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DE2920670C3 - Setting device for a hydraulic proportional valve - Google Patents

Setting device for a hydraulic proportional valve

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DE2920670C3 DE19792920670 DE2920670A DE2920670C3 DE 2920670 C3 DE2920670 C3 DE 2920670C3 DE 19792920670 DE19792920670 DE 19792920670 DE 2920670 A DE2920670 A DE 2920670A DE 2920670 C3 DE2920670 C3 DE 2920670C3
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Description

Wegaufnehmers 14, 19, 24 hineinragt. Dieser wegaufnehmerseitige Abschnitt des Stößels 11 ist in einer Lagerbuchse 15 geführt Der Wegaufnehmer 14, 19, 24 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 stehtDisplacement transducer 14, 19, 24 protrudes. This transducer side The section of the plunger 11 is guided in a bearing bush 15. The displacement transducer 14, 19, 24 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 protruding more or less Magnet core 14 is in hydraulic connection with the displacement 23 of the magnet core

Das als hohlzylindrisches 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 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 Lagerslückes 17. Die Stirnseite 28 des koaxialen Ansatzes 17a ist mit der Rückseite 29 des als Formstück ausgebildeten Gehäuse 1 bündig, das auf der dem Proportionalventil zugewandten Seite mittels eines Deckels 6 mit Ringschuiter 30 abgeschlossen ist Auf der Ringschulter 30 sitzt die Lagerbuchse 13 des Magnetkerns 12 in ihrerm vorderen Endabschnitt. Die Lagerbuchse 15 für den Stößel U ist im Lagerstück 17 aufgenommen. Der ölgefüllte Hubraum 23 des Magnetkerns 12 ist über Bohrungen in dem Stößel 11 mit dem Hydraulikraum 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, ίο 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 Lagerstuck 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 Durchmesser der 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 Steckkontakt treten kann.The 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 shaped piece in section dd . A hollow cylindrical bearing piece 17 for the plunger 11 is arranged in the adjacent section cc . Furthermore, the bearing bush 13 of the magnet core 12 protrudes axially into this section cc. Both the bearing bush 13 and the bearing piece 17 also rest on a cylindrical outer surface of the shaped 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 gap 17. The end face 28 of the coaxial extension 17a is flush with the rear side 29 of the molded housing 1 on the side facing the proportional valve is closed by means of a cover 6 with a ring lock 30. On the ring shoulder 30, the bearing bush 13 of the magnetic core 12 is seated in its front end section. The bearing bush 15 for the plunger U is received in the bearing piece 17. The oil-filled displacement 23 of the magnetic core 12 is hydraulically connected to the hydraulic chamber 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, ίο these bores 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 control device is essentially constructed to be 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 bush 13, which sits on an annular shoulder of the bearing piece 17. The electronic part containing the electronic control circuits is electrically connected to the actuating device by means of plug connections, the contacts of which can automatically come into electrical plug contact 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 1! und der Meßspulen 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 Stößeis 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 aligned course of the plunger 1! and the measuring coils 19, which in turn leads to leads to precise 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 bumper 11 pushed and screwed to the flange 2 of the housing 1 by means of the thread 7.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen For this purpose, 1 sheet of drawings

Claims (6)

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 Proportionalventil abgewandten Seite in einen weiteren Magnetkern ausläuft, der in eine Meßspule des Wegaufnehmers hineinragt, deren lichte Weite etwa V3 oder weniger des Durchmessers des Magnetkerns des Proportionalmagneten beträgt, und wobei der ölgefüllte Hubraum des Wegaufnehmers mit dem Hubraum des Magnetkerns des Proportionalmagneten in hydraulischer Verbindung steht, gekennzeichnet durch eine Anordnung des Magnetkerns (14) des Wegaufnehmers (14,19,24) innerhalb des Gehäuses (6, 13, 17) des Magnetkerns (12) des Proportionalmagneten (4, 11, 12) in einem hohlen, zum Proportionalmagneten koaxialen Ansatz (17a) des Deckels (17), der als hoWzylindrisches Lagerstück ausgebildet ist, wobei das Gehäuse (1) der Stelleinrichtung durch ein hohlzylindrisches Formstück gebildet ist, dessen Hohlbohrung mehrere Abschnitte (c-c d-d) von in Richtung des Proportionalveniils zunehmender lichter Weite aufweist, in dessen Abschnitt (d-d) größter lichter Weite die Spule (4) des Proportionalmagntten f4,11,12) und im benachbarten Abschnitt (c-c) die Lagerbüchse (13) für den Magnetkern (12) sowie ein hohzylindrisches Lagerstäck (17) für den Stößel (11) angeordnet sind.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 approximately V 3 or less of the diameter of the magnetic core of the proportional magnet, and the oil-filled displacement of the Displacement transducer is hydraulically connected to the displacement of the magnetic core of the proportional magnet, characterized by an arrangement of the magnetic core (14) of the displacement transducer (14,19,24) within the housing (6, 13, 17) of the magnetic core (12) of the Propo Rtionalmagneten (4, 11, 12) in a hollow, to the proportional magnet coaxial extension (17a) of the cover (17), which is designed as a hollow cylindrical bearing piece, the housing (1) of the actuating device is formed by a hollow cylindrical shaped piece whose hollow bore several Sections (cc dd) of increasing clear width in the direction of the proportional valve, in whose section (dd) the largest clear width the coil (4) of the proportional magnet f4,11,12) and 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) are arranged. 2. Stelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem weiteren Abschnitt (b-b) des das Gehäuse (1) bildenden hohlzylindrischen Formstückes die Meßspule (19) und in einem letzten Abschnitt (a-a) der koaxiale Ansatz (17a,) kleineren Durchmessers des Lagerstückes (17) angeordnet sind.2. Adjusting device according to claim 1, characterized in that in a further section (bb) of the housing (1) forming the hollow cylindrical shaped piece, the measuring coil (19) and in a last section (aa) the coaxial extension (17a,) of the smaller diameter Bearing piece (17) are arranged. 3. Stelleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Verbindung der Hubräume (23, 23a) durch Bohrungen im Stößel (11) gebildet ist.3. Adjusting device according to claim 1 or 2, characterized in that the hydraulic connection of the displacements (23, 23a) is formed by bores in the plunger (11). 4. Stelleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an die Stelleinrichtung ein die elektronischen Regelkreise enthaltender Teil anschließbar ist.4. Adjusting device according to one of the preceding claims, characterized in that the Setting device a part containing the electronic control loops can be connected. 5. 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.5. 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. 6. Stelleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die elektronischen Regelkreise enthaltende elektronische Teil mit Steckverbindüngen mit der Stelleinrichtung elektrisch in Verbindung steht, deren Kontakte bei Anschluß dieses elektronischen Teiles am Befestigungsflansch (3) des Gehäuses (1) selbsttätig in elektrischen Steckkontakt treten.6. Adjusting device according to claim 4, characterized in that the electronic control loops containing electronic part with connectors electrically connected to the control device whose contacts when this electronic part is connected to the mounting flange (3) of the Housing (1) automatically make electrical plug contact. Die Erfindung bezieht sich auf eine Stelleinrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to an adjusting device according to the preamble of claim 1. Bei einer bekannten Stelleinrichtung vergleichbarer Art, bei welcher der Wegaufnehmer in einem gesonderten Gehäuse untergebracht ist, sind Proportionalmagnet und Wegaufnehmer je druckdicht, so daß ein reibungsarm arbeitender, kompakter, lagegeregelter elektrischer Linearantrieb entsteht (3. Aachener Fluidtechnisches Kolloquium, 14.—16. März 1978, Beiträge zum Fachgebiet Hydraulik Band 2, S. 115—132, insbes. S. 118, 123,124).In a known adjusting device of a comparable type, in which the displacement transducer is in a separate Housing is housed, the proportional magnet and displacement transducer are each pressure-tight, so that a low-friction working, compact, position-controlled electric linear drive is created (3rd Aachener Fluidtechnisches Colloquium, 14-16. March 1978, contributions to Hydraulics, Volume 2, pp. 115-132, especially p. 118, 123,124). Bei einer anderen bekannten Stelleinrichtung vergleichbarer Art ist der Magnetkern des Wegaufnehmers in einem hohlzylindrischen Aufnahmerohr aufgenommen, das am freien Ende mit Hilfe eines Schließstückes abgeschlossen ist. Das vom Schließstück abgewandte Ende des Aufnahmerohres ist mit einem gesonderten Gehäuseteil des Proportidnalventils dicht verbunden (DE-AS29 14 195).In another known adjusting device of a comparable type, the magnetic core of the displacement transducer is received in a hollow cylindrical receiving tube, which is at the free end with the help of a locking piece is completed. The end of the receiving tube facing away from the striker is provided with a separate one Housing part of the proportional valve tightly connected (DE-AS29 14 195). Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Stelleinrichtung der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, daß ohne Beeinträchtigung der Vorteile einer hydraulischen Verbindung zwischen den Hubräumen des Magnetkerns des Proportionalmagneten und des Magnetkerns des Wegaufnehmers die Montage, insbesondere die koaxiale Montage zwischen Proportiona^magneten und Wegaufnehmer erleichtert und das Meßergebnis des Wegaufnehmers durch eine nahezu toleranzfreie Koaxialität verbessert ist.Proceeding from this, the invention is based on the object of providing an actuating device of the type mentioned at the beginning Further develop genus in such a way that without impairing the advantages of a hydraulic connection between the displacement of the magnetic core of the proportional magnet and the magnetic core of the displacement transducer the assembly, in particular the coaxial assembly between proportional magnets and displacement transducer facilitated and the measurement result of the displacement transducer is improved by an almost tolerance-free coaxiality is. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 genannten Merkmale gelöst (vgl. hierzu letzter Abs. der Figurenbeschreibung). According to the invention, this object is achieved by the features mentioned in the characterizing part of patent claim 1 solved (see last paragraph of the description of the figures). Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further refinements of the invention emerge from the subclaims. 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 I-I von Fig. 2undFig. 1 the adjusting device in a longitudinal section along the line I-I of Figures 2 and Fig.2 die Stelleinrichtung im Querschnitt nach Linie H-II von Fig. 1.2 shows the adjusting device in cross section along the line H-II 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 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 Proportionalventii 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 Proportionalventil 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 des12 extends on one side through a bearing bushing 9 into the actual proportional valve 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
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