DE3826555A1 - Einrichtung zur veraenderung der regelkreisverstaerkung fuer eine hydraulische steuereinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Ver­ änderung der Regelkreisverstärkung für eine hydraulische Steuereinrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist eine Einrichtung dieser Art bekannt, bei der die Eingangsgröße über eine Feder direkt auf den Regelkolben wirkt. Die Federsteifigkeit der Regelfeder ist vorteilhaft sehr niedrig gewählt, so daß bei Beginn der Betätigung eine hohe Regelkreisverstärkung erreicht wird. Das be­ deutet, daß bei sprungförmiger Änderung der Eingangsgröße die Steuerkante sehr weit öffnet und dadurch ein großer Volumenstrom zum Verbraucher fließen kann. Hierdurch ist zwar ein schnelles Ansprechen des Druckregelventils ge­ währleistet, es ergibt sich aber der Nachteil, daß bedingt durch die hohe Regelkreisverstärkung Stabilitätsprobleme im Arbeitspunkt auftreten können, wenn der Einfluß der Eingangsgröße aufrechterhalten bleibt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung gemäß Ober­ begriff des Patentanspruchs 1 so weiterzubilden, daß der Druck am Verbraucher unabhängig von der Eingangsgröße auf einen bestimmten Maximalwert begrenzt werden kann und die Regelkreisverstärkung im Arbeitspunkt verringert wird.

Diese Aufgabe wird durch die gekennzeichneten Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Mit Hilfe der Hülse wird der Einfluß der Eingangsgröße beseitigt, wenn die Hülse an ihrem Anschlag anliegt. Dann arbeitet der Steuerkolben gegen die Gegenfeder, wobei durch die erhöhte Gesamt­ festigkeit die Regelkreisverstärkung im Arbeitspunkt redu­ ziert wird. Mit Hilfe der Maßnahmen nach Patentanspruch 3 erhält man eine Feinregulierung im Bereich des Arbeits­ punkts.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt das erfindungsgemäße Druckregelventil in Symboldarstellung;

Fig. 2a bis 2c zeigen das Druckregelventil im Axial­ schnitt in drei Betriebsstellungen.

Das Druckregelventil 1 nach Fig. 1 ist ein stetig ver­ stellbares 3/2-Wegeventil, das den System- oder Ein­ gangsdruck P auf einen Ausgangsdruck A regelt. Der Regel­ kolben 2 des Ventils ist auf der Regelseite durch eine Regelfeder 3 in Nullstellung vorgespannt, in der die Aus­ gangsseite mit dem Tank 4 verbunden ist. Die Regelseite ist ferner über die Steuerleitung 5 mit dem Ausgangsdruck A angesteuert. Auf der Gegenseite liegt der Regelkolben an einer Gegenfeder 6 an, die unter Vorspannung an einem Widerlager 7 in einer Hülse 8 sitzt. Diese Hülse 8 ist unter der Wirkung einer Eingangsgröße, wie Druck P oder Kraft F, um den Öffnungshub d gegen eine Anschlag 9 beweg­ bar. Die Federsteifigkeit der Regelfeder 3 ist vorteilhaft sehr niedrig gewählt, um bei Beginn der Betätigung eine hohe Regelkreisverstärkung zu erreichen. Das bedeutet, daß bei sprunghafter Änderung der Eingangsgröße F; P das Ven­ til sehr weit öffnet und ein großer Volumenstrom zum Verbraucher fließen kann.

Die Gegenfeder 6 ist vorteilhaft so vorgespannt, daß der Federteller 10 vor Erreichen des Arbeitspunkts des Druckregelventils vom Widerlager 7 abhebt. Hierdurch steigt die Gesamtsteifigkeit des Systems stark an und die Regelkreisverstärkung wird reduziert. Beim weiteren An­ stieg des Drucks am Verbraucher A wird unabhängig von der Eingangsgröße F; P der Öffnungsquerschnitt an der Steuer­ kante 11 des Regelkolbens 2 immer kleiner. Durch die geometrische Form der Absteueröffnungen und der Steuer­ kanten des Regelkolbens läßt sich die Öffnungsverstärkung und das Verhalten des Druckregelventils im Arbeitspunkt in weiten Grenzen beeinflussen.

Die Fig. 2 zeigt die Arbeitsweise des Druckregelventils in verschiedenen Betriebsstellungen des Regelkolbens 2.

Vor Erreichen der Ansprechschwelle der Gegenfeder 6 ist der volle Öffnungsquerschnitt am Regelkolben 2 und damit die maximale Öffnungsverstärkung vorhanden (Fig. 2a).

Nach Erreichen der Ansprechschwelle beginnt der Regelkol­ ben 2 entsprechend der Charakteristik der Gegenfeder 6 die Öffnungsquerschnitte zu verkleinern (Fig. 2b).

In der Fig. 2c ist die Stellung des Regelkolbens im Bereich der Maximaldruckabsicherung gezeigt.

Bei dem vorgeschlagenen Druckregelventil wird im Arbeits­ punkt proportional zur Eingangsgröße (Kraft F bzw. Druck P) ein Ausgangsdruck geregelt. Die Eingangsgröße wirkt über eine Federhülse, die eine vorgespannte Gegenfeder enthält, auf den Regelkolben. Die Gegenfeder wird so vor­ gespannt, daß sie vor Erreichen des Arbeitspunkts des Druckregelventils von ihren Widerlagen abhebt.

Claims (3)

1. Einrichtung zur Veränderung der Regelkreisverstärkung für eine hydraulische Steuereinrichtung mit einem Druckre­ gelventil (1), dessen Regelkolben (2) mittels Regelfeder (3) in Nullstellung vorgespannt und auf dieser Regelseite mit dem Ausgangsdruck (A), auf der Gegenseite unter Zwi­ schenschaltung einer Gegenfeder (6) durch eine Eingangs­ größe, wie Druck (P) oder Kraft (F), angesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenfeder (6) unter Vor­ spannung in einer Hülse (7) sitzt, die gegen die Regel­ feder (3) und den Ausgangsdruck um den Öffnungshub des Regelkolbens (2) gegen einen Anschlag (9) bewegbar ist und daß die Federsteifigkeit der Gegenfeder so gewählt ist, daß im Bereich des Arbeitspunktes eine höhere Gesamtfeder­ steifigkeit vorhanden ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansprechschwelle der Gegenfeder (6) so gelegt ist, daß die Gegenfeder (6) vor Erreichen des Arbeitspunktes des Druckregelventils abhebt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Regelkreisbeeinflussung die geometrische Form der Steuerkanten und/oder der Steueröffnungen mit herangezogen wird.