DE9208939U1 - Schaltmagnet mit induktivem Stellungsgeber - Google Patents

Description

19455 - K/Ap 02. Juli 1992 Elektromagnet mit induktivem Stellungsgeber

Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektromagnet, insbesondere auf einen Proportionalmagneten mit induktivem Stellungsgeber, bei dem innerhalb eines von der Magnetspule umschlossenen Druckrohres der Magnetanker verschiebbar ist, dessen Ankerführungsstange mit einem Geberkern in Wegaufnehmerspulen einsteht. Durch den Wegaufnehmer wird bei derartigen Elektromagneten die Ankerposition bestimmt und es wird der Aufbau geschlossener Lagerregelkreise in Verbindung mit Pneumatik- oder Hydraulikventilen zur Druck- oder Volumenstromregelung ermöglicht.

Bei den bisherigen Ausführungen waren derartige Proportionalmagnete quadratisch mit fest eingebauter Spule und Befestigung über vier Schrauben ausgeführt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und kostengünstige Elektromagnetanordnung mit Stellungsgeber zu schaffen, der auf die verschiedensten Leistungsstufen anpaßbar ist und eine genaue Justierung gewährleistet.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Auf diese Weise läßt sich die Magnetspule mit ihrem topfförmigen Gehäuse vom Druckrohr abziehen und durch eine abgewan delte Version ersetzen bzw. erstbestücken, so daß die verschiedensten Schaltungsaufgaben mit einem Grundaufbau gelöst werden können. Das Druckrohr ist mit seinem vorderen hülsenförmigen Fortsatz, der ein Außengewinde trägt, in das Gehäuse des betreffenden Ventils einschraubbar und der Gesamtaufbau ist kreisrund und koaxial ausgebildet. Die Justierung des Elektromagnetgehäuses auf dem Druckrohr erfolgt über die Spanneinrichtung, welche einen Konusspanner aufweisen kann. Die Weggeber-

spulen sind in einem getrennten Gehäuse untergebracht, in dem der Spulenträger durch eine axiale Stellschraube justiert werden kann. Dadurch wird eine mechanische Nullpunktsverstellung des Wegaufnehmers geschaffen, um mechanische Toleranzen an Magnet und Ventil ausgleichen zu können.

Das Wesentliche der Anmeldung ist, daß der Benutzer das Magnetdruckrohr in dessen Ventil schrauben kann, und damit das Ventilsystem auf Druckfertigkeit überprüfen kann.

Danach kann durch Aufstecken einer Prüfspule und eines Prüfwegaufnehmers die Funktion des Ventils getestet werden. Die so vorgeprüften Ventilblöcke können auf Lager gelegt werden, um dann je nach Kundenauftrag mit den geforderten Magnetspulen und Wegaufnehmern ausgerüstet zu werden.

Des weiteren muß z.B. beim Auswechseln einer defekten Magnetspule der Druckraum nicht geöffnet werden. 20

Die verschiedenen Magnetspulen können z.B. verschiedene Spannungen, Leistungen o.a. umfassen, entsprechend auch die Wegaufnehmer.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Proportionalmagneten mit Stellungsgeber.

Ein Druckrohr 10 ist an seinem vorderen Ende über ein nichtmagnetisches Trennstück 11 mit einer Hülse 12 verbunden, die ein vorstehendes Einschraubgewinde 14 trägt. Auf dem Druckrohr 10 ist ein topfartiges Magnetgehäuse 16 mit der von ihm umschlossenen Magnetspule 18 verschiebbar angeordnet. Ein auf einem äußeren Ringflansch der Hülse 12 paßgerecht sitzender und hierauf axial verschiebbarer Flanschring 20 ist in das offene Ende des topfförmigen Gehäuses 16 eingepreßt und haltert die Magnetspule 18. Das hintere Ende des Druckrohres 10 ist durch

eine stopfenartige Muffe 22 abgeschlossen, die eine Ringnut 24 aufweist, in die eine Bördelsicke 26 des Druckrohres 10 formschlüssig eingreift, so daß die Muffe 22 axial und in Drehrichtung im Druckrohr 10 festgelegt ist. Ein in einer weiteren Ringnut der Muffe liegender Dichtungsring 28 bewirkt eine Abdichtung zwischen Muffe und Druckrohr.

Die Muffe ist mit einem Konus 30 verbunden, der sich in seinem Durchmesser nach hinten vergrößert. Eine Überwurfhülse 32 umschließt das hintere Ende des Druckrohres 10 und ist auf diesem im Paßsitz verschiebbar, so daß das Druckrohr gegen Aufweitung geschützt ist. Die Überwurfhülse weist zwei oder mehrere, im gleichen Winkelabstand zueinander angeordnete Radialgewindebohrungen auf, in die Stiftschrauben 34 einschraubbar sind, deren Kopf mit der Konusfläche des Konus 30 zusammenwirkt. Die vordere Stirnfläche der Überwurfhülse 32 liegt dem Boden des topfförmigen Gehäuses 16 an und verschiebt dieses auf dem Druckrohr, wenn durch Anziehen der Stiftschrauben 34 eine axiale Verspannung erfolgt. Ein Dichtungsring 35 bewirkt eine Abdichtung zwischen Überwurfhülse und Druckrohr.

Auf der Außenseite der Überwurfhülse 32 ist ein zylindrischer Mantel 36 festgelegt, der radial von den Stiftschrauben 34 durchsetzt ist, den Stellungsgeber umschließt und an seinem hinteren Ende durch einen Flansch 38 mit Dichtungsring 37 abgeschlossen ist. Der Flansch 38 wird durch einen umgebördelten Rand 39 des Mantels an diesem festgelegt. Der von diesem Mantel 36 umschlossene Stellungsgeber weist koaxial zu der Schaltmagnetspule (18) angeordnete Wegaufnehmerspulen 40 auf, die mit zylindrischen Fortsätzen 41 ihres Spulenträgers in dem Mittelloch der Überwurfhülse 32 bzw. einer Ausdrehung des Flansches 38 axial verschiebbar gelagert sind. Ein O-Ring 42 ist auf dem vorderen Spulentragerfortsatz 41 aufgezogen und stützt sich axial einerseits an den vorderen Spulenflansch 44 und andererseits gegen den Flansch der Überwurfhülse 32 ab. Der Spulenträger der Wegaufnehmerspulen 40 ist innerhalb der Flanschausdrehung durch eine Scheibe 46 abgestützt, gegen die der Kopf

einer Stellschraube 48 abgestützt ist, die in eine Axialgewindebohrung des Flansches 38 eingeschraubt und durch eine Abdeckkappe 50 geschützt ist. Der O-Ring 42 wirkt als axiale Rückstellfeder und durch die Stellschraube 48 kann der Spulenträger der Wegaufnehmerspulen 40 axial gegenüber der Überwurfhülse und demgemäß gegenüber dem Druckrohr 10 verschoben werden.

Ein Druckrohr 53 ist in den Konusteil 30 der Muffe 22 eingesteckt und hierin dichtend fixiert. Dieses Druckrohr 53 ist durch den Spulenträger der Wegaufnehmerspulen 40 geführt und auf diesem kann der Spulenträger axial gleiten. Ein Stopfen dichtet das Druckrohr 53 an seinem hinteren Ende ab.

Eine Ankerführungsstange 56 durchsetzt eine zentrale Bohrung der Hülse 12 und sie trägt innerhalb des Druckrohres 10 in dem vom Schaltmagneten umschlossenen Teil einen Anker 58, der Axialkanäle 60 zum Druckausgleich aufweist. Die aus nichtferromagnetischem Material bestehende Ankerführungsstange 56 setzt sich nach hinten durch die zentrale Bohrung der Muffe 22 fort und steht in das hintere Druckrohr 53 ein. Innerhalb dieses Druckrohres trägt die Ankerführungsstange einen Geberkern 62 in Gestalt einer Schlitzhülse, der von den Wegaufnehmerspulen umschlossen ist und dessen Axialstellung durch diese Wegaufnehmerspulen in bekannter Weise festgestellt wird.

Der Zusammenbau wird wie folgt bewerkstelligt:

Der Hülsenteil der Überwurfhülse 32 wird paßgenau über den hinteren Teil des Druckrohres 10 geschoben und drückt stirnseitig gegen das Gehäuse 16. Die im Druckrohr 10 eingebaute, als Muffenkonus 22, 30 ausgebildete Hubbegrenzung wirkt mit den Stiftschrauben 34 im Sinne einer Verspannung zusammen. Beim Einschrauben dieser Stiftschrauben 34 stützen dies sich auf dem Konus derart ab, daß die gesamte Baueinheit gegen das Magnetgehäuse 16 gedrückt wird, durch die enge Passung zwischen der Überwurfhülse 32 und dem Druckrohr 10 ist eine Aufweitung des Druckrohres durch die Hubbegrenzung während des Fixierungsvor-

ganges ausgeschlossen. Dies ist wichtig, da im Druckraum des Magneten hydraulische Drücke bis über 300 bar auftreten können.

Die axiale Verspannung über die Hubbegrenzung erfolgt nachdem die gesamte Baueinheit mit dem Einschraubgewinde 14 in das Gehäuse des durch den Magneten zu steuernden Ventiles oder dergleichen eingeschraubt ist. Dann kann die Nullstellung des Stellungsgebers über die Stellschraube 48 justiert werden. Die Ankerführungsstange 56 ist an ihrem vorderen Ende mit dem Schaltglied des betreffenden Ventils verbunden und bewirkt eine Schaltung desselben. Die Zeichnung zeigt die erregte Stellung des Magneten, in der der Anker 58 und seine Führungsstange 56 nach vorn (gemäß der Zeichnung links) verschoben sind. Durch drei in Differentialschaltung geschaltete Wegaufnehmerspulen 40 kann die Verschiebung des Geberkerns 62 festgestellt werden.

Dadurch, daß das topfförmige Magnetgehäuse 16 mit seinem Abschluß-Montageflansch 20 auf dem Druckrohr bzw. der Hülse 12 verschiebbar ist, kann der gesamte Schaltmagnetaufbau axial nach vorn abgezogen werden und ersetzt werden durch einen Schaltmagneten mit einer anderen Spulenanordnung. Hierdurch kann auf einfache Weise eine Anpassung an unterschiedliche Schaltaufgaben erfolgen.

Die Montage bzw. Demontage der Magnetspule erfolgt derart:

a) Das Druckrohr wird in das Ventil eingeschraubt.

b) Die Spule wird von rechte (hinten) aufgeschoben.

c) Der Wegaufnehmer wird ebenfalls von hinten aufgeschoben und mittels Anziehen der Schrauben 34 gegen die Spule geschoben.

Die Demontage erfolgt umgekehrt.

Claims (14)

Schutzansprüche:

1. Elektromagnet, insbesondere Proportionalmagnet, mit induktivem Stellungsgeber, bei dem innerhalb eines von der Magnetspule (18) umschlossenen Druckrohres (10) ein Magnetanker

(58) verschiebbar ist, dessen Ankerführungsstange (56) mit einem Geberkern (62) in Wegaufnehmerspulen (40) einsteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetgehäuse (16) mit seiner Magnetspule (18) auf dem Druckrohr (10) aufschiebbar und gegenüber diesem axial verspannbar ist.

2. Elektromagnet nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß auf dem hinteren, dem Stellungsgeber zugewandten Ende des Druckrohres (10) eine Überwurfhülse (32) aufgezogen ist, die sich mit ihrer vorderen Stirnfläche gegen das Schaltmagnetgehäuse (16) abstützt und gegenüber dem Druckrohr (10) in Axialrichtung verspannbar ist.

3. Elektromagnet nach den Ansprüchen 1 und 2,

dadurch gekennzeichnet, daß das Druckrohr hinten durch eine Muffe (22) dichtend abgeschlossen ist, die einen Klemmkonus (30) aufweist, der mit Konusanzugsmitteln der Überwurfhülse (22) zusammenwirkt.

4. Elektromagnet nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die Konusanzugsmittel als Stiftschrauben (34) ausgebildet sind, die in Radialbohrungen der Überwurfhülse (32) eingeschraubt sind und mit ihrem Kopf gegen die Konusfläche wirken.

5. Elektromagnet nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichent, daß das Ende des Druckrohres mit einer Bördelsicke (26) in eine Ringnut der Muffe (22) formschlüssig eingepreßt ist.

6. Elektromagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, daß der Stellungsgeber von einem Mantelgehäuse (36) umschlossen ist, das auf der Außenseite der Überwurfhülse (32) befestigt ist und an dem hinteren Ende einen Abschlußflansch (38) aufweist.

7. Elektromagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres Druckrohr (53), auf dem der Spulenträger der Wegaufnehmerspulen (40) verschiebbar ist, dichtend in die das Druckrohr (10) abschließende Muffe (22) eingepaßt ist und am hinteren Ende einen Stopfen (52) trägt.

8. Eelktromagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenträger der Wegaufnehmerspulen (40) mit seinen axialen Fortsätzen (41) verschiebbar innerhalb der Überwurfhülse (32) bzw. innerhalb einer Ausdrehung des Flansches (38) auf dem Druckrohr (53) verschiebbar ist.

9. Elektromagnet nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, daß der hintere Fortsatz (41) des Spulenträgers der Wegaufnehmerspulen (40) an einer Scheibe (46) anstößt, die durch eine koaxiale Stellschraube (48) in einer Gewindebohrung des Flansches (38) axial verschiebbar ist.

10. Elektromagnet nach den Ansprüchen 8 und 9,

dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Ende des Spulenträgers durch einen federnden O-Ring (42) abgestützt ist, der gegen die Stirnseite der Überwurfhülse (32) wirkt. 30

11. Elektromagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß er koaxial in runder Bauweise ausgeführt ist.

12. Elektromagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußmuffe (22) am hinteren Ende des Druckrohres als Hubbegrenzung ausgebildet ist.

13. Elektromagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorderende des Druckrohres mit der das Einschraubgewinde (14) tragenden Hülse (12) über ein nichtmagnetisches Trennstück (11) verbunden ist.

14. Elektromagnet nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltmagnetgehäuse (16) durch einen Ringflansch (20) vorn abgeschlossen ist, der auf einer zylindrischen Außenfläche der mit dem Druckrohr verbundenen Hülse (12) axial gleitbar ist.