verbindungsleitung 87 über das Differenzdruckventil
81 mit der Tankleitung 67 verbunden.
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An die beiden Anschlußpunkte 22 und 22' ist die Erregungssteuerung
20, 26 der Magnetspule des elektromagnetischen Stellgliedes 72 angeschaltet.
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Durch diese Vorrichtung ist folgende Funktionsweise möglich: Je nach
der durch die Drossel 85 fließende Druckmittelmenge erfolgt darüber ein bestimmtes
Druckgefälle. Damit kann man weiter sagen, daß umgekehrt ein bestimmtes eingestelltes
Druckgefälle einer bestimmten Durchflußmenge entspricht. Nimmt-nan daher den Druck
zwischen der Pumpe und der Drossel am Maximaldruckventil ab und führt diesen einerseits
dem hydraulischen Druckregler 71 mit dem elektromagnetischen Stellglied 72 zu, und
führt man andererseits den Druck nach der Drossel 85 als Gegendruck ebenfalls auf
diesen Druckregler 71 und erregt man nun das elektromagnetische Stellglied 72 auf
einen bestimmten Wert, so wird ein bestimmter Differenzdruck, , der im Druckregler
71 vorgesehen ist, geregelt.
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Infolge eines Druckgefälles im Maximaldruckventil 66 bei hydraulischer
Vorsteuerung durch die Vorsteuerleitung 73 wird eine bestimmte Einstellung des Druckreglers
71 nicht einer entsprechenden Einstellung des Maximaldruckventils 66 entsprechen.
Um diesen Nachteil zu beheben wird in die Verbindung vom Druckregler 71 zur Druckleitung
86 nach der Drossel 85 das Differenzdruckventil 81 derart eingeschaltet, daß dessen
Vorbelastung durch die Feder 88 dem Druckgefälle für die hydraulische Vorsteuerung
im Maximaldruckventil 66 in entgegengesetzter Richtung entspricht und dieses Druckgefälle
kompensiert wird, d. h., daß dem Druckgefälle aus der Druckleitung 65 in die Vorsteuerleitung
73 das gleich große Druckgefälle zwischen der Druckleitung 86 und der Verbindungsleitung
87 kompensierend entspricht. Damit wirkt der am Druckregler 71 durch das elektromagnetische
Stellglied 72 eingestellte Druckwert unverfälscht über die Drossel 85. Damit wird
es möglich, in der elektrischen Steuerung 20, 26 an den- beiden Anschlußpunkten
22, 22' eine direkte Eichung in hydraulischen Werten vorzunehmen.
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Mit dieser Schaltung hat man nun eine sehr einfache Mengenregelung
an der Hand. Diese Regelung kann von irgendeinem beliebigen Ort aus durch eine elektrische
Fernsteuerung erfolgen. Dieser elektrischen Fernsteuerung kann ein beliebiges elektrisches
Steuerprogramm vorgegeben werden. Damit aber können verschiedenste Durchflußmengen
programmgesteuert einem Verbraucher zugeführt werden. Es ist nun auch möglich, an
Stelle eines Anzeigeinstrumentes gemäß F i g. 1 einen beispielsweise in hydraulischen
Druckwerten geeichten veränderlichen Widerstand 26 zu verwenden.
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Als weitere Anwendung ist der Druckregler entsprechend der F i g.
6 in der Schaltung eines hydraulischen Pulsators verwendbar. In einer feststehenden
Klemmvorrichtung 91 ist ein auf Wechselbeanspruchung zu untersuchender Prüfling
92 eingespannt. Andererseits ist dieser Prüfling 92 mit einer Klemmvorrichtung
93 eines hydraulischen Pulsators verbunden. Zur Erzeugung der hydraulischen
Pulsationskräfte ist ein Zylinder 95 mit einem darin verschiebbaren Kolben 96 vorgesehen.
An eine hydraulische Schaltung nach F i g. 4 ist ein Vierwegeschieber
100
angeschlossen und daran eine Tankleitung 67' und zwei zum Zylinder 95
führende Speiseleitungen 101, 102. An die beiden Anschlußpunkte 22, 22' der Magnetspule
ist aber im Gegensatz zu oben ein einstellbarer Frequenzumformer und Taktgeber 105
angeschlossen. Dieser erlaubt entsprechend der gewählten Einstellung eine Erregung
der Magnetspule des Stellgliedes 72 nach einem bestimmten Sinus-, Sägezahn-oder
Rechteck-Impulsprogramm. Auch kann dieses Steuergerät -für statische Versuche mit
einem veränderlichen Gleichstromausgang versehen sein.
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Diese Vorrichtung .erlaubt, unter Ausnutzung der eigenen Elastizität
des Prüflings 92, diesen mit einer äußerst einfachen hydraulischen Apparatur zu
prüfen. Im Gegensatz zu früheren Ausführungen genügt es hier, das gewünschte Programm
elektrisch, was ja sehr einfach möglich ist, vorzugeben und der Magnetspule des
Stellgliedes 72 am Druckregler 71 zuzuführen; womit dieses elektrisch vorgegebene
Programm in einem hydraulischen Kreis innerhalb sehr enger Toleranzen zur Verfügung
steht.
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Es erscheint nun weiterhin selbstverständlich, daß hydraulische Druckeinstellventile
mit elektromagnetischem Stellglied gemäß der Erfindung zur wegmäßigen Positionierung
hydraulischer Verschiebeeinrichtungen Verwendung finden. Dabei wird der zurückgelegte
Weg
elektrisch abgebildet, zwei elektromagnetischen Stellgliedern von hydraulischen
Druckeinstellventilen gemäß der Erfindung zugeführt, und diese übernehmen die Steuerung
des hydraulischen Positionierungsschiebers.
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In der Anwendung gemäß F i g. 7 ist ein hydraulisch vorsteuerbares
Druckreduzierventil116 so geschaltet, daß in einer Leitung 111 der unterschiedlich
zufließende Druck herrscht und in der wegführenden Leitung 112 der auf einen bestimmten
reduzierten Druck konstant geregelte Druckwert herrscht. Die Festlegung des Druckwerts
in der Leitung 112 erfolgt durch die Vorsteuerleitung 113 vom erfindungsgemäßen
Druckregler 71 mit elektromagnetischem Stellglied 72 aus.
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Mit dieser Vorrichtung wird es möglich, wahlweise oder programmgesteuert
festgelegte reduzierte Konstantdrücke von irgendeinem Ort aus elektrisch festzulegen
und diese nachher innerhalb sehr enger Toleranzgrenzen in einem hydraulischen Kreis
reproduzierbar zur Verfügung zu haben.