DE2920670B2

DE2920670B2 - Stelleinrichtung für ein hydraulisches Proportionalventil

Info

Publication number: DE2920670B2
Application number: DE19792920670
Authority: DE
Inventors: Karl 7298 Loßburg Hehl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-05-22
Filing date: 1979-05-22
Publication date: 1981-05-27
Also published as: DE2920670C3; JPS55159379A; DE2920670A1

Description

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Stelleinrichtung im Längsschnitt nach Linie l-l von Fi g. 2 und

F i g. 2 die Stelleinrichtung im Querschnitt nach Linie 11-11 von Fig. 1.

Die Stelleinrichtung ist von einem zylindrischen Formstück aufgenommen, das beidseits in quadratische Befestigungsflansche ausläuft. Am Flansch 2 ist das Proportionalventil (Druck- bzw. Mengenventil) anschließbar, wofür Befestigungsbohrungen 22 vorgesehen sind.

Am Befestigungsflansch 3 ist der elektronische Teil des Proportionalventils befestigbar. Insoweit ergibt sich eine Gliederung der baulichen Einheit in einen is endständigen hydraulischen Teil (eigentlichen Proportionalventil), einen endständigen elektronischen Teil und die zwischen den beiden genannten Teilen liegende Einheit, welche aus Proportionalmagnet und induktivem Wegaufnehmer besteht.

Die Stelleinrichtung (der Stellmotor) für das hydraulische Proportionalventil besteht aus einem Proportionalmagneten, dessen Magnetkern in dem ölgefüllten Hubraum seines Gehäuses 6, 13, 17 angeordnet ist und einem induktiven Wegaufnehmer. Ein koaxialer Stößel

11 des Magnetkerns 12 des Proportionalmagneten 4,11,

12 erstreckt sich auf der einen Seite durch eine Lagerbuchse 9 hindurch in das eigentliche Propo lionalventil hinein. Auf der dem Wegaufnehmer zugewandten Seite des Magnetkerns 12 läuft der Stößel 11 in einen weiteren Magnetkern 14 aus, der mehr oder weniger weit in die zentrale öffnung der Meßspule 19 des Wegaufnehmers 14, 19, 24 hineinragt. Dieser wegaufnehmerseitige Abschnitt des Stößels 11 ist in einer Lagerbuchse 15 geführt. Der Wegaufnehmer 14, 19, 24 J5 ist innerhalb des Gehäuses 1 sowie derart angeordnet, daß der Hubraum 23a des weiteren, in die zentrale öffnung der Meßspule mehr oder weniger hineinragenden Magnetkerns 14 mit dem Hubraum 23 des Magnetkerns in hydraulischer Verbindung steht.

Das als hohlzylindrische Formstück ausgebildete Gehäuse 1 hat in axialer Richtung etwa durchgehend gleichen Außendurchmesser. Die Hohlbohrung des Formstückes weist mehrere Abschnitte a-a, b-b, c-c, d-d von in Richtung des Proportionalventils zunehmender lichter Weite auf. Im Abschnitt d-d größter lichter Weite des Formstückes ist die Spule 4 des Proportionalmagneten angeordnet. Dabei liegt die Spule 4 an einer inneren Mantelfläche des Formstückes im Abschnitt d-d an. Im benachbarten Abschnitt c-c ist ein hohlzylindrisches so Lagerstück 17 für den Stößel 11 angeordnet. Ferner ragt in diesen Abschnitt c-c die Lagerbuchse 13 des Magnetkerns 12 axial hinein. Sowohl die Lagerbuchse

13 als auch das Lagerstück 17 liegen ebenfalls an einer zylindrischen Mantelfläche des Formstückes an. Im Nachfolgenden Abschnitt b-b liegt die Meßspule 19 und im letzten Abschnitt a-a ein koaxialer Ansatz 17a kleineren Durchmessers des Lagerstückes 17. Die Stirnseite 28 des koaxialen Ansatzes 17a ist mit der Rückseite 29 des als Formstück ausgebildeten Gehäuse 1 bündig, das auf der dem Proportional ventil zugewandten Seite mittels eines Deckels 6 mit Ringschulter 30 abgeschlossen ist. Auf der Ringichulter 30 sitzt die Lagerbuchse 13 des Magnetkerns 12 in ihrerm vorderen Endabschnitt. Die Lagerbuchse 15 für den Stößel 11 ist im Lagerstück 17 aufgenommen. Der ölgefüllte Hubraum 23 des Magnetkerns 12 ist über Bohrungen in dem Stößel 11 mit dem Hydraulikrcum des Proportionalventils hydraulisch verbunden. In gleicher Weise steht der Hubraum 23a des Magnetkerns 14 über Bohrungen im benachbarten Abschnitt des Stößels 11 mit dem Hubraum 23 in hydraulischer Verbindung. Diese Bohrungen sind zeichnerisch nicht dargestellt. Der Hydraulikraum des Proportionalventils und die Hubräume 23 und 23a der Stelleinrichtung stellen insoweit ein kommunizierendes Hohlraumsystem dar. Wie insbesondere aus F i g. 1 ersichtlich, ist die Stelleinrichtung im wesentlichen rotationssymmetrisch aufgebaut. Dieses Hohlraumsystem ist durch Ringdichtungen 8, 18 abgedichtet, welche zwischen der Lagerbuchse 13 und dem Deckel 6 bzw. dem Lagerstück 17 angeordnet sind. Zur weiteren Abdichtung im Bereich der Fuge zwischen dem Deckel 6 der Stelleinrichtung und dem angeflanschten Proportionalventil ist eine ringförmige Radialdichtung vorgesehen (nicht gezeichnet). Der Durchmesser des Lagerstückes 17 entspricht dem Durcnmesserder Lagerbuchse 13, die auf einer Ringschulter des Lagerstückes 17 sitzt. Der die elektronischen Regelkreise enthaltende elektronische Teil ist mit Steckverbindungen mit der Stelleinrichtung elektrisch verbunden, deren Kontakte bei Anschluß dieses elektronischen Teiles am Flansch 3 selbsttätig in elektrischen Steckkentakt treten kann.

Zur elektrischen Versorgung der Spulen 4 und 19 sind geeignete Leitungskanäle 5 bzw. 21 im Gehäuse 1 vorgesehen, die entsprechende Anschlußleitungen 10 bzw. 20 aufnehmen. Einfüllöffnungen 26 und 27 dienen zum Einbringen von Gießh arz in den Raum 25 und zur Spule 4.

Der erfindungsgemäße Aufbau der Stell- und Wegaufnahmeeinrichtung gewährleistet einen konzentrischen und miteinander fluchtenden Verlauf des Stößels 11 und der Meöspulen 19, was wiederum zu genauen Meßergebnissen führt. Auch die Montage der erfindungsgemäßen Einrichtung ist denkbar einfach: Die Lagerbuchse 15 rastet mit Schultern an entsprechenden Gegenschultern des Lagerstückes 17 und wird mit diesem zusammen in das Gehäuse 1 eingesetzt, danach kann die Spule 4 und die Lagerbuchse 13 von der Vorderseite eingebracht werden, schließlich wird der Magnetkern 12 mit seinem Stößel 11 eingeschoben und von den Lagerbuchsen 15 und 13 gehalten, zum Schluß wird der Deckel 6 über das vordere Ende des Stößels 11 geschoben und mittels des Gewindes 7 am Flansch 2 des Gehäuses 1 festgeschraubt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Stelleinrichtung für ein hydraulisches, elektronisch steuerbares Proportionalventil, bestehend aus einem Proportionalmagneten, dessen Magnetkern in dem ölgefüllten, mit den hydraulischen Räumen des Proportionalventils in hydraulischer Verbindung stehenden Hubraum seines aus Lagerbüchse und stirnseitigen Deckeln gebildeten Gehäuses angeordnet ist, und aus einem induktiven Wegaufnehmer, wobei ein koaxialer Stößel des Magnetkerns des Proportionalmagneten auf der dem Prcportionalventil abgewandten Seite in einen weiteren Magnetkern ausläuft, der in eine Meßspule des Wegaufnehmers hineinragt, deren lichte Weite etwa '/3 oder weniger des Durchmessers des Magnetkerns des Proportionalmagneten beträgt, gekennzeichnet durch eine derartige Anordnung des Magnetkerns (14) des Wegaufnehmers (14, 19, 2!4) innerhalb des Gehäuses (6, 13, 17) des Magnetkerns (12) des Proportionalmagneten (4, 11, 12), da3 der ölgefüllte Hubraum (23a^des in einem hohlen, zum Proportionalmagneten koaxialen Ansatz (\7a) liegenden Magnetkerns (14) des Wegaufnehmers (14, 19, 24) mit dem Hubraum (23) des Magnetkerns (12) des Proportionalmagneten (4, 11, 12) in hydraulischer Verbindung steht.

2. Stelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Gehäuse (1) durch ein hohlzylindrisches Formstück gebildet ist, dessen Hohlbohrung mehrere Abschnitte (a-a; b-b; c-c; d-d) von in Richtung des Proportionalventils zunehmender lichter Weite aufweist.

3. Stelleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Abschnitt (d-d) größter lichter Weite des Formstückes die Spule (4) des Proportionalmagneten (4, 11, 12) im benachbarten Abschnitt (c-c) die Lagerbüchse (13) für den Magnetkern (12) sowie ein hohlzylindrisches Lagerstück (17) für den Stößel (11), im weiteren Abschnitt (b-b) die Meßspule (19) und im letzten Abschnitt (a-a)e'm koaxialer Ansatz (17a^kleineren Durchmessers des Lagerstückes (17) angeordnet sind.

4. Stelleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Verbindung der Hubräume (23, 23a) durch Bohrungen im Stößel (11) gebildet ist.

5. Stelleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Flansch (3) der Stelleinrichtung ein einen elektronischen Regelkreise enthaltender Teil anschließbar ist.

6. Stelleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Lagerstückes (17) dem Durchmesser der Lagerbuchse (13) entspricht, welche auf einer Ringschulter des Lagerstückes (17) sitzt.

7. Stelleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der die elektronischen Regelkreise enthaltende elektronische Teil mit Steckverbindungen mit der Stelleinrichtung elektrisch in Verbindung steht, deren Kontakte bei Anschluß dieses elektronischen Teiles am Befestigungsflanseh (3) selbsttätig in elektrischen Steckkontakt treten.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stelleinrichtung für ein hydraulisches, elektronisch steuerbares Proportionalventil, bestehend aus einem Proportionalmagneten, dessen Magnetkern in dem ölgefüllten mit den hydraulischen Räumen des Proportionalventils in hydraulischer Verbindung stehenden Hubraum seines aus Lagerbüchse und stirnseitigen Deckeln gebildeten Gehäuses angeordnet ist, und aus einem induktiven Wegaufnehmer, wobei ein koaxialer Stößel des Magnetkerns des Proportionalmagneten auf der dem Proportionalventil abgewandten Seite in einen weiteren Magnetkern ausläuft, der in eine Meßspule des Wegaufnehmers hineinragt, deren lichte Weite etwa 'Λ oder weniger des Durchmessers des Magnetkerns des Proportionalmagneten beträgt.

Bei den üblichen Stelleinrichtungen (Stellmotoren) dieser Art (K. Sopha, »Elektromagnete in Stellmotoren für Proportionalventile« in »o + ρ Ölhydraulik und Pneumatik«, 21, 1977, Nr. 10, S. 722—729; »ölhydraulik

und Pneumatik«, 22,1978, Nr. 2, S. 79—84; »ölhydraulik und Pneumatik«, 22, 1978, Nr. 3, S. 114-117; »fluid«. Heft 10, 1978, S. 28-34) läuft der Magnetkern des Wegaufnehmers trocken und ist zusammen mit der Spule in einem gemeinsamen Gehäuse zusammengefaßt. Dabei ist der Wegaufnehmer und das Gehäuse des Proportionalmagneten angeflanscht. Der ölgefüllte Raum des Magnetkerns des Proportiona'ventils ist gegenüber dem Wegaufnehmer abgedichtet. Dabei liegt eine Dichtung notwendigerweise auf der den Magnetkern des Proportionalmagneten umfassenden Bewegungseinheit auf. Die Erfahrung hat gezeigt, daß sich bei einer solchen Bauweise im Bereich der Dichtung Klebeeffekte ergeben, welche den axialen Lauf des Magnetkerns stören und damit die Stellgenauigkeit beeinträchtigen. Für ein einwandfreies Arbeiten des induktiven Wegaufnehmers ist außerdem ein Anflanschen des Wegaufnehmers mit exakter Koaxiailität erforderlich, was nur annäherungsweise erreichbar ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei der bekannten Stelleinrichtung vorhandenen störenden Einflüsse durch die Abdichtung des Naßraumes des Proportionalmagneten zu vermeiden und die koaxiale Montage zwischen Proportionalmagneten und Wegaufnehmer zu erleichtern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine derartige Anordnung des Magnetkerns des Wegaufnehmers innerhalb des Gehäuses des Magnetkerns des Proportionalmagneten gelöst, daß der ölgefüllte Hubraum des in einem hohlen, zum Proportionalmagneten

so koaxialen Ansatz liegenden Magnetkerns des Wegaufnehmers mit dem Hubraum des Magnetkerns des Proportionalmagneten in hydraulischer Verbindung steht.

Eine solche Bauweise führt zu einer exakten Koaxialität zwischen dem induktiven Wegaufnehmer und dem Proportionalmagneten. Eine rückseitige Abdichtung des Hubraumes des Magnetkerns des Proportionalmagneten erübrigt sich, weil der Hubraum für den Magnetkern des Wegaufnehmers mit dem Hubraum für den Magnetkern des Proportionalmagneten hydraulisch in Verbindung steht. Dadurch entfallen die bislang erforderlichen Dichtungen, welche mit der den Magnetkern umfassenden Bewegungseinheit kontaktieren. Unerwünschte Laufhemmungen durch Verklebung im Bereich der Dichtung sind daher ausgc schlossen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den UnteransDrüchen.