DE19530935A1 - Elektrischer Betätigungsmagnet - Google Patents

Elektrischer Betätigungsmagnet

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Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Betätigungsmagneten mit Wegaufnehmer und integrierter Ansteuerelektronik, insbeson­ dere als Stelleinheit für hydraulische Stetig- bzw. Proportionalventile.
Nach der EP 0 278 227 ist eine Stelleinrichtung für ein hydrau­ lisches, elektrisch steuerbares Proportionalventil bekannt, bei der der Betätigungsmagnet und der Wegaufnehmer ein gemeinsames langgezogenes Gehäuse aufweisen, auf dem die mittels eines Deckels abgeschlossene Ansteuerelektronik angeordnet ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Stand der Technik dahingehend weiterzuentwickeln, daß eine kompakte Baueinheit ei­ nes Betätigungsmagneten mit Wegaufnehmer und Ansteuerelektronik zu erzielen ist, bei gleichzeitigem einfachen Auswechseln von Einzelelementen zu gewährleisten. Nach der Erfindung wird dies mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 erreicht. Da­ durch, daß Betätigungsmagnet, Wegaufnehmer und Ansteuerelektro­ nik als selbständige Funktionseinheiten mit eigenem Gehäuse aus­ gebildet sind, ist bei Beschädigung des einen oder anderen Gerä­ tes ein einfaches Auswechseln des betreffenden Gerätes möglich. Der Einschluß des Wegaufnehmers in das die Elektronik aufneh­ mende Gehäuse gewährleistet die kompakte nach außen nur eine elektrische Leitungsanschlußkupplung aufweisende Baueinheit ge­ meinsam mit dem Betätigungsmagneten.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Pa­ tentansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines Ausfüh­ rungsbeispiels.
In der Zeichnung veranschaulicht
Fig. 1 einen Schnitt durch ein 4-Wege-Regelventil mit integrierter elektronischer Ansteuerung,
Fig. 2 die Vorderansicht des Gehäusedeckels mit elektronischer Bauteilekarte und
Fig. 3 eine Ansicht in Richtung A der Fig. 2.
Nach Fig. 1 sind zu beiden Stirnseiten des Ventilgehäuses 1 mit Steuerkolben 1a elektrische Betätigungsmagnete 2 und 3 ange­ schraubt. Der Betätigungsmagnet 3 weist an der Stirnseite 11 einen halsförmigen Vorsprung 4 auf, der in eine entsprechend ausgebildete Ausnehmung 6 der einen Anlagefläche 9 eines aus Kunststoff bestehenden Gehäuses 7 für die Ansteuerelektronik ragt und damit die Lage des Gehäuses auf den Betätigungsmagnet 3 festlegt. Die Stirnfläche 8 des Vorsprunges 4 dient gleichzeitig zur Befestigung eines Wegaufnehmers 10 mit der Betätigungsachse 40 und dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Außendurch­ messer des Vorsprunges 4. In dem von der die Anlagefläche 9 bil­ denden Wand 9a begrenzten Raumbereich 12 des Kunststoffgehäuses 7 sind neben dem Wegaufnehmer auch die elektrischen Anschlüsse 13, 14 für die beiden Betätigungsmagnete 2 und 3 untergebracht. Der Anschluß 13 für den Betätigungsmagneten 2 ist als Leitungs­ abschnitt durch den Spulenkörper 3a des Betätigungsmagneten 3 geführt und bildet mit diesem eine Baueinheit. Das dem Ventilge­ häuse 1 zugewandte Ende 15a des Leitungsabschnittes ist über eine Ausnehmung 20 im Ventilgehäuse auf die Oberseite 1b des Ventilgehäuses geführt und mittels eines Kupplungsteiles 21 mit dem elektrischen Anschluß 13a des Magneten 2, der in gleicher Weise wie das Leitungsabschnittsende 15a über eine Gehäuseaus­ nehmung 21 auf die Oberseite 1b des Ventilgehäuses geführt ist, elektrisch verbunden. Das elektrische Kupplungsteil 21 und die durch die Ausnehmungen im Gehäuse auf die Gehäuseoberseite 1b geführten Leitungsenden sind durch einen Deckel 23 mit Dichtung 24 nach außen flüssigkeitsdicht abgeschlossen.
Die auf der Längsseite 25 des Betätigungsmagneten 3 aufliegende Auflagefläche 26 des Kunststoffgehäuses 7 ist mit einer einzigen Schraube 27 am Betätigungsmagneten 3 befestigt. Durch die recht­ winkelig zueinander verlaufenden Anlageflächen 9, 26 des Kunst­ stoffgehäuses und durch die örtliche Festlegung der Anlagefläche 9 an der Stirnseite 11 des Betätigungsmagneten wird mit der ein­ zigen Schraube 27 eine ausreichende Befestigung des Kunststoff­ gehäuses mit dem Betätigungsmagneten erzielt. Der dem Raumbe­ reich 12 sich anschließende Raumbereich 29 nimmt die die elek­ tronischen Bauteile EB tragende Karte 30 auf. Die Karte 30 ist mittels Schrauben 31 an dem Sockel 32 eines aus einem gut wärme­ leitenden Material, wie Aluminium bestehenden Gehäuseabschluß­ deckel 34 befestigt (Fig. 2 und 3). Die elektronischen Lei­ stungsbauelemente LT, wie Leistungstransistoren, sind zur guten Wärmeabführung mittels Schrauben 33 unmittelbar auf dem Sockel 32 des Gehäuseabschlußdeckels 34 befestigt. An der Schmalseite 35 des Kunststoffgehäuses 7 ist die oberhalb des Ventilgehäuses 1 liegende elektrische Kupplung 36 zur Zuführung der elektrischen Signale angeordnet.
Die aus Betätigungsmagnet, Wegaufnehmer und Steuerelektronik be­ stehende Stelleinheit läßt sich selbstverständlich auch für an­ dere Ventilgattungen beispielsweise für Druckventile in vorteil­ hafter Weise einsetzen. Dies gilt auch für die einzelnen Ele­ mente. So kann der Betätigungsmagnet getrennt vom Wegaufnehmer und der Steuerelektronik als Stelleinheit mit einem Gerät, wie Wege- oder Druckventil vereinigt werden. Dies gilt auch für den Wegaufnehmer und der Steuerelektronik, da auch diese Elemente für sich eigene Funktionseinheiten bilden.

Claims (8)

1. Elektrischer Betätigungsmagnet mit Wegaufnehmer und An­ steuerelektronik, insbesondere als Stelleinheit für hydraulische Proportionalventile, dadurch gekennzeichnet, daß der Betäti­ gungsmagnet (3) und der Wegaufnehmer (10) als voneinander ge­ trennte, ein Gehäuse aufweisende Funktionseinheiten ausgebildet sind und der Wegaufnehmer (10) an der einen Stirnseite (11, 8) des Magneten (3) befestigt ist und die Ansteuerelektronik (30) in einem Kunststoffgehäuse (7) untergebracht ist, das zwei rechtwinklig zueinander verlaufende Auflageflächen (9, 26) auf­ weist, wovon die eine Auflagefläche an der Stirnseite (11) des Betätigungsmagneten (3) anliegt, an der der Wegaufnehmer (10) befestigt ist und die andere Auflagefläche (26) an der Längsflä­ che (25) des Magnetgehäuses (3) aufliegt und das Kunststoffge­ häuse (7) in zwei Raumbereiche (12, 29) unterteilt ist, wovon der eine Raumbereich (12) den Wegaufnehmer (10) und der andere Raumbereich (29) die Ansteuerelektronik (30) aufnimmt.
2. Elektrischer Betätigungsmagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Stirnfläche (11) des Betätigungs­ magneten (3) aufliegende Anlagefläche (9) des Kunststoffgehäuses (7) eine Ausnehmung (6) aufweist, in die ein den Wegaufnehmer tragender halsförmiger Vorsprung (4) an der Stirnseite (11) des Magneten (3) passend eingreift und die auf der Längsfläche (25) des Betätigungsmagneten (3) aufliegende Anlagefläche (26) des Gehäuses (7) mittels einer Schraube (27) mit dem Magnetgehäuse (3) verbunden ist.
3. Elektrischer Betätigungsmagnet nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der aus einem wärmeleitenden Material bestehende Abschlußdeckel (34) des Kunststoffgehäuses (7) der auf der Längsfläche (25) des Betätigungsmagneten auflie­ genden Anlagefläche (26) des Kunststoffgehäuses gegenüberliegt und einen Sockel (32) zur unmittelbaren Aufnahme der elektri­ schen Leistungsbauelemente (LT) aufweist und die restlichen elektronischen Bauelemente (EB) eine Karte (30) aufnimmt, die nur mit der einen Stirnseite an dem Sockel (32) des Abschlußdeckels (34) befestigt ist.
4. Elektrischer Betätigungsmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der halsförmige Vorsprung (4) der in die Ausnehmung (6) der einen Anlagefläche (9) des Kunststoffgehäuses (7) eingreift, auf der Betätigungsachse (40) des Wegaufnehmers (10) liegt und einen größeren Außendurchmesser als der Wegaufnehmer aufweist.
5. Elektrischer Betätigungsmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Anschlüsse (13, 14) für den Betätigungsmagneten (3) parallel zu dem Wegauf­ nehmer (10) in das Kunststoffgehäuse (7, 12) hineinragen.
6. Elektrischer Betätigungsmagnet nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsma­ gnet einen blinden Leitungsabschnitt aufweist, der auf beiden Seiten des Magnetgehäuses herausragt und zum elektrischen An­ schluß eines weiteren elektrischen Gerätes, insbesondere eines weiteren Betätigungsmagneten für ein Wegeventil mit wenigstens zwei Schalt- oder Regelstellungen.
7. Elektrischer Betätigungsmagnet nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der blinde Leitungsabschnitt mit dem Spulen­ körper des Magneten vereinigt ist.
8. Elektrischer Betätigungsmagnet nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der blinde Leitungsabschnitt als Windung mit den Windungen für den Magneten zu einer Spuleneinheit vereinigt ist.
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