Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einer Stelleinrichtung für ein hydrau
lisches, elektrisch steuerbares Proportionalventil nach der Gattung
des Hauptanspruchs. Es ist schon eine solche Stelleinrichtung aus
der DE-AS 29 20 670 bekannt, die ein gemeinsames Gehäuse für einen
Proportionalmagneten und einen Wegaufnehmer aufweist. Im Gehäuse ist
eine von einer Stirnseite zur anderen Stirnseite durchgehende Hohl
bohrung vorgesehen, die mehrfach in einer Weise so abgesetzt ist,
daß deren Abschnitt mit größter lichter Weite an der ventilseitigen
Stirnseite liegt. Diese Stelleinrichtung hat den Nachteil, daß bei
ihr sämtliche Bauelemente des Permanentmagneten und des Wegaufneh
mers, die hier in einer sogenannten nassen Bauweise ausgeführt sind,
von der ventilseitigen Stirnseite im Gehäuse montiert werden. Dabei
ist das in der Hohlbohrung angeordnete Druckrohr in einer einstücki
gen Bauweise ausgeführt, wobei einzelne, zusammengesteckte Bauele
mente des Druckrohres mit Hilfe von O-Ringen abgedichtet werden.
Dies führt zu einer aufwendigen Bauweise und zu einer relativ
schwierigen Montage, bei der zudem Dichtheits- und Mittenversatz-
Probleme entstehen. Ferner ist hierbei von Nachteil, daß die für die
Stelleinrichtung vorgesehene Elektronikeinheit in Längsrichtung an
der ventilabgewandten Stirnseite des Gehäuses angebaut wird.The invention relates to an actuator for a hydrau
lical, electrically controllable proportional valve of the genus
of the main claim. Such an adjustment device is already out
DE-AS 29 20 670 known that a common housing for one
Proportional magnets and a displacement sensor. In the case
a hollow going from one end face to the other end face
bore provided, which is deposited several times in such a way
that their section with the greatest internal clearance on the valve side
Face lies. This actuator has the disadvantage that
you all components of the permanent magnet and Wegaufneh
mers, which are executed here in a so-called wet construction,
from the valve end in the housing. Here
is the pressure pipe arranged in the hollow bore in one piece
executed construction, whereby individual, assembled components
elements of the pressure pipe are sealed with the help of O-rings.
This leads to a complex construction and to a relative
difficult assembly, in which also leak and center offset
Problems arise. It is also a disadvantage that the for
Actuating device provided in the longitudinal direction
the end of the housing facing away from the valve is attached.
Dies
führt nicht nur zu einer relativ großen axialen Baulänge, sondern
durch die verhältnismäßig kleine Stirnfläche auch zu einem geringen
Platzangebot zum Anordnen der Elektronikeinheit und weiterhin zu
relativ langen Kabelverbindungen. Ferner fehlen bei dieser Stellein
richtung auch Mittel zum Justieren des Wegaufnehmers.This
not only leads to a relatively large axial length, but
due to the relatively small end face, also a small one
Space to arrange the electronics unit and continue to
relatively long cable connections. Furthermore, this position is missing
direction also means for adjusting the displacement sensor.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die erfindungsgemäße Stelleinrichtung für ein hydraulisches, elek
trisch steuerbares Proportionalventil mit den kennzeichnenden Merk
malen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sie eine
kompakte und einfach herstellbare Baueinheit ergibt. Die Stellein
richtung ist fernerhin leicht montierbar, da die einzelnen Bauele
mente des Proportionalmagneten und des Wegaufnehmers von entgegenge
setzten Stirnseiten her im Gehäuse eingebaut sind. Durch das ein
stückige Druckrohr sind die Probleme der Abdichtung auch bei nasser
Bauweise und des Mittenversatzes von Anker des Proportionalmagneten
zum Aufnehmerkern im Wegaufnehmer leicht beherrschbar. Die Stellein
richtung ermöglicht ferner eine kurze axiale Baulänge und kurze Ka
belverbindungen zu einer zugehörigen Elektronikeinheit.The actuating device according to the invention for a hydraulic, elec
trically controllable proportional valve with the characteristic notes
Painting the main claim has the advantage that it is a
compact and easy to manufacture unit results. The job
direction is also easy to assemble because the individual components
elements of the proportional magnet and the displacement sensor from opposite
end faces are built into the housing. Through the one
lumpy pressure pipe are the problems of sealing even when wet
Construction and the center offset of the armature of the proportional magnet
easily controllable to the transducer core in the displacement transducer. The job
direction also allows a short axial length and short Ka
connection to an associated electronics unit.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor
teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch
angegebenen Stelleinrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist eine
Ausbildung nach Anspruch 2, da die Stelleinrichtung eine große,
ebene Anbaufläche für die Elektronikeinheit ermöglicht, so daß ein
größeres Platzangebot bei axialem Anbau zur Verfügung steht. Weitere
zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen,
die besonders eine platzsparende und kostengünstige Bauweise sowie
eine leichte Handhabung und Montage unterstützen.
The measures listed in the subclaims provide for
partial training and improvements in the main claim
specified actuator possible. One is particularly advantageous
Training according to claim 2, since the actuating device has a large,
flat mounting surface for the electronics unit, so that a
more space is available with axial mounting. Further
expedient configurations result from the remaining claims,
which particularly a space-saving and inexpensive construction as well
support easy handling and assembly.
Zeichnungdrawing
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge
stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die
einzige Figur zeigt den Längsschnitt durch die Stelleinrichtung
mit angebauter Elektronikeinheit.An embodiment of the invention is shown in the drawing
represents and explained in more detail in the following description. The
only figure shows the longitudinal section through the adjusting device
with attached electronics unit.
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment
Die Stelleinrichtung 10 besteht im wesentlichen aus einem Proportio
nalmagneten 11, einem Wegaufnehmer 12 sowie einer zugehörigen Elek
tronikeinheit 13. Der Proportionalmagnet 11 und der Wegaufnehmer 12
sind in einem gemeinsamen Gehäuse 14 aus magnetisch leitendem Mate
rial angeordnet, an dessen ventilseitiger Stirnfläche 15 in an sich
bekannter Weise ein nicht näher gezeigtes Proportionalventil 16
angebaut wird.The actuating device 10 consists essentially of a proportional magnet 11 , a displacement transducer 12 and an associated electronics unit 13 . The proportional magnet 11 and the displacement sensor 12 are arranged in a common housing 14 made of magnetically conductive mate rial, on the valve-side end face 15 in a known manner, a proportional valve 16 is not shown, is grown.
Im Gehäuse 14 verläuft in Längsrichtung von der ventilseitigen
Stirnfläche 15 eine durchgehende Hohlbohrung 17 zu einer entgegenge
setzt liegenden, ventilabgewandten, zweiten Stirnfläche 18. Diese
Hohlbohrung 17 ist mehrfach abgesetzt und bildet einen zur ventil
seitigen Stirnfläche 15 hin offenen, ersten Abschnitt 19 mit größe
rem Durchmesser, welcher im wesentlichen eine Magnetspule 21 des
Proportionalmagneten 11 aufnimmt. An den ersten Abschnitt 19
schließt sich ein zweiter Abschnitt 22 mit kleinerem Durchmesser an,
in dem ein Druckrohr 23 der Stelleinrichtung 10 geführt und gelagert
ist. Der zweite Abschnitt 22 in der Hohlbohrung 17 geht in einen
dritten Abschnitt 24 mit größerem Durchmesser über, der zur zweiten
Stirnfläche 18 hin offen ist.In the housing 14 , a continuous hollow bore 17 extends in the longitudinal direction from the valve-side end face 15 to an opposite, valve-facing, second end face 18 . This hollow bore 17 is stepped down several times and forms a first section 19 with a larger diameter which is open towards the valve-side end face 15 and which essentially accommodates a magnetic coil 21 of the proportional magnet 11 . The first section 19 is followed by a second section 22 with a smaller diameter, in which a pressure tube 23 of the actuating device 10 is guided and supported. The second section 22 in the hollow bore 17 merges into a third section 24 with a larger diameter, which is open to the second end face 18 .
Das in die abgesetzte Hohlbohrung 17 eingeführte Druckrohr 23 be
steht aus mehreren Einzelteilen, die zusammengesetzt sind, mitein
ander verlötet und anschließend bearbeitet werden, so daß das Druck
rohr 23 nach seiner Bearbeitung ein einstückiges Gebilde ergibt. Das
einstückige Druckrohr 23 besteht im wesentlichen aus einem Ankerrohr
25, das einen Längsschnitt mit größerem Durchmesser bildet und ei
nem damit fest verbundenen Aufnahmerohr 26, das einen an den ersten
Längsabschnitt anschließenden zweiten Längsabschnitt mit kleinerem
Durchmesser bildet. Am offenen Ende des Ankerrohrs 25 ist ein ring
förmiger Flansch 27 befestigt, mit dem das Druckrohr 23 im ersten
Abschnitt 19 des Gehäuses 14 geführt ist. Am anderen Ende des Anker
rohres 25 geht es in einen verstärkten Innenbund 28 über, in dem das
Aufnehmerrohr 26 mit seinem offenen Ende hart verlötet ist. Das
Druckrohr 23 ist mit seinem ersten Längsabschnitt 25 im zweiten Ab
schnitt 22 mit kleinerem Durchmesser der Hohlbohrung 17 gelagert und
ragt noch etwas in den dritten Abschnitt 24 hinein, so daß der In
nenbund 28 im Abstand vom zweiten Abschnitt 22 mit kleinerem Durch
messer zu liegen kommt. Das Druckrohr 23 ragt mit seinem Aufnehmer
rohr 26 somit frei in den dritten Abschnitt 24 hinein.The inserted into the recessed hollow bore 17 pressure tube 23 be made up of several individual parts, which are assembled, soldered to each other and then processed, so that the pressure tube 23 after its processing results in an integral structure. The one-piece pressure tube 23 consists essentially of an anchor tube 25 , which forms a longitudinal section with a larger diameter and egg nem firmly connected to the receiving tube 26 , which forms a second longitudinal section adjoining the first longitudinal section with a smaller diameter. At the open end of the anchor tube 25 , a ring-shaped flange 27 is attached, with which the pressure tube 23 is guided in the first section 19 of the housing 14 . At the other end of the anchor tube 25 it goes into a reinforced inner collar 28 , in which the transducer tube 26 is brazed with its open end. The pressure tube 23 is mounted with its first longitudinal section 25 in the second section 22 with a smaller diameter of the hollow bore 17 and protrudes somewhat into the third section 24 , so that the inner band 28 is at a distance from the second section 22 with a smaller diameter is coming. The pressure tube 23 projects with its pick-up tube 26 freely into the third section 24 .
Im Bereich des Ankerrohres 25 ist in dessen innenliegenden Hubraum
29 ein Anker 31 des Proportionalmagneten 11 längsbeweglich geführt.
Über ein mechanisches Koppelglied 32 ist der Anker 31 starr mit ei
nem Aufnehmerkern 33 verbunden, der im Aufnehmerrohr 26 geführt ist.
Die Bewegung des Ankers 31 wird über eine Hubstange 34, welche einen
Magnetkern 35 durchdringt, nach außen bzw. zum Proportionalventil 16
hin übertragen. Eine am Innenbund 28 sich abstützende Schraubenfeder
36 drückt den Anker 31 mit geringer Kraft in Richtung der ventilsei
tigen Stirnfläche 15.In the area of the armature tube 25 , an armature 31 of the proportional magnet 11 is guided so that it can move longitudinally in its internal displacement 29 . Via a mechanical coupling member 32 , the armature 31 is rigidly connected to a sensor core 33 which is guided in the sensor tube 26 . The movement of the armature 31 is transmitted via a lift rod 34 which passes through a magnetic core 35, outwardly or to the proportional valve 16. A helical spring 36 supported on the inner collar 28 presses the armature 31 with little force in the direction of the end face 15 on the valve side.
Am Außenumfang des Aufnehmerrohres 26 sind die Meßspulen 37 des Weg
aufnehmers 12 mit Hilfe eines zugeordneten Spulenträgers 38 aus
Kunststoff längsverschiebbar geführt. Mit einer üblichen Stift-
Schlitz-Verbindung wird eine Verdrehsicherung 39 des Spulenträgers
38 im Gehäuse 14 erreicht. Der Spulenträger 38 stützt sich über eine
Feder 41 am verstärkten Innenbund 28 des Druckrohres 23 ab, so daß
zwischen den Meßspulen 37 und dem Innenbund 28 zur Abschirmung von
störenden Magnetflußlinien ein Luftspalt 42 besteht. Das Ankerrohr
25 trägt an seinem geschlossenen Ende ein Außengewinde 43, auf dem
eine zugeordnete Gewindemutter 44 sitzt, wodurch Justiermittel zur
Längsverstellung der Meßspulen 37 vorgesehen sind. Der zur zweiten
Stirnfläche 18 hin offene dritte Abschnitt 24 der Hohlbohrung 17 ist
nach außen hin durch eine Schutzkappe 45 verschlossen. An der Gewin
demutter 44 ist zusätzlich noch eine Schutzscheibe 46 gegen Magnet
feldbeeinflussung angeordnet.On the outer circumference of the transducer tube 26 , the measuring coils 37 of the transducer 12 are guided in a longitudinally displaceable manner with the aid of an associated coil carrier 38 made of plastic. An anti-rotation device 39 of the coil carrier 38 in the housing 14 is achieved with a conventional pin-slot connection. The coil carrier 38 is supported by a spring 41 on the reinforced inner collar 28 of the pressure tube 23 , so that there is an air gap 42 between the measuring coils 37 and the inner collar 28 to shield disturbing magnetic flux lines. The anchor tube 25 has at its closed end an external thread 43 on which an associated threaded nut 44 is seated, whereby adjustment means are provided for the longitudinal adjustment of the measuring coils 37 . The third section 24 of the hollow bore 17 which is open towards the second end face 18 is closed to the outside by a protective cap 45 . On the thread demutter 44 there is also a protective disk 46 against magnetic field interference.
Das Gehäuse 14 der Stelleinrichtung 10 ist im Querschnitt im wesent
lichen quadratisch und bildet an seiner oberen Längsseite eine ebene
Montagefläche 47, die sich zwischen beiden Stirnflächen 15 und 18
erstreckt. Von dem ersten Abschnitt 19 der Hohlbohrung 17 führen
zwei Ausnehmungen 48, 49 in diese Montagefläche 47, durch welche die
Anschlußkabel der Magnetspule 21 hindurchgeführt werden. Ferner
führt vom dritten Abschnitt 24 der Hohlbohrung 17 eine Ausnehmung 51
in die Montagefläche 47, durch welche die elektrischen Anschlußkabel
von dem Wegaufnehmer 12 hindurchgeführt sind. Sämtliche Ausnehmungen
48, 49, 51 in der Montagefläche 47 werden von einem hutförmigen Ge
häusedeckel 52 überdeckt, an dessen Innenseite die gesamte Elektro
nikeinheit 13 angebracht ist. Auf die Außenseite des Gehäusedeckels
52 führen lediglich die Steckanschlüsse 53 bzw. 54 für den Propor
tionalmagneten 11 bzw. den Wegaufnehmer 12. Für die Anordnung der
Regelelektronik 13 steht somit im Gehäusedeckel 52 ein großes Platz
angebot zur Verfügung, wobei zudem die Elektronikeinheit 13 nach
außen hin mit Hilfe der ebenen Montagefläche 47 leicht abzudichten
und zu schützen ist. Zudem ergeben sich hierbei kurze Kabelverbin
dungen zwischen den elektrischen Bauelementen, was einer kostengün
stigen Bauweise und einer genauen Arbeitsweise förderlich ist.
The housing 14 of the actuating device 10 is square in cross section in wesent union and forms on its upper longitudinal side a flat mounting surface 47 which extends between the two end faces 15 and 18 . From the first section 19 of the hollow bore 17 , two recesses 48, 49 lead into this mounting surface 47 , through which the connecting cables of the magnet coil 21 are passed. Furthermore, from the third section 24 of the hollow bore 17, a recess 51 leads into the mounting surface 47 , through which the electrical connection cables from the displacement sensor 12 are passed. All recesses 48, 49, 51 in the mounting surface 47 are covered by a hat-shaped Ge housing cover 52 , on the inside of which the entire electronics unit 13 is attached. On the outside of the housing cover 52 lead only the plug connections 53 and 54 for the proportional solenoid 11 and the displacement sensor 12th A large amount of space is thus available in the housing cover 52 for the arrangement of the control electronics 13 , the electronics unit 13 also being easy to seal and protect from the outside with the aid of the flat mounting surface 47 . In addition, there are short cable connections between the electrical components, which is conducive to a cost-effective construction and a precise method of working.
Die Montage der Stelleinrichtung 10 gestaltet sich besonders einfach
und zeitsparend. So kann das Druckrohr 23 und die Magnetspule 21 von
der ventilseitigen Stirnseite 15 her eingebaut werden, während an
schließend die Meßspulen 37 und die Verdrehsicherung 39 von der an
deren, zweiten Stirnfläche 18 her einbaubar ist. Die Montage gestal
tet sich dadurch einfacher und übersichtlicher. Das einstückige
Druckrohr 24 läßt sich leicht zum Proportionalventil 16 hin abdich
ten, wobei dessen Hubraum 29 mit Druckmittel gefüllten Räumen im
Proportionalventil 16 in hydraulischer Verbindung steht. Durch die
gemeinsame Bearbeitung von Ankerrohr 25 und dem damit fest verbunde
nen Aufnehmerrohr 26 entfällt ein Mittenversatz, so daß die den An
ker 31 und den Aufnehmerkern 33 führenden Bohrungen genau koaxial
zueinander liegen. Mit Hilfe der Justiereinrichtung 43, 44 sind die
Meßspulen 37 in einfacher und leicht zugänglicher Weise relativ zum
Aufnehmerkern 33 einstellbar. Durch den im Abstand vom zweiten Ab
schnitt 22 liegenden Innenbund 28 und durch den zusätzlichen Luft
spalt 42 wird verhindert, daß magnetische Feldlinien des Proportio
nalmagneten 11 störend auf den induktiv arbeitenden Wegaufnehmer 12
einwirken. Durch die große Montagefläche 47, die sich über die ge
samte Länge des Gehäuses 14 und somit über den Bereich des Propor
tionalmagneten 11 und des Wegaufnehmers 12 erstreckt, kann der Ge
häusedeckel 52 relativ flach bauen und doch die gesamte Elektronik
einheit 13 in leicht zugänglicher Form aufnehmen. Die Stelleinrich
tung 10 ermöglicht somit insgesamt eine kompakte, insbesondere in
Längsrichtung gesehen, kurze Bauform.The assembly of the actuating device 10 is particularly simple and time-saving. Thus, the pressure tube 23 and the magnet coil 21 can be installed from the valve-side end face 15 , while the measuring coils 37 and the anti-rotation device 39 can be installed from the second end face 18 on the closing side. This makes assembly easier and clearer. The one-piece pressure pipe 24 can be easily abdich th to the proportional valve 16 , the displacement 29 of which is filled with pressure medium in the proportional valve 16 is in hydraulic connection. Due to the joint processing of the anchor tube 25 and the transducer tube 26 firmly connected therewith, a center offset is eliminated, so that the holes leading to the ker 31 and the transducer core 33 are exactly coaxial to one another. With the aid of the adjusting device 43, 44 , the measuring coils 37 can be adjusted in a simple and easily accessible manner relative to the sensor core 33 . Due to the distance from the second section 22 lying inner collar 28 and the additional air gap 42 prevents magnetic field lines of the Proportio nalmagneten 11 disturbing the inductively working transducer 12 . Due to the large mounting surface 47 , which extends over the entire length of the housing 14 and thus over the area of the proportional magnet 11 and the transducer 12 , the Ge housing cover 52 can be built relatively flat and yet the entire electronics unit 13 in an easily accessible form record, tape. The Stellinrich device 10 thus allows a compact, especially in the longitudinal direction, short design.