-
Die
Erfindung betrifft eine Justiervorrichtung gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner
ein Ventil mit einer solchen Justiervorrichtung.
-
Die
gattungsbildende Justiervorrichtung kommt z. B. in der Fluidtechnik,
der Pneumatik oder Hydraulik vielfach zum Einsatz, um einen Ventilkolben
oder ein Ventilglied mit einer vorgegebenen Vorspannkraft zu beaufschlagen.
-
In
dem Datenblatt RD 25710/10.05 der Bosch Rexroth AG ist ein Druckventil
vom Typ DBD.. K dargestellt, dessen Ventilkolben von einer Feder mit
einer vorgebbaren Vorspannkraft beaufschlagt ist. Die Vorspannkraft
lässt sich über eine Schraubhülse, an
der sich die Feder abstützt, einstellen. Die Schraubhülse
besitzt ein Außengewinde für ihre axiale Verstellung
in dem Ventilgehäuse. Auf einem weiteren Außengewinde
der Schraubhülse sitzt eine Kontermutter, mit der sich
die eingestellte Position der Schraubhülse sichern lässt.
-
Solche
herkömmlicher Weise an Ventilen eingesetzten Justiervorrichtungen
sind zwar einfach aufgebaut, benötigen jedoch einen großen
Bauraum und bedingen einen hohen Aufwand bei der Justierung, da
die Schraubhülse, welche als verstellbares Widerlager dient,
jeweils gesichert werden muss.
-
Wie
die
DE 197 29 935 zeigt,
sind Einbauventile bekannt, bei denen sich eine Vorspannfeder für
den Ventilkolben an einem eingepressten Widerlager abstützt.
Beim Einpressvorgang kann zwar die Position dieses Widerlagers grob
vorgegeben werden. Es kann jedoch keine hohe Präzision
erreicht werden und Korrekturen oder eine nachträgliche
Justierung sind nicht möglich.
-
Die
vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eine kompakte, möglichst
einfach einstellbare Justiervorrichtung – unter Anderem
für ein Hydraulikventil anzugeben, die eine einjustierte
Position des Justierglieds zuverlässig beibehält.
-
Diese
Aufgabe wird durch eine Justiervorrichtung mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 gelöst. Die Aufgabe wird ebenfalls durch
ein Ventil mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst.
-
Die
erfindungsgemäße Justiervorrichtung besitzt ein
mit einer Bohrung versehenes Gehäuseteil und ein in der
Bohrung mittels eines Gewindes verstellbar gehaltenes Justierglied.
Die Besonderheit ist es, dass ein Abschnitt des Justierglieds mit
einem Abschnitt der Bohrung eine Presspassung eingeht.
-
Eine
solche Justiervorrichtung lässt sich gemäß der
Auslegung des Gewindes nahezu beliebig fein justieren. Außerdem
ist ein Verharren des Justierglieds in einer einjustierten Position
sichergestellt. Die auf Grund der Presspassung erforderlichen Einstellkräfte
lassen eine werkzeuglose oder gar vibrationsbedingte Drehung des
Justierglieds nicht zu. Eine freie axiale Verschiebung wird durch
das Gewinde verhindert. Die Justiervorrichtung baut sehr kompakt
und benötigt nur zwei Grundbauteile. Die beschriebene Funktion
kann mit einfachsten Bauteilgeometrien und dementsprechend geringem
Herstellungsaufwand dargestellt werden.
-
Setzt
man die erfindungsgemäße Justiervorrichtung in
Hydraulikventilen ein, so vereinfachen sich der Aufbau, die Montage
und die Einjustierung der Ventile. Das Ventilgehäuse kann
gleichzeitig als Gehäuse der Justiervorrichtung dienen.
Es lässt sich ein kompakter Aufbau des Ventils und eine
hohe Sicherheit gegen unbeabsichtigte Verstellung der Spannvorrichtung
erzielen.
-
Vorteilhafte
Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
-
Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform dient die Justiervorrichtung
dazu, eine justierbare Spannvorrichtung bereit zu stellen. Dazu ist
das Justierglied als Widerlager für ein elastisches Spannelement
(22) ausgebildet. So lässt sich eine kompakt bauende
Spannvorrichtung bereitstellen.
-
Vorzugsweise
ist die zur Verschiebung des Justierglieds in der Presspassung benötigte
Kraft am Gewinde abstützbar. Dies erlaubt eine besonders einfache
zuverlässige Justierung die lediglich eine Drehmomentbeauschlagung
des Justierglieds erfordert. Die Justierung kann dann auch in beide
Richtungen entlang der Bohrungsachse erfolgen.
-
Das
Justierglied kann z. B. als Hülse oder als Büchse
ausgebildet sein, die jeweils abschnittsweise mit einem Außengewinde
versehen sind. Eine Büchse oder eine Hülse kann
ein elastisches Element wie eine Feder sicher aufnehmen, wobei eine
Hülse sogar als Abschnitt eines Druckmittelkanals oder
als Entlastungsöffnung dienen kann.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist das Justierglied
in einem Presspassungsabschnitt eine radial nach außen
vorstehende Erhebung auf. Vorzugsweise ist die Erhebung abgerundet.
Dies erleichtert das Einführen des Widerlagers in die Bohrung
bzw. das Herstellen der Presspassung zwischen einem dazu vorgesehenen
Bohrungsabschnitt und dem Presspassungsabschnitt am Widerlager.
-
Wenn
ein als Hülse oder Büchse ausgebildetes Justierglied
in einem Presspassungsabschnitt eine verringerte Wandstärke
aufweist als in einem Gewindeabschnitt kann auch eine recht geringe
Radialkraft zur Ausübung der Presspassung eingestellt werden.
Insbesondere lässt sich eine elastische Verformung des
Justierglieds nutzen. Dadurch können auch Fertigungstoleran zen
in gewissem Maße ausgeglichen und die Streuung der Presspassungskräfte von
Vorrichtung zu Vorrichtung gering gehalten werden.
-
Besonders
bevorzugt ist eine Ausgestaltung, bei der ein als Hülse
ausgebildetes Justierglied ausgehend von einer der Stirnseiten der
Hülse einen sich in mehreren aufeinanderfolgenden Axialabschnitten stets
verjüngenden Innendurchmesser besitzt. Eine solche Hülse
lässt sich ohne Umspannen auf einer Werkzeugmaschine fertigen.
Es kann gegebenenfalls sogar ein Werkzeugwechsel vermieden werden.
-
Die
derart ausgebildete Hülse besitzt vorzugsweise unter den
besagten Axialabschnitten wenigstens einen Werkzeugaufnahmeabschnitt
und einen Federaufnahmeabschnitt.
-
Wenn
die Bohrung ausgehend von einer Mündungsöffnung
sich an einer Stufe radial verengt, ein Innengewinde in einem zwischen
Mündung und Stufe angeordneten Bohrungsabschnitt vorhanden ist,
und wenn ein Presspassungsabschnitt der Bohrung auf der mündungsfernen
Seite der Stufe angeordnet ist, kann das Gewinde großzügig,
d. h. zur sicheren Aufnahme der zur Ausbildung der Presspassung
erforderlichen Kräfte, dimensioniert werden. Das Herstellen
des Gewindes gestaltet sich besonders einfach. Alternativ kann aber
auch die Abfolge des Presspassungsabschnitts der Bohrung und des Gewindes
hinsichtlich der Stufe vertauscht sein.
-
Eine
besonders bevorzugte Ausgestaltung eines Ventils gemäß der
vorliegenden Erfindung sieht vor, dass ein Ventilschieber an seiner
einen Stirnseite durch eine Feder und auf seiner anderen Stirnseite
durch die Justiervorrichtung und eine weitere Feder beaufschlagt
ist, wobei eine Position des Ventilschiebers in einer unbetätigten
Stellung durch die durch die Justiervorrichtung und die weitere
Feder gebildete Spannvorrichtung justierbar ist. Bei einem solchen
Ventil kann die unbetätigte Stellung des Ventilschiebers
sehr präzise justiert werden. Die einmal einjustierte Stellung
wird zuverlässig beibehalten. Die Abmessungen des Ventils
fallen sehr kompakt aus, obwohl sich die Spannvorrichtung präzise einjustieren
lässt.
-
Vorzugsweise
ist bei einem solchen Ventil das Justierglied als Hülse
ausgebildet und die Mündung der Bohrung, in der das Justierglied
gehalten ist, ist als Druckmittelanschluss vorgesehen. Dies erlaubt
eine weitere Verringerung der Abmessungen des Ventils, da die Justierfunktion
in den axialen Druckmittelzufuhranschluss integriert ist.
-
Nachfolgend
werden die vorliegende Erfindung und deren Vorteile unter Bezugnahme
auf das in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel
näher erläutert.
-
1 stellt
ein hydraulisches Ventil dar, an welchem die erfindungsgemäße
Justiervorrichtung vorgesehen ist.
-
2 zeigt
einen Abschnitt dieses Ventils in Vergrößerung,
in welchem sich die Justiervorrichtung befindet.
-
Gemäß 1 ist
ein hydraulisches Ventil 1 als 4/3-Wege-Einschraubventil
ausgebildet. Es ist mit einer Ventilbuchse 3, einem in
der Ventilbuchse 3 in einer durchgängigen Ventilbohrung 4 geführten
Ventilschieber 5 und mit einem Betätigungsmagneten 7 ausgestattet.
Der Betätigungsmagnet 7 ist ein Doppelhubmagnet.
Er besitzt einen in einem Polrohr 9 axial beweglich aufgenommenen
Anker 10, ein Verschlussstück 12 als
Abschluss des Polrohrs 9 und eine daran abgestützte
Feder 14, die den Anker 10 mit einer gewissen
Kraft in Richtung der Ventilbuchse 3 gegen den Ventilschieber 5 vorspannt.
-
Auf
der dem Betätigungsmagneten 7 abgewandten Seite
der Ventilbuchse 3 ist am Mündungsabschnitt 18 eine
Hülse 20 verstellbar in die Ventilbohrung 4 eingeschraubt.
Die Hülse 20 bildet das Widerlager für
eine Feder 22, die zwischen der Hülse 20 und
dem Ventilschieber 5 eingespannt ist. Der Ventil schieber 5 ist
somit unter Einschluss des Ankers 10 zwischen den Federn 14 und 22 eingespannt.
-
Die
Ruheposition des Ventilschiebers 5 im unbetätigten
Zustand, d. h. wenn der Betätigungsmagnet 7 nicht
bestromt ist, stellt sich so ein, dass die von den Federn 22 und 14 ausgeübten
Vorspannkräfte im Gleichgewicht sind. Durch axiales Verstellen der
Hülse 20 lässt sich die Ruheposition
exakt einjustieren.
-
Das
Ventil 1 wird durch eine Mündungsöffnung 16 an
seiner Stirnseite 15 mit Druckmittel versorgt. Die Mündungsöffnung 16 dient
als Druckmittelanschluss P. Für den Durchtritt des Druckmittels
ist die Hülse 20 mit einer Durchgangsöffnung 24 versehen.
-
In 2 ist
der Bereich des Ventils 1 am Mündungsabschnitt 18 vergrößert
dargestellt. Die Ventilbohrung 4 besitzt einen sich von
der Mündung 16 nach innen erstreckenden Gewindeabschnitt 26, der
mit einem Innengewinde versehen ist. Der Gewindeabschnitt 26 endet
mit einem Abstich. Im weiteren Verlauf verjüngt sich die
Ventilbohrung 4 an einer Schulter 28 und setzt
sich in einem geradwandigen Bohrungsabschnitt 30 fort.
-
Die
Hülse 20 besitzt an ihrer einen Seite einen Gewindeabschnitt 32,
in welchem ein Außengewinde über den zylindrischen
Grundkörper der Hülse 20 radial vorsteht.
An der dem Gewindeabschnitt 32 abgewandten Seite der Hülse 20 ist
ein Presspassungsabschnitt 33 vorgesehen. Dort steht eine
abgerundete Erhebung 34 radial über den Grundkörper der
Hülse 20 vor.
-
Die
radiale Abmessung der Erhebung 34 bzw. der Innendurchmesser
des Gewindeabschnitts 26 und der Innendurchmesser des Bohrungsabschnitts 30 sind
so gewählt, dass die Erhebung 34 zum Einen ohne
Berührung durch den Gewindeabschnitt 26 der Ventilbohrung 4 geführt
werden kann und zum Anderen gegenüber dem Bohrungsabschnitt 30 ein
gewisses Übermaß besitzt. Des Weiteren ist die
Erhebung 34 abgerundet, so dass keine scharfen Kanten auftreten.
Dies erleichtert ein Einführen des Hülsenabschnitts 33 mit
der Erhebung 34 in den Bohrungsabschnitt 30 und
verhindert einen Materialabtrag. Im Inneren ist die Hülse 20 mit
einer gestuften sacklochartigen Bohrung 36 versehen. Der Innendurchmesser
der Bohrung 36 ist im Presspassungsabschnitt 33 am
größten, so dass dort die Wand der Hülse 20 nur
eine geringe Materialstärke aufweist. In Richtung des Gewindeabschnitts 32 verengt
sich die Bohrung 36 und bildet eine Aufnahme für
die Feder 22, die am Boden 38 der Sacklochbohrung 36 aufsitzt.
-
Im
Bereich des Gewindeabschnitts 32 sind weitere Bohrungen 40 eingebracht,
um die Durchgangsöffnung 24 zu bilden. Des Weiteren
bilden die teils außermittig der Mittelachse der Hülse 20 ausgeführten
Bohrungen 40 einen Eingriff für ein Werkzeug zur
Verstellung der Hülse 20.
-
Bei
der Montage des Ventils 1 wird nach Einlegen des Ventilschiebers 5 und
der Feder 22 die Hülse 20 in die Ventilbohrung 4 eingeschraubt.
Dabei geht der Presspassungsabschnitt 33, an dem sich die Erhebung 34 befindet,
eine Presspassung mit dem Bohrungsabschnitt 30 ein. Die
geringe Wandstärke der Hülse 20 im Presspassungsabschnitt 33 führt
zu einer teilweise elastischen Verformung der Hülse 20 und
zur Ausbildung einer definierten Presskraft.
-
Die
Presspassung sichert die Hülse 20 gegen unbeabsichtigtes
Verdrehen in der Ventilbohrung 4. Über das Gewinde 26 und 32 ist
eine präzise axiale Verstellung der Hülse 20 in
der Ventilbohrung 4 möglich. Die Verstellung kann
ohne Weiteres mehrmals durchgeführt werden, ohne dass eine
Verringerung der Presspassungskraft auftritt. Damit wird die Hülse 20 auch
nach wiederholter Verstellung sicher in ihrer Position gehalten.
-
Die
Hülse 20 und die Ventilbohrung 4 sind Teil
einer erfindungsgemäßen Justiervorrichtung. Diese
besitzt zumindest ein mit einer Bohrung versehenes Gehäuseteil
und ein in der Bohrung mittels eines Gewindes verstellbar gehaltenes
Justierglied – wie die Hülse 20. Ein
Abschnitt des Justierglieds geht mit einem Abschnitt der Bohrung
eine Presspassung ein. Eine solche Justiervorrichtung lässt
sich gemäß der Auslegung des Gewindes nahezu beliebig
fein justieren. Außerdem ist ein Verharren des Justierglieds
in einer einjustierten Position sichergestellt.
-
Die
erfindungsgemäße Justiervorrichtung ist vorteilhaft
unter Anderem bei Wegeventilen, Druckventilen oder Stromventilen
einsetzbar.
-
- 1
- Hydraulisches
Ventil
- 3
- Ventilbuchse
- 4
- Ventilbohrung
- 5
- Ventilschieber
- 7
- Betätigungsmagnet
- 9
- Polrohr
- 10
- Anker
- 12
- Verschlussstück
- 14
- Feder
- 15
- Stirnseite
- 16
- Mündung
- 18
- Mündungsabschnitt
- 20
- Hülse
- 22
- Feder
- 24
- Durchgangsöffnung
- 26
- Gewindeabschnitt
der Ventilbohrung 4
- 28
- Schulter
- 30
- Bohrungsabschnitt
- 32
- Gewindeabschnitt
der Hülse 20
- 33
- Presspassungsabschnitt
- 34
- Erhebung
- 36
- Sacklochbohrung
- 38
- Boden
- 40
- Bohrungen
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-