CN104575932B - 用于液压系统的阀门的电磁铁和带有电磁铁的阀门 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于操作阀门，尤其是切换阀的电磁铁。其中切换装置在物理上归属于电磁铁‑而不是电网，通过所述切换装置能够降低切换电流。本发明此外涉及一种具有所述电磁铁的阀门，尤其是切换阀。

Description

用于液压系统的阀门的电磁铁和带有电磁铁的阀门

技术领域

本发明涉及按用于液压系统的阀门，尤其是切换阀的电磁铁以及带有所述电磁铁的液压系统的阀门，尤其是切换阀。

背景技术

所述类型的电磁铁被用于将液压系统的阀门，尤其是切换阀操作到其切换位置之一内。为此向电磁铁的线圈施加例如12V或24V的直流电压，以便从所产生的磁力中调节一个在线圈内可轴向移动的电枢。与电枢相连接的阀体，尤其是活塞在切换时间结束时占据切换位置。在大多情况下复位弹簧反用于磁力，所述复位弹簧在切断通电流和磁力减弱的时候使电枢返回到其初始位置。为了保持切换位置电磁铁的绕组保持通电流。其中电磁铁的绕组被设计得很大，从而能够在持续施加换向电流的情况下阻止由于线圈过热导致的过载。

其中的缺点是，这种规格的线圈具有相应较大数量的绕组线因而重量相对较大和材料费用相对较高。

此外为了能够向阀门提供所要求的切换力和切换功率并且同时能够降低电磁铁的线圈的尺寸，以及节省重量和费用，已知一些技术解决方案，在所述方案中使用具有较小线圈的电磁铁。其中为了使电枢在切换方向短时间加速给线圈通高于线圈的额定电流的电流（起动电流）并且最迟在达到切换位置时供应通过脉冲宽度调制降低的电流（保持电流）。该解决方案充分使用这种情况：为了实现短的切换时间在切换之初必须以强的磁力加速电磁铁的电枢，与此相反在达到切换位置之后以相对较小的磁力将所述电磁铁的电枢保持在切换位置中。为此目的在插头上设置一个切换装置，例如从申请人的数据表 RD 30362/2013-07中已知，电磁铁通过所述插头与电压源相连接，例如从文献DE 196 47 215 A1中已知，通过所述切换装置可以根据切换信号和时间向电磁铁的线圈供应过高的起动电流或脉冲宽度调制的，降低的保持电流。同样已知的方案是， 在所述方案中切换装置是控制模块的一部分。在这里示范性地列举申请人的数据表RD 30362（开关柜/IP2X）或RD 30250 (现场安装/IP6X)。

因为所述切换装置必须与电磁铁和所述电磁铁的所要求的切换时间和切换功率精确地相匹配，该解决方案具有缺点，在应用时必须一直注意，只能使用一对相互匹配的插头和电磁铁。为了确保无误对过程技术费用和专业知识的要求都相当高。业已证明例如在该背景下更换破损的磁铁或插头特别困难。在实践中对于使用所述节省材料，节省安装空间和能源的的解决方案存在很大的阻碍，和由此在液压阀技术领域推广程度较低。

发明内容

与此相对本发明的任务是，发明一种用于阀门，尤其是切换阀的电磁铁，所述电磁铁不仅重量低和切换功率高而且对于终端用户更易于使用和更换。本发明的第二个任务是发明一种含有所述电磁铁的阀门，尤其是切换阀。

第一项任务将通过一种操作液压系统的阀门的电磁铁解决， 第二项任务将通过一种液压系统的阀门解决。用于操作液压系统的阀门的电磁铁具有电子切换装置，所述电子切换装置是以这样的方式构成：通过所述电子切换装置可以向电磁铁的线圈至少供应一个第一电流和一个相对降低的第二电流，其特征在于，电磁铁具有连接装置，通过所述连接装置，电磁铁的切换装置可以与电网侧的联接装置相连接以便向线圈供电，其中，所述连接装置可以从电网侧的联接装置拆下。液压系统的阀门具有操作用的如上所述的电磁铁。

电磁铁的优选的改进方式在下文中进行说明。

用于操作液压系统的阀门，尤其是切换阀的电磁铁具有一个电子切换装置，所述电子切换装置是以这样的方式构成：通过所述电子切换装置可以向电磁铁的线圈至少供应一个第一电流和一个与所述第一电流相比，尤其通过脉冲宽度调制，降低的第二电流。按照本发明电磁铁具有一个连接装置，通过所述连接装置电磁铁的切换装置可以与一个电网侧的连接装置-例如可与电网的电压源连接的或已连接的接线插头-相连接，以便向线圈供电。其中连接装置是以这样的方式构成：所述连接装置是可以从电网侧的联接装置拆下的。在本文献中可拆下可以理解为无损的和可重复执行的拆卸。

与背景技术不同，切换装置不再固定地配属于电网侧的联接装置-接线插头-或一个与电磁铁和阀门分开的控制模块，由此使得切换装置与电磁铁的剩余部分能够形成一个紧凑的单元。所述切换装置甚至能够由拥有很少专业知识的维修或操作人员在简单的安装过程中更换。与熟知的，在其中将与电磁铁相匹配的切换装置集成在电网侧的连接装置内的解决方案不同，在这里可以避免在更换电磁铁或接线插头时要求人员必须无误地评估，哪个接线插头与哪个电磁铁正确地相匹配。借此清除已述的在液压阀技术领域推广具有高起动电流和低保持电流的电磁铁时所面临的障碍，和能够很容易地在液压阀技术领域中使用该解决方案的降低重量、安装空间和费用的巨大优势。

优选第一电流是起动电流，通过所述起动电流能够加速阀门的阀体从其初始位置出来，和第二电流是保持电流，通过所述保持电流能够将阀体保持在一个过渡位置或一个最终位置上。

在一个优选形成的变型中切换装置与电磁铁固定地连接在一起，从而始终保证正确的配属。可替选地切换装置与电磁铁可以是可拆卸地连接在一起，由此能够更换切换装置和以简单的方式改变电磁铁的特性。可拆卸的切换装置同样可以用作在连接电缆的不同地形成的，可能的插头连接和确定的，布设在电磁铁上的磁铁插头之间的适配器。

在一个优选的改进方式中切换装置至少部分地（分段地）布设在电磁铁的壳体内和由此能够很好地防止受到撞击，污染，潮湿或破损。

在一个优选的改进方式中切换装置布设在线圈或线圈的绕组架的一个区域内。作为替选或补充，切换装置可以固定在线圈或绕组架上面。

在一个优选的改进方式中连接装置是通过制造技术上很低的费用在电磁铁的壳体上面浇铸成型。

在一个优选的改进方式中切换装置至少部分地布设在浇铸成型的连接装置的壁部内，借此能够有效地提供防污，防潮和防破损保护。

在一个可替选的，优选的改进方式中切换装置集成在可拆卸的适配器装置内，为此在所述适配器装置上面设置连接装置和用于接触线圈的联线装置。业已证明所述包括剩余电磁铁的多件式结构形式的适配器装置特别有利，这是因为通过简单地更换适配器装置就更够将其它的切换装置安装在电磁铁上面-和由此给予其它的特性。此外可以通过连接电缆的不同的插头连接的不同的，相应地匹配的适配器装置接触布设在电磁铁上面的磁铁插头。

优选适配器装置可以防丢失地固定在电磁铁的壳体上面。

尤其优选，至少连接装置或联接（联）线装置的插头图被标准化。

如果切换装置是适配器装置的一部分，则所述切换装置在一个优选的改进方式中至少部分地布设在适配器装置的壁部内，尤其布设在底部或边缘内。由此也导致有效地防污染，防潮或防破损。

在一个优选的改进方式中切换装置，尤其是在制造电磁铁过程中，被至少部分地浇注或包封，由此导致特别保护地布设切换装置。

在一个优选的改进方式中切换装置紧凑地汇总在一个印刷电路板上面或在一个模块内。

在一个优选的改进方式中，切换装置是这样地构成：阀门，尤其是切换阀的切换时间，即阀门在所述切换时间之后切换到切换位置或最终位置，是可参数化（可编程地）设置的。通过参数化设置切换时间可以缩短或延长该切换时间，其中缩短对应较硬的切换而延长,例如从30ms延长到100ms对应较软的切换。

作为替选或补充，切换装置可以优选是这样地构成：通过所述切换装置可以参数化设置阀门，尤其是切换阀的过渡位置，在所述过渡位置中阀门既不具有其基础位置也不具有其切换装置或最终位置。

在一个优选的改进方式中可以通过一个经切换装置向电磁铁电源调制的总线信号参数化设置切换时间和/或过渡位置。

一个液压系统的阀门，尤其是切换阀按照本发明具有一个电磁铁用于将切换阀操作到至少一个切换位置或最终位置，所述电磁铁是按照前述说明的至少一个方面构成。其中已经在电磁铁的说明中列举的优点具有相同的效果。

下面利用两个附图对按照本发明的切换阀的两个实施例进行更详细说明。

附图说明

图1切换阀的第一实施例的纵向剖面图，和

图2切换阀的第二实施例的纵向剖面图。

具体实施方式

除了按照本发明布设切换装置38；138之外，两个实施例显示一个直接控制的、可电磁操作的阀门1；101，例如这已经大多从申请人的参数表RD 231798/2013-06中已知。为了使说明保持得简短和为了公示之目的，在这里可参阅该文献。

按照附图1，4/3-切换阀（分配阀）形式的阀门1具有阀门壳体2，在所述阀门壳体中阀门活塞6可沿着纵轴8轴向移动地安置在差不多圆柱形的阀门孔4内。阀门1具有两个工作接头A, B，一个高压接头P（被遮盖）和油箱接头T。按照图1所示，阀门1处于其弹簧定心的初始位置。阀门活塞6可以通过在阀门壳体2的两侧布设的电磁铁10 切换到两个不同的切换位置。因为两个电磁铁10在结构上是相同的，因此在附图1中只显示两个电磁铁中左侧的一个。因此下述的说明也适用于未显示的、右侧的电磁铁。

电磁铁10具有壳体12 ，大约空心圆柱形的线圈14差不多与纵轴8同轴地布设在所述壳体内。壳体12 已经部分剖开地显示和因而能够视野开阔地观察差不多同轴地旋入壳体2内的极管16。可轴向移动的电枢在本图中被极管遮挡。线圈14，准确地说是其绕组，被安置在绕组架20内，所述绕组架套装在极管16上面并且被壳体12包覆。构造成压缩弹簧的复位弹簧22的一个末端段通过弹簧座26支撑在阀门活塞6处，所述复位弹簧通过其另一个末端段与极管的径向凸肩接触。可轴向移动的电枢与操作杆24相连接，可以使所述操作杆与阀门活塞6的端面接触以便操作阀门活塞。

电磁铁10在径向外侧处具有形成插头板的连接装置28，所述连接装置是在外部在壳体12上浇铸成型。连接装置28通过环绕的边缘20横向于纵轴8伸展， 所述边缘在内侧用浇铸材料32浇铸。三个接点片34穿过所述浇注材料，基于剖面图只有两个是可见的。线圈14可以通过接点片34以及安装在其上的，形成为插头的，电网侧的联接装置36与电压源电连接。接点片34不仅穿过浇铸材料32，而且还穿过连接装置28的底部40， 所述底部在下侧与壳体12接触。切换装置38是在底部40内浇铸成型，所述切换装置通过两根电流线42与线圈14电连接。通过切换装置38可以向线圈14加载相对较大的起动电流，以便加速阀门活塞6从其初始位置出来，和加载相对较低的，脉冲宽度调制的保持电流，在所述保持电流时可以将阀门活塞保持在其两个最终位置的其中之一上。可以从例如公示文献DE 196 47 215 A1中了解所述切换装置，因此在这里可以不再进行详述。

与背景技术不同，切换装置38没有集成在插头36内，而是防丢失地布设在电磁体10上。电磁体10和切换装置38由此形成一个功能和结构单元，能够以简单的方式和过程安全地更换所述单元。

阀门101的第二实施例基本上与在附图1中所示的相对应。其中的区别在于，在这里切换装置138在端侧固定在线圈14上并且由此布设在电磁铁110的壳体12内。据此连接装置128与传统的没有上述切换装置的插头板相对应。因为切换装置138相对接点片34具有较大的距离，因此电流线142比在第一实施例中形成得更长。

公示的是用于操作阀门，尤其是切换阀的电磁铁。其中切换装置在物理上归属于电磁铁-而不是电网，通过所述切换装置能够降低切换电流。此外还公示一种具有所述电磁铁的阀门，尤其是切换阀。

附图标记单

1；101 阀门

2 阀门壳体

4 阀门孔

6 阀体

8 纵轴

10；110 电磁铁

12 壳体

14 线圈

16 极管

18 电枢

20 绕组架

22 复位弹簧

24 操作杆

26 弹簧座

28；128 连接装置

30 边缘

32 浇铸材料

34 接点片

36 插头

38；138 切换装置

42；142 电流线。

Claims (14)

1.一种用于操作液压系统的阀门（1；101）的电磁铁，其具有电子切换装置（38；138），所述电子切换装置是以这样的方式构成：通过所述电子切换装置可以向电磁铁（10；110）的线圈（14）至少供应一个第一电流和一个相对降低的第二电流，其特征在于，电磁铁（10；110）具有连接装置（28；128），通过所述连接装置，电磁铁的切换装置（38；138）可以与电网侧的联接装置（36）相连接以便向线圈（14）供电，其中，所述连接装置（28；128）可以从电网侧的联接装置（36）拆下。

2.根据权利要求1所述的电磁铁 , 其中切换装置（38；138）是固定地布设，或其中，切换装置是可拆卸地布设。

3.根据权利要求1或2所述的电磁铁 , 其中切换装置（138）被至少部分地布设在电磁铁（110）的壳体（12）内。

4.根据权利要求1所述的电磁铁 , 其中切换装置布设在线圈（14）或线圈（14）的绕组架（20）的一个区域内，和/或其中，切换装置固定在线圈（14）和/或绕组架（20）处。

5.根据权利要求1所述的电磁铁 , 其中连接装置（28；128）是在电磁铁（10；110）的壳体（12）上浇铸成型。

6.根据权利要求5所述的电磁铁 , 其中切换装置（38）被至少部分地布设在浇铸成型的连接装置（28）的壁部内。

7.根据权利要求1所述的电磁铁 , 其具有可拆卸的适配器装置 ，在所述适配器装置上设置所述切换装置和所述连接装置以及一个用于接触线圈的联接装置。

8.根据权利要求7所述的电磁铁 , 其中切换装置被至少部分地布设在适配器装置的壁部内。

9.根据权利要求1所述的电磁铁 , 其中切换装置（38）被至少部分地浇注或包封。

10.根据权利要求1所述的电磁铁 , 其中切换装置（38；138）是这样地构成：阀门（1；101）的切换时间，即阀门在所述切换时间之后切换到切换位置或最终位置，可通过切换装置进行参数化设置，和/或其中，切换装置（38；138）这样地构成：通过所述切换装置可以参数化地设置阀门（1；101）的过渡位置。

11.根据权利要求10所述的电磁铁 , 其中切换时间和/或过渡位置可以通过一个经切换装置（38；138）针对电源被调制的信号进行参数化设置。

12.根据权利要求1所述的电磁铁 , 其中所述阀门（1；101）是切换阀。

13.一种液压系统的阀门，其具有操作用的、根据权利要求1至12中任一项所述的电磁铁（10；110）。

14.根据权利要求13所述的阀门 , 其中所述阀门（1；101）是切换阀。