DE2920670B2 - Setting device for a hydraulic proportional valve - Google Patents

Setting device for a hydraulic proportional valve

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DE2920670B2 DE19792920670 DE2920670A DE2920670B2 DE 2920670 B2 DE2920670 B2 DE 2920670B2 DE 19792920670 DE19792920670 DE 19792920670 DE 2920670 A DE2920670 A DE 2920670A DE 2920670 B2 DE2920670 B2 DE 2920670B2
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Description

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigtThe invention is explained below with reference to the drawing using an exemplary embodiment. It shows

Fig. 1 die Stelleinrichtung im Längsschnitt nach Linie l-l von Fi g. 2 undFig. 1 the adjusting device in a longitudinal section along the line l-l of Fig. 2 and

F i g. 2 die Stelleinrichtung im Querschnitt nach Linie 11-11 von Fig. 1.F i g. 2 the adjusting device in cross section along line 11-11 of 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.The adjusting device is accommodated in a cylindrical fitting, which is square on both sides Mounting flange runs out. The proportional valve (pressure or quantity valve) can be connected to flange 2, for which fastening bores 22 are provided.

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.The electronic part of the proportional valve can be fastened to the fastening flange 3. To that extent it arises a breakdown of the structural unit into a terminal hydraulic part (actual proportional valve), a terminal electronic part and the one between the two mentioned parts Unit consisting of a proportional magnet and an inductive displacement transducer.

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 StößelThe setting device (the servomotor) for the hydraulic proportional valve consists of a proportional solenoid, whose magnetic core is arranged in the oil-filled cubic capacity of its housing 6, 13, 17 and an inductive displacement transducer. A coaxial ram

11 des Magnetkerns 12 des Proportionalmagneten 4,11,11 of the magnet core 12 of the proportional magnet 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.12 extends on one side through a bearing bushing 9 into the actual propo lionalventil into it. On the side of the magnetic core 12 facing the displacement transducer, the plunger 11 runs into a further magnetic core 14, which is more or less far into the central opening of the measuring coil 19 of the Displacement transducer 14, 19, 24 protrudes. This displacement transducer-side portion of the plunger 11 is in a Bearing bush 15 out. The displacement transducer 14, 19, 24 J5 is arranged within the housing 1 and in such a way that the displacement 23 a further, into the central Opening of the measuring coil more or less protruding magnetic core 14 with the displacement 23 of the Magnet core is in hydraulic connection.

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 LagerbuchseThe housing 1, designed as a hollow cylindrical shaped piece, has approximately the same outer diameter in the axial direction. The hollow bore of the shaped piece has several sections aa, bb, cc, dd with an inner width that increases in the direction of the proportional valve. The coil 4 of the proportional magnet is arranged in the section dd of the greatest clear width of the shaped piece. The coil 4 rests against an inner jacket surface of the molded piece in section dd . A hollow cylindrical bearing piece 17 for the plunger 11 is arranged in the adjacent section cc. Furthermore, the bearing bushing 13 of the magnetic core 12 protrudes axially into this section cc. Both the bearing bush

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.13 and the bearing piece 17 also rest on a cylindrical outer surface of the molded piece. In the following section bb is the measuring coil 19 and in the last section aa a coaxial extension 17a of smaller diameter of the bearing piece 17. The end face 28 of the coaxial extension 17a is flush with the rear side 29 of the molded housing 1 on the valve facing the proportional Page is completed by means of a cover 6 with a ring shoulder 30. The bearing bushing 13 of the magnetic core 12 is seated on the annular shoulder 30 in its front end section. The bearing bush 15 for the plunger 11 is received in the bearing piece 17. The oil-filled displacement 23 of the magnetic core 12 is hydraulically connected to the hydraulic cylinder of the proportional valve via bores in the tappet 11. In the same way, the displacement 23a of the magnet core 14 is hydraulically connected to the displacement 23 via bores in the adjacent section of the plunger 11. These holes are not shown in the drawing. The hydraulic space of the proportional valve and the displacements 23 and 23a of the actuating device thus represent a communicating cavity system. As can be seen in particular from FIG. 1, the actuating device is constructed essentially rotationally symmetrical. This cavity system is sealed by ring seals 8, 18 which are arranged between the bearing bush 13 and the cover 6 or the bearing piece 17. An annular radial seal (not shown) is provided for further sealing in the area of the joint between the cover 6 of the actuating device and the flange-mounted proportional valve. The diameter of the bearing piece 17 corresponds to the diameter of the bearing bushing 13, which sits on an annular shoulder of the bearing piece 17. The electronic part containing the electronic control loops is electrically connected to the actuating device by means of plug connections, the contacts of which can automatically enter into electrical plug-in cycle when this electronic part is connected to the flange 3.

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.For the electrical supply of the coils 4 and 19, there are suitable conduits 5 and 21 in the housing 1 provided to accommodate the corresponding connecting lines 10 and 20, respectively. Filling openings 26 and 27 are used for introducing cast resin into space 25 and to coil 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.The inventive structure of the adjusting and travel recording device ensures a concentric and alignment of the plunger 11 and the Meöspulen 19, which in turn leads to leads to accurate measurement results. The assembly of the device according to the invention is also very simple: The bearing bush 15 engages with shoulders on corresponding counter shoulders of the bearing piece 17 and is inserted with this together in the housing 1, then the coil 4 and the bearing bush 13 of the Front be introduced, finally the magnetic core 12 is pushed in with its plunger 11 and held by the bearing bushes 15 and 13, finally the cover 6 is over the front end of the plunger 11 pushed and screwed to the flange 2 of the housing 1 by means of the thread 7.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (7)

Patentansprüche:Patent claims: 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.1. Adjustment device for a hydraulic, electronically controllable proportional valve, consisting of a proportional magnet, the magnetic core of which is arranged in the oil-filled displacement of its housing, which is hydraulically connected to the hydraulic chambers of the proportional valve, and which is made up of a bearing bushing and end caps, and an inductive displacement transducer, A coaxial plunger of the magnetic core of the proportional magnet on the side facing away from the proportional valve runs out into a further magnetic core which protrudes into a measuring coil of the displacement transducer, the clear width of which is about 1/3 or less of the diameter of the magnetic core of the proportional magnet, characterized by such an arrangement of the magnetic core (14) of the displacement transducer (14, 19, 2! 4) within the housing (6, 13, 17) of the magnetic core (12) of the proportional magnet (4, 11, 12), da3 the oil-filled displacement (23a ^ of the in a hollow attachment coaxial to the proportional magnet (\ 7a) lying magnetic core (14) of the displacement transducer (14, 19, 24) is in hydraulic connection with the displacement (23) of the magnetic core (12) of the proportional magnet (4, 11, 12). 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.2. Adjusting device according to claim 1, characterized in that its housing (1) is formed by a hollow cylindrical shaped piece, the hollow bore of which has several sections (aa; bb; cc; dd) of increasing clearance in the direction of the proportional valve. 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.3. Adjusting device according to claim 2, characterized in that in the section (dd) of the largest clear width of the shaped piece, the coil (4) of the proportional magnet (4, 11, 12) in the adjacent section (cc) the bearing bush (13) for the magnetic core ( 12) and a hollow cylindrical bearing piece (17) for the plunger (11), in the further section (bb) the measuring coil (19) and in the last section (aa) e'm a coaxial approach (17a ^ smaller diameter of the bearing piece (17) are. 4. Stelleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Verbindung der Hubräume (23, 23a) durch Bohrungen im Stößel (11) gebildet ist.4. Adjusting device according to one of the preceding claims, characterized in that the hydraulic connection of the displacements (23, 23a) is formed by bores in the plunger (11). 5. Stelleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Flansch (3) der Stelleinrichtung ein einen elektronischen Regelkreise enthaltender Teil anschließbar ist.5. Adjusting device according to one of the preceding claims, characterized in that at A part containing an electronic control circuit can be connected to a flange (3) of the actuating device is. 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.6. Adjusting device according to one of the preceding claims, characterized in that the The diameter of the bearing piece (17) corresponds to the diameter of the bearing bush (13), which is on a Ring shoulder of the bearing piece (17) is seated. 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.7. Adjusting device according to claim 5, characterized in that the electronic control loops containing electronic part with plug connections with the actuating device electrically in Connection is, the contacts of which when this electronic part is connected to the fastening flange (3) automatically make electrical plug contact. 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.The invention relates to an adjusting device for a hydraulic, electronically controllable proportional valve, consisting of a proportional magnet, the magnetic core of which is in the oil-filled with the hydraulic spaces of the proportional valve in hydraulically connected displacement of his is arranged from the bearing bush and end caps formed, and from an inductive housing Displacement transducer, with a coaxial plunger of the magnetic core of the proportional magnet on the Proportional valve facing away from the side expires in a further magnetic core, which is in a measuring coil of the Position transducer protrudes, the clear width of which is about 'Λ or less of the diameter of the magnetic core of the proportional magnet. 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; »ölhydraulikWith the usual actuating devices (servomotors) of this type (K. Sopha, »Electromagnets in servomotors for proportional valves "in" o + ρ Oil hydraulics and pneumatics ", 21, 1977, No. 10, pp. 722-729; »Oil hydraulics 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.und Pneumatik ", 22, 1978, No. 2, pp. 79-84; »Oil hydraulics und Pneumatik ", 22, 1978, No. 3, pp. 114-117; "Fluid". Issue 10, 1978, pp. 28-34) runs the magnetic core of the Displacement transducer dry and is combined with the coil in a common housing. The position transducer and the housing of the proportional magnet are flanged on. The oil-filled The space of the magnetic core of the proportional valve is sealed off from the displacement transducer. It lies a seal necessarily on the moving unit comprising the magnetic core of the proportional magnet on. Experience has shown that with such a design in the area of the seal Adhesive effects result which disrupt the axial run of the magnetic core and thus the positioning accuracy affect. For the inductive displacement transducer to work properly, it must also be flange-mounted of the displacement transducer with exact coaxiality is required, which can only be achieved approximately. The invention is based on the problem of the existing in the known actuating device disturbing To avoid influences by sealing the wet area of the proportional magnet and the coaxial To facilitate assembly between proportional solenoid and displacement transducer. 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 ProportionalmagnetenAccording to the invention, this object is achieved by such an arrangement of the magnetic core of the displacement transducer solved inside the housing of the magnetic core of the proportional magnet that the oil-filled displacement des in a hollow, to the proportional magnet so koaxialen Ansatz liegenden Magnetkerns des Wegaufnehmers mit dem Hubraum des Magnetkerns des Proportionalmagneten in hydraulischer Verbindung steht.so coaxial approach lying magnetic core of the displacement transducer with the displacement of the magnetic core of the Proportional solenoid is in hydraulic connection. 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.Such a construction leads to exact coaxiality between the inductive displacement transducer and the proportional solenoid. A rear seal of the displacement of the magnetic core of the Proportional solenoids are unnecessary because the displacement for the magnetic core of the displacement transducer with the Displacement for the magnetic core of the proportional magnet is hydraulically connected. This does not apply the previously required seals, which make contact with the movement unit comprising the magnetic core. Undesired obstructions due to sticking in the area of the seal are therefore excluded closed. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den UnteransDrüchen.Further refinements of the invention emerge from the sub-claims.
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