DE19952800A1 - Magnetpol für einen Betätigungsmagneten - Google Patents
Magnetpol für einen BetätigungsmagnetenInfo
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Abstract
Ein Magnetpol (60) für einen Betätigungsmagneten eines hydraulischen Magnetventils weist ein Polrohr (3) mit einem Ankerraum (5) zur Aufnahme eines Magnetankers (6) sowie eine Polbasis (61) zur Aufnahme eines Ankerstößels (12, 13) zur Betätigung eines Steuerkolbens des Magnetventils auf. Im Bereich der Polbasis (61) ist eine bewegliche Anlauffläche (17) für eine Kolbenfeder (19) des Magnetventils vorgesehen. Ferner ist eine Verstellvorrichtung (62, 67) für die Anlauffläche (17) vorgesehen, mit der die Lage der Anlauffläche (17) von der Außenseite des Magnetpols (60) aus einstellbar ist.
Description
Die Erfindung betrifft einen Pol bzw. einen Magnetpol für ei
nen Betätigungsmagneten insbesondere eines hydraulischen Ma
gnetventils, einen Betätigungsmagneten für ein Magnetventil
sowie ein Magnetventil mit einem Betätigungsmagneten.
Die gattungsgemäßen Magnetpole für einen Betätigungsmagneten
weisen ein Polrohr mit einem Ankerraum zur Aufnahme eines Ma
gnetankers und eine Polbasis zur Aufnahme eines Ankerstößels
auf.
Bei den gattungsgemäßen Magnetpolen wird im aufgesetztem Zu
stand auf ein hydraulisches Magnetventil, insbesondere auf
ein Wegeventil, ein Ventilschieber bzw. ein Steuerkolben
durch den Ankerstößel beaufschlagt, der gegen den Widerstand
einer Kolbenfeder bzw. beim Druckbegrenzungsventil gegen ei
nen hydraulischen Druck vom Magnetanker betätigt wird. Der
Steuerkolben weist dabei wenigstens eine Arbeitsposition auf,
bei der das Magnetventil öffnet oder schließt. Weiterhin
weist der Steuerkolben eine Ruhelage auf, die durch die Kol
benfeder mitbestimmt wird.
Aufgrund von Herstellungstoleranzen im Magnetventil oder im
Betätigungsmagneten ist es notwendig, die Ruhelage des Steu
erkolbens verstellbar zu gestalten. Dies wird beispielsweise
durch Distanzscheiben erreicht, die in einen Übergangsbereich
zwischen Magnetpol und Kolbenfeder eingelegt werden.
Bei den bekannten Magnetventilen ist von Nachteil, daß die
Einstellung der Ruhelage sehr aufwendig ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Magnet
pol für einen Betätigungsmagneten bereitzustellen, der eine
einfache Einstellung des Arbeitspunkts des Steuerkolbens ge
stattet. Weiterhin soll ein verbesserter Betätigungsmagnet
und ein verbessertes Magnetventil bereitgestellt werden.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die unabhängigen
Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
Gemäß einer der Erfindung zugrundeliegenden Erkenntnis ist
die Ruhelage des Steuerkolbens eines hydraulischen Magnetven
tils so aufwendig einzustellen, weil hierfür der Magnetpol
aus dem Magnetventil entnommen werden muß, um die bekannten
Distanzscheiben einzulegen. Dabei ist besonders von Nachteil,
daß bei einem Einstellvorgang häufig der Magnetpol mehrmals
entnommen und wieder eingesetzt werden muß, um eine gewünsch
te Ruhelage des Steuerkolbens einzustellen.
Bei dem erfindungsgemäßen Magnetpol, der eine bewegliche An
lauffläche für eine Kolbenfeder und eine Verstellvorrichtung
für diese Anlauffläche aufweist, wird die Einstellung erheb
lich erleichtert.
Gemäß der Erfindung ist vorzugsweise im Bereich der Polbasis
eine Verstellvorrichtung für die Anlauffläche vorgesehen, die
so ausgebildet ist, daß die Lage der Anlauffläche von der Au
ßenseite des Magnetpols aus einstellbar ist.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Verstellvor
richtung wenigstens eine in einer Gewindebohrung im Magnetpol
angeordnete Verstellschraube auf, die mit einem Betätigungs
ende die Anlauffläche betätigt. Es kann auch vorgesehen sein,
daß die Verstellschraube mit einer Justierhülse in Kontakt
tritt, die im Bereich der Anlauffläche vorgesehen ist. Vor
zugsweise mündet die Gewindebohrung auf der Außenseite des
Magnetpols, so daß die Verstellschraube von der Außenseite
des Magnetpols verdreht werden kann. Durch Einschrauben bzw.
Ausschrauben der Verstellschraube in der Gewindebohrung kann
damit die Lage der Anlauffläche bequem eingestellt werden.
In weiterer Ausbildung der Erfindung kann die Verstellschrau
be als im wesentlichen radial in der Polbasis angeordnete
Verstellschraube ausgebildet sein. Gemäß dieser Ausgestaltung
kann die Verstellschraube beispielsweise schräg radial oder
gerade radial innerhalb des Magnetpols verlaufen. Dadurch er
gibt sich eine besonders einfache Ausbildung des erfindungs
gemäßen Magnetpols.
Wenn das Betätigungsende der Verstellschraube als konisch zu
laufende Betätigungsspitze ausgebildet ist, kann eine beson
ders genaue Verstellung der Anlauffläche erfolgen, wenn diese
mit dem konisch zulaufenden Bereich der Betätigungsspitze be
tätigt wird.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann die Anlauffläche
auch als auf der Außenseite der Justierhülse vorgesehener,
scheibenförmig umlaufender Anlaufabsatz ausgebildet sein. Das
Vorsehen eines solchen Anlaufabsatzes erweist sich als vor
teilhaft, weil dann eine Führung der Anlauffläche in axialer
Richtung der Kolbenfeder ermöglicht wird, indem die Justier
hülse beispielsweise in einer Ankerstößelbohrung geführt
wird.
Dabei kann zwischen dem Anlaufabsatz und dem Betätigungsende
der Verstellschraube auch ein Verstellstift angeordnet sein,
der insbesondere parallel zur Symmetrieachse des Ankerstößels
verläuft. Durch das Vorsehen eines solchen Verstellstifts
kann die Position der Verstellschraube im Magnetpol weg von
der Position des Anlaufabsatzes gelegt werden. Dadurch lassen
sich Magnetpole bereitstellen, die sich auch dann einfach
einstellen lassen, wenn der Magnetpol an einer unzugänglichen
Stelle eingebaut ist.
Zusätzlich oder alternativ zu der Ausbildung der Verstellvor
richtung mit einer Verstellschraube kann die Verstellvorrich
tung auch eine im Bereich des Polrohr angeordnete erste Ver
stellhülse aufweisen, die über eine Gewindeverbindung mit ei
ner im Bereich der Polbasis angeordneten zweiten Verstellhül
se in Verbindung steht. Bei dieser Ausgestaltung ergibt sich
eine besonders einfache Einstellung der Lage der Anlauffläche
und somit der Länge bzw. Vorspannung der Kolbenfeder.
Vorzugsweise ist die erste Verstellhülse einstückig mit dem
Polrohr ausgeführt und die zweite Verstellhülse ist einstüc
kig mit der Polbasis ausgeführt, wobei die Anlauffläche im
Bereich der ersten Verstellhülse vorgesehen sein kann. Wenn
dann die Gewindeverbindung so ausgebildet ist, daß der axiale
Abstand zwischen Polrohr und Polbasis durch Verdrehen der er
sten Verstellhülse zur zweiten Verstellhülse veränderbar ist,
ergibt sich eine besonders einfache Einstellung des erfin
dungsgemäßen Magnetventils. In eingeschraubtem Zustand der
Polbasis in ein Ventilgehäuse kann dann nämlich durch einfa
ches Verdrehen des Polrohrs die Gewindeverbindung betätigt
werden, so daß sich der axiale Abstand zwischen Polrohr und
Polbasis verändert. Damit verändert sich gleichzeitig die La
ge der Anlauffläche in der Polbasis. Somit ergibt sich eine
einfache Verstellung der Länge bzw. Vorspannung der Kolbenfe
der.
Zur Festlegung der Lage zwischen der ersten Verstellhülse und
der zweiten Verstellhülse kann dabei eine Verdrehsicherung
vorgesehen sein, die beispielsweise durch eine Klemmschraube
bewirkt wird.
Schließlich ist die Erfindung auch in einem Magnetpol ver
wirklicht, der die folgenden Merkmale aufweist:
- - ein Polrohr mit einem Ankerraum zur Aufnahme eines Magne tankers,
- - eine Polbasis zur Aufnahme eines zur Betätigung eines Steuerkolbens des Magnetventils vorgesehenen Ankerstö ßels,
- - im Bereich der Polbasis ist wenigstens eine zumindest teilweise umlaufende Ringnut vorgesehen.
Dabei ist die Ringnut bzw. sind die Ringnuten vorzugsweise in
dem Bereich zwischen dem Ankerraum und dem Austrittsende des
Ankerstößels aus der Polbasis ausgebildet, so daß die im Be
trieb aus dem Anker austretenden Feldlinien zunächst in den
Bereich der Mitte der Polbasis geführt werden, bevor sie wie
der aus der Polbasis austreten.
Magnetventile, die mit einem solchen erfindungsgemäß ausge
bildeten Magnetpol versehen sind, haben zahlreiche Vorteile.
Bei für einen Einsatz in einer Regelung vorgesehenen erfin
dungsgemäßen Magnetventilen ist von Vorteil, daß der zugehö
rige Regler eine einfache Struktur haben kann, wobei Magnet
ventile trotzdem zuverlässig und genau betrieben werden kön
nen. Dies wird darauf zurückgeführt, daß bei den erfindungs
gemäßen Magnetpolen die Kraft-Hub-Kennlinie des Stößels bei
je einer vorgegebenen Stromstärke einen zumindest annähernd
linearen Verlauf und eine nur geringe Hysterese aufweist. Der
proportionale Kraft-Hub-Verlauf wird bei einem Schaltmagnet
beispielsweise durch einen zusätzlichen Luftspalt erreicht,
wie er in Fig. 7 eingezeichnet ist.
Außerdem können die erfindungsgemäßen Magnetventile bei der
Herstellung einfach justiert werden, damit innerhalb einer
Fertigungsserie einheitliche Magnetventilparameter erreicht
werden. Dadurch brauchen beispielsweise beim Ersatz eines de
fekten Magnetventils keine aufwendigen Eichungen der Regelung
nach dem Einbau eines neuen Magnetventils durchgeführt wer
den.
Das erfindungsgemäße Magnetventil ist einfach aufgebaut und
erlaubt eine vereinfachte Reparatur eines das Magnetventil
beinhaltenden Regelkreises.
Darüber hinaus lassen sich die erfindungsgemäßen Ventile auch
vorteilhaft für einen ungeregelten Einsatz in einer Steuerung
vorsehen. Wegen der einfachen Justage der Magnetventile bei
der Herstellung innerhalb einer Fertigungsserie werden auf
einfache Weise einheitliche Magnetventilparameter erreicht,
die eine einfache und genaue Betätigung auch ohne Einsatz ei
nes Reglers erlauben.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann die Ringnut in
ihrer Ausdehnung in Richtung der Längsachse der Polbasis ver
stellbar ausgebildet sein. Dadurch lassen sich die magne
tisch-elektrischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Ma
gnetpols einstellen.
Die Ringnut kann auch so ausgebildet sein, daß sie mit magne
tisch neutralem Material füllbar ist. Auch dadurch lassen
sich weitere gewünschte Veränderungen der magnetisch-
elektrischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Magnetpols
erreichen.
Die Erfindung ist weiterhin in einem Betätigungsmagneten ver
wirklicht, der eine Magnetspule sowie einen erfindungsgemäßen
Magnetpol aufweist. Schließlich ist auch ein Magnetventil mit
einem Steuerkolben vorgesehen, der einen erfindungsgemäßen
Betätigungsmagneten aufweist.
Die Erfindung läßt sich auch wie folgt beschreiben. Bei Wege
ventilen erfolgt eine Betätigung des Wegeventils dadurch, daß
ein Elektromagnet einen als Steuerkolben ausgebildeten Ven
tilschieber gegen die Kraft einer auf der anderen Seite ange
ordneten Feder verschiebt. Der Verschiebeweg hängt dabei von
der Magnetkraft, also von dem Strom ab, den man durch die
Wicklung des Elektromagneten fließen läßt, und von derjenigen
Kraft, die die Feder in einer bestimmten Position des Ventil
schiebers aufbringt. Durch die erfindungsgemäße Justierbar
keit der Federn können Toleranzen in der Lage der Steuerkan
ten des Ventilgehäuses und des Ventilschiebers sowie Toleran
zen im Elektromagnet und Toleranzen in der Feder selbst aus
geglichen werden. Dadurch läßt sich erreichen, daß bei einem
vorbestimmten Magnetstrom das Ventil einen bestimmten Öff
nungsquerschnitt hat.
Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand mehrerer Ausfüh
rungsbeispiele veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen ersten erfin
dungsgemäßen Magnetpol,
Fig. 2 zeigt eine teilweise aufgebrochene Darstellung ei
nes erfindungsgemäßen Wegeventils mit dem Magnetpol
aus Fig. 1,
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch einen zweiten erfin
dungsgemäßen Magnetpol,
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch einen dritten erfin
dungsgemäßen Magnetpol,
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch einen vierten erfin
dungsgemäßen Magnetpol,
Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch einen fünften erfin
dungsgemäßen Magnetpol,
Fig. 7 zeigt einen Querschnitt durch den fünften erfin
dungsgemäßen Magnetpol aus Fig. 6 mit aufgesetzter
Betätigungsspule und
Fig. 8 zeigt eine Kraft-Hub-Kennlinie des fünften erfin
dungsgemäßen Magnetpols aus Fig. 7.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen ersten erfin
dungsgemäßen Magnetpol 1.
Der Magnetpol 1 gliedert sich in eine in dieser Darstellung
linksseitig gelegene Polbasis 2 und in ein in dieser Ansicht
rechtsseitig gelegenes Polrohr 3. Polbasis 2 und Polrohr 3
sind aus einem magnetisierbaren Metall hergestellt. Im Über
gangsbereich zwischen dem Polrohr 3 und der Polbasis 2 ist
ein antimagnetischer Konusbereich 4 ausgebildet.
Im Inneren des Polrohrs 3 ist ein zylindrischer Ankerraum 5
ausgeformt, in den ein im wesentlichen zylindrischer Magnet
anker 6 eingesetzt ist. Der Magnetanker 6 weist mehrere Aus
gleichsbohrungen 7 auf, von denen in dieser Ansicht zwei dar
gestellt sind.
An dem in Fig. 1 rechtsseitig gelegenen Ende des Polrohrs 3
ist der Ankerraum 5 durch einen mit einem Außengewinde verse
henen Verschlußdeckel 8 verschlossen, wobei ein Endbereich 9
des Polrohrs 3 in eine Umlaufnut 10 des Verschlußdeckels 8
eingerollt ist.
Zwischen dem Verschlußdeckel 8 und dem dem Verschlußdeckel 8
zugewandten Ende des Magnetankers 6 ist eine als Schraubenfe
der ausgebildete Rückstellfeder 28 vorgesehen, die den
Magnetanker 6 in nicht betätigtem Zustand in die in Fig. 1
gezeigte Lage bewegt.
Der Magnetanker 6 wird durch eine in dieser Ansicht nicht ge
zeigte Magnetspule betätigt, die außen auf dem Polrohr 3 vor
gesehen ist.
Die Polbasis 2 weist eine zentrische Ankerstößelbohrung 14
auf, innerhalb der ein Ankerstößel 12 und eine Justierhülse
13 angeordnet sind. Der Ankerstößel 12 ist dabei an einem En
de in einer im Magnetanker 6 vorgesehenen Bohrung 11 einge
steckt. Der Ankerstößel 12 durchtritt eine in der Justierhül
se 13 vorgesehene Hülsenbohrung 16.
Die Justierhülse 13 ist als zylindrische Grundhülse 15 mit
der Hülsenbohrung 16 ausgeformt, wobei an die Außenseite der
Grundhülse 15 eine kreisscheibenförmige Anlaufscheibe 17 ein
stückig ausgeformt ist. Die Anlaufscheibe 17 ist dabei so auf
der Grundhülse 15 ausgebildet, daß sie wie ein umlaufender
Absatz um die Grundhülse 15 herum verläuft.
Die Ankerstößelbohrung 14 ist im Bereich der Anlaufscheibe 17
so zu einem Anlaufscheibenraum 18 erweitert, daß die Anlauf
scheibe 17 bei einer Bewegung der Justierhülse 13 in axialer
Richtung ihre Position im Anlaufscheibenraum 18 in axialer
Richtung verändern kann. Dabei ist im Anlaufscheibenraum 18
eine als Schraubenfeder ausgebildete Kolbenfeder 19 vorgese
hen, die sich an der Anlaufscheibe 17 abstützt.
In der Polbasis 2 ist weiterhin eine schräg radial von der
Außenseite der Polbasis 2 zu einem Bereich im Anlaufscheiben
raum 18 verlaufende Verstellschraubenbohrung 20 ausgebildet.
Die Verstellschraubenbohrung 20 gliedert sich dabei in einen
im Bereich des Anlaufscheibenraums 18 mündenden Bereich 21,
in den ein Stift 22 eingesetzt ist, sowie in einen Verstell
schraubenbereich 23 mit gegenüber dem Bereich 21 vergrößerten
Durchmesser, in den eine Verstellmadenschraube 24 eingesetzt
ist. Das der Justierhülse 13 zugewandte Ende des Stiftes 22
liegt an der Anlaufscheibe 17 an. Die Verstellmadenschraube
24 hält den Stift 22 in Position.
Der Stift 22 greift mit einem im Durchmesser verkleinerten
Fortsatz 29 in einen Schlitz 30 der Justierhülse 13 ein, so
daß diese gegen Verdrehen gesichert ist. Durch eine weitere
Verdrehsicherung zwischen dem in Fig. 2 gezeigten Ventilkol
ben und der Justierhülse 13 ist der Ventilkolben letztendlich
durch den Stift 22 gegen Verdrehen gesichert.
Die Polbasis 2 weist weiterhin an ihrer Außenseite im Bereich
um den Anlaufscheibenraum 18 herum einen umlaufenden Befesti
gungsabsatz 25 sowie ein Befestigungsaußengewinde 26 auf, die
zum Einschrauben der Polbasis 2 in ein hier nicht gezeigtes
Ventilgehäuse dienen. Zur Abdichtung ist im Bereich des Befe
stigungsabsatzes 25 ein Dichtring 27 angeordnet.
Fig. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Magnetventil 72 in teil
weise aufgebrochenem Zustand.
Das Magnetventil 72 ist ein sogenanntes Proportionalventil
und weist ein Ventilgehäuse 73 auf, in dem eine Kolbenbohrung
74, Fluidkanäle 78 sowie an je einem Austrittsende der Kol
benbohrung 74 eine Polbohrung 79 ausgebildet sind. In der
Kolbenbohrung 74 ist ein Steuerkolben 75 axial verschieblich
aufgenommen.
In jede Polbohrung 79 ist je ein Magnetpol 1 aus Fig. 1 ein
gesetzt. Dabei ist je eine elektrische Betätigungsspule 76
auf je ein Polrohr 3 aufgesetzt, die durch je eine auf den
Verschlußdeckel 8 aufgeschraubte Haltemutter 77 festgehalten
wird.
Zur Montage des Magnetventils 72 wird folgendermaßen vorge
gangen. Zunächst wird bei eingesetztem Steuerkolben 75 ein
Federteller 80 und je eine Kolbenfeder 19 auf ein Ende des
Steuerkolbens 75 aufgesetzt. Danach werden die beiden Magnet
pole 1 bei abgenommener Betätigungsspule 76 jeweils mit ihrer
Polbasis 2 in die Polbohrung 79 im Ventilgehäuse 73 einge
schraubt, bis der jeweilige Befestigungsabsatz 25 am Ventil
gehäuse anliegt. Nun wird die Betätigungsspule 76 des einen
Elektromagneten auf den entsprechenden Magnetpol 35 aufge
schoben und mit einer Haltemutter 77 festgeklemmt. Dann wird
ein bestimmter Strom durch die Betätigungsspule geschickt.
Der Verschiebeweg des Steuerkolbens 75 wird direkt oder über
die durch das Ventil fließende Druckmittelmenge bestimmt,
während die Justierhülse 13 und die Kolbenfeder 19, die sich
in dem an der gegenüberliegenden Seite des Ventilgehäuses 73
montierten Magnetpol befinden, durch Verdrehen der entspre
chenden Verstellmadenschraube 24 axial verschoben werden, bis
der Steuerkolben die bei dem vorgegebenen durch die Betäti
gungsspule 76 fließenden elektrischen Strom gewünschte Posi
tion einnimmt.
Anschließend wird die genannte Betätigungsspule wieder vom
Magnetpol des einen Elektromagneten abgezogen und die Betäti
gungsspule 76 des zweiten Elektromagneten auf den schon ein
geschraubten Magnetpol 1 des zweiten Elektromagneten aufge
schoben und festgeklemmt. Nun wird ein bestimmter Strom durch
die zweite Betätigungsspule 76 geschickt. Nun werden die Ju
stierhülse 13 und die Kolbenfeder 19 im Magnetpol des ersten
Elektromagneten justiert, bis der Ventilkolben wieder eine
gewünschte Position einnimmt. Dann wird die Betätigungsspule
76 des ersten Elektromagneten wieder montiert. Das Proportio
nalventil ist nun fertig zusammengebaut und justiert, wobei
Toleranzen sowohl im hydraulischen als auch im elektromagne
tischen Teil des Ventils ausgeglichen sind.
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch einen weiteren erfin
dungsgemäßen Magnetpol 31, der in wesentlichen Teilen dem
Magnetpol 1 aus Fig. 1 entspricht. Gleichen Teilen sind da
her dieselben Bezugsziffern gegeben. Der Magnetpol 31 unter
scheidet sich vom Magnetpol 1 dadurch, daß ein Stift 22 in
der Polbasis 2 vorgesehen ist, der in ein schräges Sackloch
eingreift, das am Übergang zwischen der Grundhülse 15 und der
Anlaufscheibe 17 der Justierhülse 13 ausgebildet ist, und
flächig am senkrecht zu seiner Achse verlaufenden Boden des
Sacklochs anliegt.
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen
Magnetpol 35, der in seinen wesentlichen Teilen dem Magnetpol
1 aus Fig. 1 entspricht. Gleichen Teilen sind daher die sel
ben Bezugsziffern gegeben. Der Magnetpol 35 unterscheidet
sich vom Magnetpol 1 im wesentlichen dadurch, daß eine Polba
sis 36 vorgesehen ist, in der zur Betätigung der Anlaufschei
be 17 auf der Justierhülse 13 ein in einer Verstellstiftboh
rung 37 angeordneter Verstellstift 38 mit zylindrischer Au
ßenform angeordnet ist. Die Mittelachse der Verstellstiftboh
rung 37 verläuft dabei im wesentlichen parallel zur Mittel
achse der Justierhülse 13.
Weiterhin ist in der Polbasis 36 eine radial verlaufende Ver
stellschraubenbohrung 39 mit einem Innengewinde ausgebildet,
die von der Außenseite der Polbasis 36 bis in den Bereich der
Verstellstiftbohrung 37 verläuft. Die Verstellschrauben
bohrung 39 ist mit einem Innengewinde versehen, in das eine
Verstellschraube 40 eingedreht ist. Die Verstellschraube 40
hat an ihrer mit dem Verstellstift 38 in Kontakt tretenden
Vorderseite eine konisch zulaufende Betätigungsspitze 41. Die
Betätigungsspitze 41 ist dabei so ausgebildet, daß bei einem
Eindrehen der Verstellschraube 40 in die Verstellschrauben
bohrung 39 der Verstellstift 38 entlang der Betätigungsspitze
41 gleitet und sich in axialer Richtung verlagert.
Zum Einbau des Magnetpols 35 und zum Einstellen der Kraft der
Kolbenfeder 19 an einem in dieser Ansicht nicht gezeigten Ma
gnetventil wird im wesentlichen so vorgegangen, wie dies
obenstehend mit Bezug auf den Magnetpol 1 in Fig. 1 und in
Fig. 2 beschrieben wurde. Dabei wird eine Verstellung der
Lage der Justierhülse 13 durch ein Einstellen der Lage des
Verstellstifts 38 bewerkstelligt, und zwar durch ein Verdre
hen der Verstellschraube 40 in der Verstellschraubenbohrung
39. Im übrigen greift der Verstellstift 38 wieder in einen
Schlitz 30 der Anlaufscheibe 17 ein, um die Justierhülse 13
gegen Drehen zu sichern.
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen
Magnetpol 45, der in seinen wesentlichen Teilen mit dem Ma
gnetpol 1 aus Fig. 1 übereinstimmt. Gleiche Teile sind des
halb mit denselben Bezugsziffern versehen.
Der Magnetpol 45 hat eine Polbasis 46, in deren Ankerstößel
bohrung 14 eine Justierhülse 47 eingesetzt ist, die im we
sentlichen der Justierhülse 13 aus Fig. 1 entspricht. Die
Justierhülse 47 hat dabei eine Grundhülse 48, die mit einer
radialen zylindrischen Betätigungsbohrung 49 versehen ist.
In demjenigen Bereich, in dem die Betätigungsbohrung 49 in
der Ankerstößelbohrung 14 mündet, mündet auch eine radial in
der Polbasis 46 vorgesehene Verstellschraubenbohrung 50. Die
Verstellschraubenbohrung 50 gliedert sich in eine Verstell
stiftbohrung 51, die in die Ankerstößelbohrung 14 mündet und
in der ein Verstellstift 52 angeordnet ist, sowie in einen
Verstellschraubenbereich 53, der mit einem Innengewinde ver
sehen ist und in den eine Verstellschraube 54 eingedreht ist.
Der Verstellstift 52 weist dabei an seiner mit der Grundhülse
48 in Kontakt tretenden Seite eine Betätigungsspitze 55 auf,
die als konische und schräg zulaufende Fläche ausgeformt ist.
Die Einstellung eines mit dem Magnetpol 45 versehenen Magnet
ventils erfolgt im wesentlichen wie obenstehend im Zusammen
hang mit Fig. 2 beschrieben wurde. Die Verlagerung der Ju
stierhülse 47 erfolgt dabei durch Einschrauben der Verstell
schraube 54 in den Verstellschraubenbereich 53, wobei dadurch
der Verstellstift 52 so verlagert wird, daß die Betätigungs
spitze 55 im Zusammenwirken mit der Betätigungsbohrung 49 in
der Grundhülse 48 eine gewünschte Verlagerung der Justierhül
se 47 bewirkt.
Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch einen Magnetpol 60, der
hinsichtlich zahlreicher Einzelteile mit dem Magnetpol 1
übereinstimmt. Gleiche Teile sind daher mit denselben Bezugs
ziffern versehen.
Der Magnetpol 60 hat eine Polbasis 61, die sich an das Pol
rohr 3 anschließt. Dabei ist am Polrohr 3 im Bereich zur Pol
basis 61 hin eine erste Verstellhülse 62 ausgeformt. Die An
kerstößelbohrung 14 für den Ankerstößel 12 verläuft im Inne
ren der ersten Verstellhülse 62. Auf der Außenseite gliedert
sich die erste Verstellhülse 62 in einen Außengewindebereich
63 sowie in einen glatten, zylindrischen Außenführungsbereich
64, der an seinem zur Polbasis 61 hinweisenden Bereich eine
umlaufende Dichtringnut 65 mit einem darin vorgesehenen Dich
tring 66 aufweist.
In der Polbasis 61 ist eine mit der ersten Verstellhülse 62
zusammenwirkende zweite Verstellhülse 67 ausgebildet. Die
zweite Verstellhülse 67 weist auf ihrer Innenseite einen mit
dem Außengewindebereich 63 zusammenwirkenden Innengewindebe
reich 68 sowie einen Innenführungsbereich 69 auf, der mit dem
Außenführungsbereich 64 der ersten Verstellhülse 62 eine Pas
sung bildet, die ein geführtes Verschieben der ersten Ver
stellhülse 62 in der zweiten Verstellhülse 67 ermöglicht.
Weiterhin ist in der Polbasis 61 eine radial verlaufende Ma
denschraubenbohrung 70 vorgesehen, die auf der Innenseite der
zweiten Verstellhülse 67 im Innenführungsbereich 69 mündet.
In die Madenschraubenbohrung 70 ist eine Madenschraube 71
eingeschraubt.
Die Kolbenfeder 19 stützt sich direkt an der Anlauffläche 17
der Verstellhülse 62 des Polrohrs 3. Eine in die Bohrung 14
eingesetzte Hülse 81 dient lediglich als Führung für den Stö
ßel 12.
Zum Einstellen der Ruhelage des Steuerkolbens eines mit dem
Magnetpol 60 versehenen, hier nicht dargestellten Magnetven
tils wird folgendermaßen vorgegangen. Bei gelöster Maden
schraube 71 wird die erste Verstellhülse 62 so lange zur
zweiten Verstellhülse 67 verdreht, bis sich aufgrund der Wir
kung von Innengewindebereich 68 und Außengewindebereich 63
die Vorderseite der Verstellhülse 62 bei einer vorbestimmten
Position befindet. In dieser Position ist die Kolbenfeder 19
auf die gewünschte Kraft vorgespannt. Danach wird die Maden
schraube 71 auf dem Außenführungsbereich 64 festgezogen und
beispielsweise mit Sicherungslack gegen Verdrehen gesichert.
Unter Umständen, z. B. bei einer Beschichtung des Außengewin
des 63 mit einem Sicherungsmaterial, ist bei entsprechender
Ausbildung der Gewinde 63 und 68 die Madenschraube 71 nicht
notwendig. Dann muß zur Justierung am ersten Elektromagneten
nur die Haltemutter 77 gelöst, jedoch nicht die Betäti
gungsspule 76 abgezogen werden. Das Polrohr kann durch An
griff an seinem über die Betätigungsspule 76 vorstehenden
Teil verdreht werden.
Fig. 7 zeigt einen Querschnitt durch den fünften erfindungs
gemäßen Magnetpol 60 aus Fig. 6, auf den eine Betäti
gungsspule 82 aufgesetzt ist. Die Betätigungsspule 82 glie
dert sich in ein topfförmiges Spulenaußenrohr 83, das eine
auf dem Polrohr 3 und auf der Polbasis 61 angeordnete Spu
lenwicklung 84 umgibt, sowie in eine Verschlußscheibe 85, die
das Spulenaußenrohr abschließt.
Die Betätigungsspule 82 ist mit einer in dieser Ansicht nicht
gezeigten, auf den Verschlußdeckel aufgeschraubten Mutter ge
gen ein in dieser Ansicht ebenfalls nicht gezeigtes Ventilge
häuse angezogen, in das der Magnetpol 60 eingeschraubt ist.
Im Betrieb des Magnetpols 60 ergeben sich magnetische Feldli
nien, von denen in Fig. 7 eine magnetische Feldlinie 86
schematisch eingezeichnet ist. Wie man besonders gut sieht,
verläuft die magnetische Feldlinie 86 durch das Spulenaußen
rohr 83 sowie unter Umgehung des Konusbereichs 4 durch den
Magnetanker 6. Daraufhin tritt sie in die erste Verstellhülse
62 und unter Umgehung des zwischen der ersten Verstellhülse
62 und der zweiten Verstellhülse 67 als Ringnut ausgebildeten
Luftspalts in die zweite Verstellhülse 67 ein. Die Feldlinie
86 tritt daraufhin aus der zweiten Verstellhülse 67 in die
Verschlußscheibe 85 aus und von dort wieder in das Spulenau
ßenrohr 83 ein.
Fig. 8 zeigt eine Kraft-Hub-Kennlinie des fünften erfin
dungsgemäßen Magnetpols 60 aus Fig. 7 bei einer vorgegebenen
Stärke eines durch die Spulenwicklung 83 fließenden Stroms.
Die Kennlinie veranschaulicht die durch die magnetische Wir
kung der Spulenwicklung auf den Magnetanker 6 ausgeübte
Kraft, die auf den Ankerstößel 12 übertragen wird. Die Kenn
linie unterscheidet sich von der Standardkennlinie vor der
Bearbeitung.
Wie man in dieser Ansicht besonders gut sieht, weist die
Kennlinie nur eine geringe Hysterese auf. Darüberhinaus ver
läuft sie über einen großen Hub des Ankerstößels 12 im we
sentlichen waagrecht. Somit übt der Magnetpol 60 über diesen
Hub des Ankerstößels 12 bei einer vorgegebenen Stromstärke
durch die Spulenwicklung 84 eine nahezu konstante Kraft auf
den Ankerstößel 12 aus, was dessen Einsatz in einer Regelung
begünstigt. Bei einem Standardmagneten des Standes der Tech
nik hängt die vom Magnetpol auf den Ankerstößel momentan aus
geübte Kraft bei einer vorgegebenen Stromstärke durch die
Spulenwicklung vom momentanen Hub des Ankerstößels ab.
1
Magnetpol
2
Polbasis
3
Polrohr
4
Konusbereich
5
Ankerraum
6
Magnetanker
7
Ausgleichsbohrung
8
Verschlußdeckel
9
Endbereich
10
Umlaufnut
11
Bohrung
12
Ankerstößel
13
Justierhülse
14
Ankerstößelbohrung
15
Grundhülse
16
Hülsenbohrung
17
Anlaufscheibe
18
Anlaufscheibenraum
19
Kolbenfeder
20
Verstellschraubenbohrung
21
Bereich
22
Stift
23
Sicherungsschrauben
bereich
24
Verstellmadenschraube
25
Befestigungsabsatz
26
Befestigungs
außengewinde
27
Dichtring
28
Rückstellfeder
29
Fortsatz
30
Schlitz
31
Magnetpol
35
Magnetpol
36
Polbasis
37
Verstellstiftbohrung
38
Verstellstift
39
Verstellschraubenbohrung
40
Verstellschraube
41
Betätigungsspitze
45
Magnetpol
46
Polbasis
47
Justierhülse
48
Grundhülse
49
Betätigungsbohrung
50
Verstellschraubenbohrung
51
Verstellstiftbohrung
52
Verstellstift
53
Verstellschraubenbereich
54
Verstellschraube
55
Betätigungspitze
60
Magnetpol
61
Polbasis
62
Erste Verstellhülse
63
Außengewindebereich
64
Außenführungsbereich
65
Dichtringnut
66
Dichtring
67
Zweite Verstellhülse
68
Innengewindebereich
69
Innenführungsbereich
70
Madenschraubenbohrung
71
Madenschraube
72
Magnetventil
73
Ventilgehäuse
74
Kolbenbohrung
75
Steuerkolben
76
Betätigungsspule
77
Haltemutter
78
Fluidkanal
79
Polbohrung
80
Federteller
81
Hülse
82
Betätigungsspule
83
Spulenaußenrohr
84
Spulenwicklung
85
Verschlußscheibe
86
magnetische Feldlinie
Claims (17)
1. Magnetpol (1; 31; 35; 45; 60) für einen Betätigungsmagnet
insbesondere eines hydraulischen Magnetventils (72), wo
bei der Magnetpol (1; 31; 45; 60) die folgenden Merkmale
aufweist:
- - ein Polrohr (3) mit einem Ankerraum (5) zur Aufnahme eines Magnetankers (6),
- - eine Polbasis (2; 36; 46; 61) zur Aufnahme eines zur Betätigung eines Steuerkolbens (75) des Magnetventils vorgesehenen Ankerstößels (12, 13),
- - im Bereich der Polbasis (2; 36; 46; 61) ist eine be wegliche Anlauffläche (17) für eine Kolbenfeder (19) des Steuerkolbens (75) vorgesehen,
- - wobei ferner, vorzugsweise im Bereich der Polbasis (2; 36; 46; 61), eine Verstellvorrichtung (22; 38, 40; 49, 52; 62, 67) für die Anlauffläche (17) vorgesehen ist, die so ausgebildet ist, daß die Lage der Anlauffläche (17) von der Außenseite des Magnetpols (1; 31; 35; 45; 60) aus einstellbar ist.
2. Magnetpol nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
daß die Verstellvorrichtung wenigstens eine in einer Ge
windebohrung im Magnetpol (1; 31; 35; 45) angeordnete
Verstellschraube (22; 40; 54) aufweist, die mit einem Be
tätigungsende die Anlauffläche (17) und/oder eine an der
Anlauffläche (17) vorgesehene Justierhülse (48) betätigt.
3. Magnetpol nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Verstellschraube als im wesentlichen radial in der
Polbasis (2; 36; 45) angeordnete Verstellschraube (22;
40; 52) ausgebildet ist.
4. Magnetpol nach Anspruch 2 oder Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Betätigungsende der Verstellschraube (40) als konisch
zulaufende Betätigungsspitze (41) ausgebildet ist.
5. Magnetpol nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Anlauffläche als auf der Außenseite der Justierhülse
(13) vorgesehener, scheibenförmig umlaufender Anlaufab
satz (17) ausgebildet ist.
6. Magnetpol nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen dem Anlaufabsatz (17) und dem Betätigungsende
(41) der Verstellschraube (40) ein Verstellstift (38) an
geordnet ist, der insbesondere parallel zur Achse der Ju
stierhülse (13) verläuft.
7. Magnetpol nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Verstellvorrichtung eine im Bereich des Polrohrs (3)
angeordnete erste Verstellhülse (62) aufweist, die über
eine Gewindeverbindung (63, 68) mit einer im Bereich der
Polbasis (61) angeordneten zweiten Verstellhülse (67) in
Verbindung steht.
8. Magnetpol nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Anlauffläche (17) im Bereich der ersten Verstellhülse
(62) vorgesehen ist.
9. Magnetpol nach Anspruch 7 oder Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Verstellhülse (62) einstückig mit dem Polrohr
(3) ausgeführt ist und daß die zweite Verstellhülse (67)
einstückig mit der Polbasis (61) ausgeführt ist.
10. Magnetpol nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Gewindeverbindung (63, 68) so ausgebildet ist, daß
der axiale Abstand zwischen Polrohr (3) und Polbasis (61)
durch Verdrehen der ersten Verstellhülse (62) zur zweiten
Verstellhülse (67) veränderbar ist.
11. Magnetpol nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Verdrehsicherung (71) zur Festlegung der Lage zwi
schen der ersten Verstellhülse (62) und der zweiten Ver
stellhülse (67) vorgesehen ist.
12. Magnetpol nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Verdrehsicherung als Klemmschraube (71) ausgebildet
ist.
13. Nagnetpol (60) für einen Betätigungsmagnet insbesondere
eines hydraulischen Magnetventils, wobei der Magnetpol
(60) die folgenden Merkmale aufweist:
- - ein Polrohr (3) mit einem Ankerraum (5) zur Aufnahme eines Magnetankers (6),
- - eine Polbasis (61) zur Aufnahme eines zur Betätigung eines Steuerkolbens des Magnetventils vorgesehenen An kerstößels (12),
- - im Bereich der Polbasis (61) ist wenigstens eine zu mindest teilweise umlaufende Ringnut vorgesehen.
14. Magnetpol nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ringnut in ihrer Ausdehnung in Richtung der Längsach
se der Polbasis verstellbar ausgebildet ist.
15. Magnetpol nach Anspruch 13 oder Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ringnut mit magnetisch neutralem Material füllbar
ist.
16. Betätigungsmagnet, insbesondere für ein hydraulisches Mag
netventil, mit einem Magnetpol nach einem der vorherge
henden Ansprüche.
17. Magnetventil mit wenigstens einem Betätigungsmagneten
nach Anspruch 16.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19952800A DE19952800A1 (de) | 1999-02-22 | 1999-11-02 | Magnetpol für einen Betätigungsmagneten |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19918016 | 1999-02-22 | ||
DE19952800A DE19952800A1 (de) | 1999-02-22 | 1999-11-02 | Magnetpol für einen Betätigungsmagneten |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19952800A1 true DE19952800A1 (de) | 2000-08-24 |
Family
ID=7905313
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19952800A Withdrawn DE19952800A1 (de) | 1999-02-22 | 1999-11-02 | Magnetpol für einen Betätigungsmagneten |
Country Status (1)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: BOSCH REXROTH AG, 70184 STUTTGART, DE Owner name: BOSCH REXROTH AG, 70184 STUTTGART, DE |
|
8141 | Disposal/no request for examination |