DE102008022160A1 - Rapid-action electromagnetic actuator, e.g. for valves, has a flat return spring to reduce the unit height for small valves - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen magnetischen Aktor, beispielsweise ein Schnellschalt-Magnetventil, dem ein Elektromagnet mit einem Magnetgehäuse, einem Anker und einer, der Kraft in Hubrichtung des Ankers des Elektromagneten entgegenwirkenden Rückstelleinrichtung zugeordnet ist, wobei die Rückstelleinrichtung wenigstens eine in radialer Richtung sich erstreckende Flachfeder aufweist, die in ihrem Außenbereich in einer Federaufnahme eingespannt ist.The The invention relates to a magnetic actuator, for example a Quick-acting solenoid valve, which is an electromagnet with a magnet housing, a Anchor and one, the force in the stroke direction of the armature of the electromagnet associated with counteracting restoring device, wherein the return means at least one in radial Direction extending flat spring has, in their outer area is clamped in a spring receiver.
Die Erfindung betrifft ferner eine Prüfvorrichtung für Flachfedern eines oben genannten magnetischen Aktors, die in ihrem Außenbereich in eine Federaufnahme der Prüfvorrichtung eingespannt sind.The The invention further relates to a testing device for Flat springs of a magnetic actuator mentioned above, in their Exterior in a spring receptacle of the tester are clamped.
Zur
Rückstellung des Magnetankers in Ventilen werden häufig
Schraubenfedern eingesetzt, wie dies beispielsweise anhand eines
Schnellschaltventils in der
Aus
der
Im Gegensatz zu Schraubenfedern bieten Flachfedern den Vorteil, dass sie einen geringen axialen Bauraum (in Längsrichtung) benötigen. Damit ergibt sich die Möglichkeit, Ventile in kleineren Baugrößen zu verwirklichen.in the Unlike coil springs, flat springs offer the advantage that they require a small axial space (in the longitudinal direction). This results in the possibility of valves in smaller sizes to realize.
Schraubenfedern erfordern weiterhin einen hohen Aufwand an Einstellarbeiten, die bei Flachfedern auf Grund ihrer Geometrie und Beschaffenheit entfallen. Damit sinkt bei der Verwendung von Flachfedern in Ventilen als weiterer Vorteil der Montageaufwand.coil springs continue to require a high amount of adjustments that due to their geometry and nature account for flat springs. This reduces the use of flat springs in valves as another Advantage of the installation effort.
Mechanische Anforderungen an solche Flachfedern sind, dass die radiale und axiale Steifigkeit separat ausgelegt und angepasst werden können, um ihre gewünschte Flachfederwirkung zu entfalten. Weitere Vorteile ergeben sich durch eine reibungsärmere Bauweise des Ventils, mit einem verbesserten Hystereseverhalten und einer verbesserten Lebensdauer. Flachfederelemente lassen sich theoretisch mit beliebiger Kontur, beispielsweise durch Formätzen, Laserschneiden, Erodieren, Stanzen etc. erstellen.mechanical Requirements for such flat springs are that the radial and axial Stiffness can be designed and adjusted separately, to develop their desired flat spring effect. Further Advantages result from a lower friction construction the valve, with an improved hysteresis behavior and a improved life. Flat spring elements can be theoretically with any contour, for example by etching, Laser cutting, eroding, punching etc. create.
Die
In
der
Solche mit einer Flachfeder als Rückstelleinrichtung für Anker eines Elektromagneten von Magnetventilen sind damit bereits allgemein bekannt.Such with a flat spring as a restoring device for Anchors of an electromagnet of solenoid valves are already therewith well known.
Die
Verhältnisse des Einbaus von Flachfedern in einem Schnellschalt-Magnetventil
werden nachfolgend anhand
In
der
In the
An
beiden Ankern
Außen
ist die obere Flachfeder
Dadurch,
dass die obere Flachfeder
Durch
die feste Einspannung der unteren Flachfeder
Die
Flachfedern
Die
Anker
An
dem Flansch
Wird
bei Erregung der oberen Erregerspulen
Bei
Erregung der unteren Erregerspulen
Die
Flachfedern
Als
Federrate ist die Kraftänderung pro Federweg definiert.
Messungen ergaben im Extremfall Abweichungen bis zu 15%. Gründe
für die große Streuung der Lagerung ergeben sich
auch aus den Fertigungstoleranzen. Die Flachfedern
Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, einen magnetischen Aktor mit Flachfedern sowie eine Prüfvorrichtung für derartige Flachfedern der eingangs genannten Art derart auszubilden, dass sich auf einfache Weise verbesserte, definierte Berührungspunkte und Einspannstellen für Flachfedern als Rückstelleinrichtungen in magnetischen Aktoren ergeben.The Invention is based on the task of a magnetic actuator with Flat springs and a test device for such Flat springs of the type mentioned in such a way that Easily improved, defined points of contact and clamping points for flat springs as restoring devices resulting in magnetic actuators.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Flachfeder in der Federaufnahme zumindest auf einer Seite auf einer Berührungslinie aufliegt.The The object is achieved according to the invention that the flat spring in the spring receptacle at least on one side rests on a contact line.
Die Flachfeder wird somit nicht zwischen zwei ebenen Kreisringflächen der Federaufnahme, sondern zumindest einseitig auf einer Fläche, deren Breite gegen Null geht, beispielsweise einer kreisringförmigen Berührungslinie, eingespannt.The Flat spring is thus not between two flat annular surfaces the spring retainer, but at least one side on a surface, whose width approaches zero, for example, an annular Contact line, clamped.
Damit wird eine definierte Berührungs- und Einspannungslinie des Federelements nur am Außenrand der Flachfeder geschaffen und eine eindeutige Lage der festen Einspannung erzielt. Die Flachfeder liegt auf einer fest bestimmten Kreisringlinie auf. Die Einspannung ist somit in ihrer Lage eindeutig festgelegt, so dass die Federrate des Federelementes nur geringe Streuungen aufweist. Diese liegen im Rahmen der üblichen Exemplarstreuung der einzelnen Flachfedern im Produkt bzw. in der Baugruppe. Ein Aufliegen an einer nicht definierten Position des Außenrings kann nicht erfolgen, wenn ein potentielles Verkanten der Flachfeder durch den breiten und in der Bohrung sauber geführten Einpressring vermieden wird.In order to becomes a defined contact and clamping line the spring element created only at the outer edge of the flat spring and achieved an unambiguous position of the fixed clamping. The flat spring lies on a fixed circular line. The clamping is thus clearly defined in their position, so that the spring rate the spring element has only small variations. These are within the usual specimen spread of the individual flat springs in the product or in the assembly. A resting on an undefined Position of the outer ring can not be done if a potential Tilt the flat spring through the wide and clean in the hole guided press-fit ring is avoided.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Flachfeder in der Federaufnahme von einem breiten Einpressring gehalten ist und dass eine der Aufnahmeflächen der Federaufnahme zur Einspannung der Flachfeder zumindest bereichsweise mit einem schräg verlaufenden Profil versehen ist.It has proved to be advantageous when the flat spring in the spring receptacle is held by a wide press-fit ring and that one of the receiving surfaces the spring receptacle for clamping the flat spring at least partially is provided with a sloping profile.
Die Flachfeder wird somit nicht zwischen zwei ebenen Kreisringflächen der Federaufnahme, sondern auf einem schräg verlaufenden Profil, beispielsweise einer kugel- oder kegelförmigen Fläche, fest eingespannt.The flat spring is thus not between two flat annular surfaces of the spring receiving, but on a sloping profile at For example, a spherical or conical surface, firmly clamped.
Erfindungsgemäß können die Aufnahmeflächen nur im Außenbereich ein schräg verlaufendes Profil aufweist.According to the invention the receiving surfaces only in the outdoor area an oblique has running profile.
Wenn die Federaufnahme durch ihre Form ein Verkanten verhindert, kann die Auflagefläche des Einpressringes in vorteilhafter Weise mit dem schräg verlaufenden Profil versehen sein.If the spring retainer by its shape prevents canting can the bearing surface of the press-in ring in an advantageous manner be provided with the sloping profile.
Alternativ kann die dem Einpressring gegenüberliegende Auflagefläche mit dem schräg verlaufenden Profil versehen sein.alternative can the pressure ring opposite the bearing surface be provided with the sloping profile.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das schräg verlaufende Profil der Aufnahmeflächen eine kugelförmige Form oder eine kegelförmige Fläche aufweist.It has proved to be advantageous when the sloping Profile of the reception surfaces a spherical shape or has a conical surface.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß auch bei einer Prüfvorrichtung für Flachfedern eines magnetischen Aktors, die in ihrem Außenbereich in eine Federaufnahme der Prüfvorrichtung eingespannt sind, dadurch gelöst dass die Flachfeder in der Federaufnahme von einem breiten Einpressring gehalten ist und dass eine der Aufnahmeflächen der Federaufnahme zur Einspannung der Flachfeder zumindest bereichsweise mit einem schräg verlaufenden Profil versehen ist.The Object is also according to the invention in a tester for flat springs of a magnetic actuator, in their Exterior in a spring receptacle of the tester are clamped, thereby solved that the flat spring in the spring retainer is held by a wide press-fit ring and that one of the receiving surfaces of the spring holder for clamping the flat spring at least partially with an oblique running profile is provided.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The Invention is described below with reference to the drawing Embodiments explained in more detail. Show it:
In
der
Die
Flachfedern
Die
Dadurch,
dass die Flachfeder
Die
erfindungsgemäße Anordnung lässt sich auch
bei einer Prüfvorrichtung für Flachfedern
- 11
- Elektromagnetelectromagnet
- 22
- VentilValve
- 33
- Jochyoke
- 44
- Magnetgehäusemagnet housing
- 55
- Deckelcover
- 66
- Ankerstößelarmature plunger
- 77
- oberer Ankerupper anchor
- 88th
- unterer Ankerlower anchor
- 99
- Mutter mit Scheibemother with disc
- 1010
- Kupplungclutch
- 1111
- obere Flachfederupper flat spring
- 1212
- untere Flachfederlower flat spring
- 1313
- Flanschflange
- 1414
- obere Erregerspulenupper excitation coils
- 1515
- untere Erregerspulenlower excitation coils
- 1616
- Ventilhülsevalve sleeve
- 1717
- Ventilöffnungenvalve openings
- 1818
- Ventilschiebervalve slide
- 1919
- Schraube mit Scheibescrew with disc
- 2020
- Federaufnahmespring mount
- 2121
- Auflageflächebearing surface
- 2222
- Gehäuse des Magnetencasing of the magnet
- 2323
- EinpressringEinpressring
- 2424
- Flachfederflat spring
- 2525
- KreisringlinieAnnulus line
- 2626
- EinpressringEinpressring
- 2727
- schräg verlaufenden Auflageflächeaslant extending support surface
- 2828
- gerade Auflageflächejust bearing surface
- 2929
- KreisringlinieAnnulus line
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- - DE 102006033747 B3 [0004] DE 102006033747 B3 [0004]
- - DE 2245255 A [0008] - DE 2245255 A [0008]
- - DE 10222218 A1 [0009, 0016, 0039] - DE 10222218 A1 [0009, 0016, 0039]
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---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |