DE10124544A1 - Method for evacuating air from an electromagnetic actuator has a rotatable sealed hollow rod with an eccentric end plate providing access to the outside at one angular position - Google Patents
Method for evacuating air from an electromagnetic actuator has a rotatable sealed hollow rod with an eccentric end plate providing access to the outside at one angular positionInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Stellein richtung nach der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 nä her definierten Art.The invention relates to an electromagnetic actuator direction according to the preamble of claim 1 nä defined type.
Aus der DE 33 00 437 C2 ist eine elektromagnetische Stelleinrichtung bekannt, in dessen Gehäuse ein einen Anker eines Elektromagneten aufnehmendes Druckrohr angeordnet ist. Das freie Ende des Druckrohrs ist durch einen Ver schlußstopfen druckfest abgeschlossen, wobei an dem aus dem Gehäuse ragenden Ende des Schlußstopfens eine Mutter aufge schraubt ist, die das Gehäuse bezüglich des Druckrohres festhält. Im Verschlußstopfen ist eine mittige Längsbohrung ausgebildet, in der ein Stößel für eine Handnotbetätigung angeordnet ist. From DE 33 00 437 C2 is an electromagnetic Actuator known, in the housing an anchor arranged a pressure pipe receiving electromagnet is. The free end of the pressure pipe is through a ver end plug is sealed pressure-tight, with the from the A nut protruding from the housing protruding end of the end plug is screwed to the housing with respect to the pressure pipe holds. There is a central longitudinal hole in the plug trained in the plunger for manual override is arranged.
Bei der Montage der elektromagnetischen Stelleinrichtung an das Steuerventil wird die elektromagnetische Stelleinrich tung durch eine Drehbewegung des Druckrohres mit seinem Zentralgewinde in das Ventilgehäuse des Steuerventils ein geschraubt. Aufgrund der Drehbewegung während des Ein schraubens ist die elektromagnetische Stelleinrichtung in einer nur unzureichend vorher bestimmbaren Position an dem Ventilgehäuse befestigt. Um ein Schwingen des Ankers im Druckrohr zu vermeiden, wird bei derartigen elektromagneti schen Stelleinrichtungen in der Praxis ein Dämpfungsfluid im Innenraum des Druckrohres vorgesehen.When assembling the electromagnetic actuator the control valve becomes the electromagnetic actuator by rotating the pressure pipe with his Central thread in the valve housing of the control valve screwed. Because of the rotation during the on screwing is the electromagnetic actuator in a position at the Valve housing attached. To make the anchor swing Avoiding pressure pipe is used with such electromagnetic control devices in practice a damping fluid provided in the interior of the pressure pipe.
Nachteilig dabei ist es jedoch, daß mit zunehmender Be triebsdauer der elektromagnetischen Stelleinrichtung Luft in den Innenraum gelangt und sich je nach Einbaulage der elektromagnetischen Stelleinrichtung an der "höchsten Stel le" des Innenraumes der elektromagnetischen Stelleinrich tung ansammelt, was zu einer ungenügenden Dämpfung und da mit zu einem Schwingen der angesteuerten Ventile führt.However, it is disadvantageous that with increasing loading operating time of the electromagnetic actuator air gets into the interior and depending on the installation position of the electromagnetic actuator at the "highest position le "of the interior of the electromagnetic actuator tion accumulates, resulting in insufficient damping and there leads to an oscillation of the controlled valves.
Unter dem höchsten Punkt des Innenraumes ist im vorliegen den Fall der Punkt bzw. Bereich des Innenraumes zu verste hen, in dessen Richtung in dem Innenraum vorhandene Luft blasen aufgrund des Dichteunterschiedes zu dem Dämpfungsflu id aufsteigen und sich dort sammeln.Below is the highest point of the interior to understand the case of the point or area of the interior hen, in the direction of which air is present in the interior blow due to the difference in density to the damping flow id rise and gather there.
Um eine ausreichende Dämpfung zu gewährleisten, ist in der Praxis dazu übergegangen worden, Druckrohre mit einer Ent lüftungsschraube zu versehen, wobei insbesondere bei waag rechter Einbaulage der Stelleinrichtung die Luft jedoch nur bis zur Oberkante der Gewindebohrung aus dem Druckrohr ab gelassen werden kann und oberhalb des Gewindes in dem Druckrohr ein Luftpolster verbleibt, welches die Fluid dämpfung des Ankers im Druckrohr verschlechtert.To ensure adequate damping, the In practice, pressure pipes with an ent to provide ventilation screw, especially with horizontal the right installation position of the actuator, however, only the air up to the upper edge of the threaded hole from the pressure pipe can be left and above the thread in the An air cushion remains which holds the fluid damping of the armature in the pressure pipe deteriorated.
Die erfindungsgemäße elektromagnetische Stelleinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, daß die im Druckrohr befindliche Luft vollständig entfernt werden kann und dadurch eine ausrei chende Dämpfung der Ankerbewegung gewährleistet werden kann, womit ein Schwingen eines mit der Stelleinrichtung verbundenen Steuerventiles in vorteilhafter Weise vermieden wird.The electromagnetic actuating device according to the invention with the features of claim 1 points against it the advantage that the air in the pressure pipe can be completely removed and thereby sufficient appropriate damping of the armature movement can be guaranteed can what a swinging one with the actuator connected control valve avoided in an advantageous manner becomes.
Dies wird dadurch erreicht, daß die elektromagnetische Stelleinrichtung mit einer Einrichtung zum Entlüften des Druckrohres versehen ist, die ein in dem Druckrohr dichtend und drehbar angeordnetes Entlüftungselement aufweist, das wenigstens eine in den Innenraum mündende Leitung umfaßt, deren in den Innenraum mündendes Leitungsende in vorteil hafter Weise bei bestimmten Einbaulagen der elektromagneti schen Stelleinrichtung, die zwischen einer waagrechten Po sition bis hin zu einer senkrechten Position bzw. Einbaula ge, bei der der Magnet auf dem Ventilkörper steht, liegen kann, immer im Bereich des "höchsten Punktes" des Innenrau mes positionierbar ist.This is achieved in that the electromagnetic Actuating device with a device for venting the Pressure pipe is provided, which seals in the pressure pipe and has a rotatably arranged ventilation element which comprises at least one line opening into the interior, whose line end opening into the interior is advantageous in certain mounting positions of the electromagnetic control device between a horizontal Po sition up to a vertical position or installation position ge with the magnet on the valve body can, always in the area of the "highest point" of the interior can be positioned.
Diese Möglichkeit besteht, da das in den Innenraum mündende Leitungsende am äußeren Durchmesser des Innenraumes und an dem eine mit der Stelleinrichtung verbundenen Steuerventil abgewandten Ende des Innenraumes angeordnet ist und das Entlüftungselement drehbar in dem Druckrohr angeordnet ist, so daß das in den Innenraum mündende Leitungsende durch die Rotation des Entlüftungselementes in den Bereich des höch sten Punktes des Innenraumes bringbar ist.This possibility exists because the opening into the interior Cable end at the outer diameter of the interior and on the one control valve connected to the actuating device opposite end of the interior is arranged and that Ventilation element is rotatably arranged in the pressure tube, so that the line end opening into the interior through the Rotation of the ventilation element in the area of the highest most point of the interior can be brought.
Die Leitung ist mit der Umgebung des Druckrohres verbunden und gegenüber dieser außer während dem Entlüftungsvorgang gesperrt. Um eine vollständige Entlüftung des Druckrohres zu erreichen, wird das in den Innenraum mündende Leitung sende in den Bereich des höchsten Punktes des Innenraumes, in welchem sich ein Luftpolster ansammelt, gedreht. Zur Entlüftung wird die Leitung in Richtung der Umgebung des Druckrohres entsperrt, so daß die in dem Innenraum befind liche Luft aufgrund des Druckunterschiedes zwischen dem In nenraum des Druckrohres und der Umgebung aus dem Innenraum gespült wird. Nach dem Entlüftungsvorgang wird die Leitung wieder versperrt, so daß kein weiteres Fluid austreten kann.The line is connected to the surroundings of the pressure pipe and against this except during the venting process blocked. For a complete venting of the pressure pipe to achieve this is the line leading into the interior send in the area of the highest point of the interior, in which an air cushion accumulates, rotated. to Venting is directed towards the area surrounding the Unlocked pressure pipe so that they are located in the interior air due to the pressure difference between the In inner space of the pressure pipe and the surroundings from the interior is rinsed. After the venting process, the line blocked again so that no further fluid escapes can.
Für den Fall, daß die elektromagnetische Stelleinrichtung in "hängender" Einbaulage montiert bzw. betrieben wird, entlüftet sich der Innenraum des Druckrohres von selbst, da in den Innenraum des Druckrohres gelangende Luft aufgrund des Druckunterschiedes in dem Dämpfungsfluid aufgrund des Dichteunterschiedes in Richtung des Steuerventiles aus dem Innenraum des Druckrohres austritt. In the event that the electromagnetic actuator is installed or operated in a "hanging" installation position, the interior of the pressure pipe is self-venting because Air entering the interior of the pressure pipe due to the pressure difference in the damping fluid due to the Density difference in the direction of the control valve from the Interior of the pressure pipe emerges.
Weitere Vorteile und Weiterbildungen der Stelleinrichtung nach der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen.Further advantages and further developments of the actuating device according to the invention will become apparent from the description of the Drawing and the claims.
Ein Ausführungsbeispiel der elektromagnetischen Stellein richtung nach der Erfindung ist in der Zeichnung in verein fachter Darstellung gezeigt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigenAn embodiment of the electromagnetic site Direction according to the invention is in the drawing in association shown in more detail and is shown in the following Description explained in more detail. Show it
Fig. 1 ein Druckrohr mit einem Anker und einer Einrich tung zum Entlüften eines Innenrohres des Druckrohres in ei nem vereinfachten Längsschnitt in Alleinstellung; und Figure 1 is a pressure pipe with an anchor and a Einrich device for venting an inner tube of the pressure tube in egg nem simplified longitudinal section in isolation. and
Fig. 2 eine Vorderansicht des Druckrohres, wobei ein in dem Druckrohr drehbar angeordnetes Entlüftungselement dar gestellt ist. Fig. 2 is a front view of the pressure pipe, wherein a vent element is rotatably arranged in the pressure pipe is provided.
In Fig. 1 ist ein Druckrohr 1 mit einem Zentralgewinde 2 einer an sich bekannten und nicht näher dargestellten elek tromagnetischen Stelleinrichtung für ein hydraulisches Steuerventil in stark schematisierter Darstellung gezeigt.In Fig. 1, a pressure pipe 1 with a central thread 2 of a known and not shown elec tromagnetic actuator for a hydraulic control valve is shown in a highly schematic representation.
In einem Innenraum 3 des Druckrohres 1 ist ein Anker 4 ei nes Elektromagneten der elektromagnetischen Stelleinrich tung in axialer Richtung des Druckrohres 1 verschieblich geführt, wobei in dem Innenraum 3 ein Fluid zur Dämpfung einer Bewegung des Ankers 4 vorgesehen ist. Bei dem Fluid zur Dämpfung handelt es sich vorzugsweise um ein inkompres sibles Fluid, insbesondere um ein Hydrauliköl.In an interior 3 of the pressure tube 1 , an armature 4 egg nes electromagnet of the electromagnetic Stellinrich device is slidably guided in the axial direction of the pressure tube 1 , wherein a fluid for damping a movement of the armature 4 is provided in the interior 3 . The damping fluid is preferably an incompressible fluid, in particular a hydraulic oil.
An dem dem Zentralgewinde 2 abgewandten Ende des Druckroh res 1 ist eine Einrichtung 5 zum Entlüften des Druckrohres 1 vorgesehen, wobei die Einrichtung 5 zum Entlüften ein in dem Druckrohr 1 dichtend und drehbar angeordnetes Entlüf tungselement 6 aufweist, welches zugleich in axialer Rich tung des Druckrohres 1 bzw. verschieblich in diesem geführt ist, um eine Handnotbetätigung der Stelleinrichtung zu er möglichen. Das Entlüftungselement 6 ist mit einer in den Innenraum 3 des Druckrohres 1 mündenden Leitung 7 ausge führt. Ein in den Innenraum 3 mündendes Leitungsende 8 der Leitung 7 ist an einem äußeren Durchmesser des Innenraumes 3 und im Bereich eines Endes des Innenraumes 3 angeordnet, welches dem mit dem Steuerventil verbundenen Ende des Druckrohres 1 gegenüberliegt.At the central thread 2 facing away from the Druckroh res 1 , a device 5 for venting the pressure pipe 1 is provided, the device 5 for venting a sealing element in the pressure pipe 1 and rotatably arranged venting element 6 , which at the same time in the axial Rich direction of the pressure pipe 1 or is slidably guided in this in order to enable manual override of the actuating device. The venting element 6 is connected with a line 7 leading into the interior 3 of the pressure pipe 1 . A line end 8 of the line 7 opening into the interior 3 is arranged on an outer diameter of the interior 3 and in the region of an end of the interior 3 , which is opposite the end of the pressure pipe 1 connected to the control valve.
Das Entlüftungselement 6 weist einen zylindrischen ersten Abschnitt 9 und einen sich an den zylindrischen Abschnitt 9 anschließenden plattenartigen zweiten Abschnitt 10 auf, wo bei die Leitung 7 einen sich in axialer Richtung des Ent lüftungselementes 6 erstreckenden, ersten Leitungsabschnitt 7A und einen sich in radialer Richtung des Entlüftungsele mentes 6 in dem zweiten plattenartigen Abschnitt 10 erstreckenden, zweiten Leitungsabschnitt 7B aufweist.The ventilation element 6 has a cylindrical first section 9 and a plate-like second section 10 adjoining the cylindrical section 9 , where in the line 7 a first line section 7 A extending in the axial direction of the ventilation element 6 , and one in the radial direction of the Entlüftungsele element 6 in the second plate-like section 10 extending, second line section 7 B has.
Weiter ist das Entlüftungselement 6 in einer mit dem Druck rohr 1 dicht und fest verbundenen Buchse 11 drehbar ange ordnet, wobei zwischen dem Entlüftungselement 6 und der Buchse 11 ein Dichtring 19 zur Abdichtung des Innenraumes 3 gegenüber der Umgebung des Druckrohres 1 vorgesehen ist. Die Leitung 7 ist mit einem Dichtsitz 12 und einem damit korrespondierenden Dichtelement 13 versehen, wobei das Dichtelement 13 im vorliegenden Ausführungsbeispiel als ei ne Kugel ausgebildet ist, die zwischen dem Dichtsitz 12 und einer auf das Dichtelement 13 einwirkenden Feder 18 zur Ab dichtung der Leitung 7 angeordnet ist.Furthermore, the venting element 6 is rotatably arranged in a sleeve 11 which is tightly and firmly connected to the pressure tube 1, a sealing ring 19 being provided between the venting element 6 and the sleeve 11 for sealing the interior 3 from the surroundings of the pressure tube 1 . The line 7 is provided with a sealing seat 12 and a corresponding sealing element 13 , the sealing element 13 in the present exemplary embodiment being designed as a ball which between the sealing seat 12 and a spring 18 acting on the sealing element 13 for sealing the line 7 is arranged.
Im Betrieb der elektromagnetischen Stelleinrichtung ist der Druck im Innenraum 3 größer als der Druck der Umgebung des Druckrohres 1, so daß das Dichtelement 13 aufgrund des Druckunterschiedes und der Federkraft dichtend gegen den Dichtsitz 12 gedrückt ist. Zur Entlüftung des Innenraumes 3 wird ein nicht näher dargestelltes Werkzeug in den ersten Leitungsabschnitt 7A eingeführt, so daß die Kugel 13 mit diesem von dem Dichtsitz 12 abgehoben und in dem Innenraum 3 befindliche Luft über den zweiten Leitungsabschnitt 7B an dem Dichtelement 13 vorbei, über den ersten Leitungsab schnitt 7A aus dem Druckrohr 1 an die Umgebung geführt wird. Mit dieser Anordnung der Kugel 13 in der Leitung 7, der daran angreifenden Feder 18 und dem axial beweglichen Entlüftungselement 6 ist einem Bediener die Möglichkeit ei ner Handnotbetätigung der Stelleinrichtung in Verbindung mit einer schnellen und einfachen Entlüftung des Druckrohrs 1 gegeben.During operation of the electromagnetic actuating device, the pressure in the interior 3 is greater than the pressure in the vicinity of the pressure tube 1 , so that the sealing element 13 is pressed against the sealing seat 12 in a sealing manner due to the pressure difference and the spring force. To vent the interior 3 , a tool (not shown in more detail) is inserted into the first line section 7 A, so that the ball 13 is lifted off the sealing seat 12 and air in the interior 3 is passed past the sealing element 13 via the second line section 7 B, via the first line section 7 A from the pressure pipe 1 to the environment. With this arrangement of the ball 13 in the line 7 , the spring 18 engaging thereon and the axially movable venting element 6 , an operator is given the possibility of a manual emergency operation of the actuating device in connection with a quick and easy venting of the pressure pipe 1 .
Bei der Montage der elektromagnetischen Stelleinrichtung wird diese mit dem Zentralgewinde 2 des Druckrohres 1 in das Ventilgehäuse eines hydraulischen Steuerventiles einge schraubt, wobei eine endgültige Ausrichtung der elektromag netischen Stelleinrichtung bzw. des Druckrohres 1 in bezug auf seine Umgebung aufgrund der Drehung beim Einschrauben nur schwer vorherbestimmbar ist. Um eine vollständige Ent lüftung des Innenraumes 3 zu gewährleisten, besteht die Möglichkeit, das Entlüftungselement 6 derart gegenüber dem Druckrohr 1 zu verdrehen, daß das Leitungsende 8 der Lei tung 7 entsprechend der Einbaulage des Druckrohres 1 immer am "höchsten Punkt" des Innenraumes 3 positioniert ist.When assembling the electromagnetic actuator, this is screwed with the central thread 2 of the pressure pipe 1 into the valve housing of a hydraulic control valve, a final alignment of the electromagnetic actuating device or the pressure pipe 1 with respect to its surroundings being difficult to predict due to the rotation when screwing in is. In order to ensure complete ventilation of the interior 3 , there is the possibility of rotating the ventilation element 6 relative to the pressure pipe 1 in such a way that the line end 8 of the line 7 is always positioned at the “highest point” of the interior 3 in accordance with the installation position of the pressure pipe 1 is.
Um die Drehbewegung des Entlüftungselementes 6 gegenüber der Buchse 11 zu erleichtern, überragt das Entlüftungsele ment 6 die Buchse 11 und weist in dem Abschnitt, um welchen das Entlüftungselement 6 die Buchse 11 überragt, eine als Schlüsselflächen 14 ausgebildete Einrichtung auf, welche mit einem Werkzeug derart korrespondiert, daß dieses an dem Entlüftungselement 6 angelegt werden kann und in die ge wünschte Position verdreht werden kann. Die Schlüsselflä chen 14 sind in der Fig. 2 näher dargestellt und im vor liegenden Ausführungsbeispiel jeweils auf zwei gegenüber liegenden Seiten des Entlüftungselementes 6 als Abflachun gen ausgeführt.In order to facilitate the rotational movement of the venting element 6 relative to the socket 11 , the Entlüftungsele element 6 projects beyond the socket 11 and has, in the section by which the ventilation element 6 protrudes above the socket 11 , a device designed as a key surface 14 , which can be used with a tool in this way corresponds that this can be applied to the venting element 6 and can be rotated into the desired position. The Schlüsselflä surfaces 14 are shown in FIG. 2 and executed in the exemplary embodiment before on two opposite sides of the ventilation element 6 as a flattening gene.
Weiter ist das Entlüftungselement 6 an seiner dem Innenraum 3 abgewandten Stirnseite 15 mit einer Markierung 16 ausge bildet, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel als ein Dreieck ausgestaltet ist, deren in radialer Richtung des Entlüftungselementes 6 nach außen weisende Spitze die Stel lung des zweiten Leitungsabschnittes 7B in Bezug auf das Druckrohr 1 anzeigt. Damit ist gewährleistet, daß ein Be nutzer das Entlüftungselement 6 derart gegenüber dem Druck rohr 1 verdrehen kann, daß das Leitungsende 8 am "höchsten Punkt" des Innenraumes 3 positioniert ist und eine voll ständige Entlüftung des Innenraumes 3 gewährleistet ist.Furthermore, the ventilation element 6 is formed on its end face 15 facing away from the interior 3 with a marking 16 , which in the present exemplary embodiment is configured as a triangle, the tip of which, in the radial direction of the ventilation element 6, points outwards to the position of the second line section 7 B in Indicates reference to the pressure pipe 1 . This ensures that a user Be the breather element 6 can rotate relative to the pressure pipe 1 that the line end 8 is positioned at the "highest point" of the interior 3 and a full constant ventilation of the interior 3 is guaranteed.
Alternativ zu der Ausbildung des Dichtelementes 13 als Ku gel kann es selbstverständlich vorgesehen sein, das Dicht element als Kegel oder einem ähnlichen geometrischen Körper auszubilden, der geeignet ist, zusammen mit dem Dichtsitz 12 die Leitung 7 gegenüber der Umgebung des Druckrohres 1 abzusperren bzw. abzudichten. Es liegt selbstverständlich im Ermessen des Fachmannes, anstatt der Kombination aus Dichtelement, Dichtsitz und der auf das Dichtelement ein wirkenden Feder einen auf ein weiteres Dichtelement einwir kenden Sperrkörper zur Abdichtung der Leitung vorzusehen. Der Sperrkörper kann dabei beispielsweise als Schraube aus gebildet sein, welche in den ersten Leitungsabschnitt 7A eingeschraubt wird, und das weitere Dichtelement kann als zwischen der Stirnfläche 15 des Entlüftungselementes 6 und der Schraube angeordnete Dichtscheibe ausgeführt sein. Der Sperrkörper bzw. die Schraube kann als eine gängige Sechs kantschraube oder auch als Innensechskantschraube ausge führt sein.As an alternative to the design of the sealing element 13 as Ku gel, it can of course be provided to form the sealing element as a cone or a similar geometric body, which is suitable, together with the sealing seat 12, to shut off or seal the line 7 from the surroundings of the pressure pipe 1 , It is, of course, at the discretion of the person skilled in the art, instead of the combination of sealing element, sealing seat and the spring acting on the sealing element, to provide a locking element acting on a further sealing element for sealing the line. The locking body can be formed, for example, as a screw which is screwed into the first line section 7 A, and the further sealing element can be designed as a sealing washer arranged between the end face 15 of the ventilation element 6 and the screw. The locking body or the screw can be out as a common hexagon screw or as a hexagon socket.
Für den Fall, daß die Leitung 7 durch die Dichtelement- Dichtsitz-Federkombination abgedichtet wird, ist in dem plattenartigen zweiten Abschnitt 10 des Entlüftungselemen tes 6 eine Art Stopfen 17 eingepreßt, der nach der Montage des Dichtelementes 13 in der Leitung 7 zum Verschließen der Montageöffnung des Dichtelementes 6 eingefügt wird.In the event that the line 7 is sealed by the sealing element-sealing seat-spring combination, a type of plug 17 is pressed into the plate-like second section 10 of the Entlüftungselemen 6 , which after installation of the sealing element 13 in the line 7 to close the assembly opening of the sealing element 6 is inserted.
Darüber hinaus kann das Entlüftungselement 6 anstatt der außenseitig vorgesehenen Schlüsselflächen mit einem im Be reich der Stirnfläche 15 in dem ersten Leitungsabschnitt 7A vorgesehenen Innensechskant zur Aufnahme eines Imbusschlüs sels ausgebildet sein, wobei der Überstand des Entlüftungs elementes 6 gegenüber der Buchse 11 gemäß dem Ausführungs beispiel aus Fig. 1 nicht erforderlich ist.In addition, the ventilation element 6 can be formed instead of the outside provided key surfaces with a Be in the end face 15 in the first line section 7 A provided hexagon for receiving an Allen key, the protrusion of the ventilation element 6 compared to the socket 11 according to the embodiment example is not required in FIG. 1.
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