DE19608396B4

DE19608396B4 - Ventilanordnung

Info

Publication number: DE19608396B4
Application number: DE19608396A
Authority: DE
Inventors: Konrad Stahl
Original assignee: Bosch Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1996-03-05
Filing date: 1996-03-05
Publication date: 2005-01-20
Anticipated expiration: 2016-03-06
Also published as: DE19608396A1

Abstract

Ventilanordnung mit einem bewegbaren Ventilglied und mit einem Elektromagneten (21, 22), von dem das Ventilglied direkt oder vorgesteuert betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß benachbart zu dem Elektromagneten (21, 22) ein zweiter Elektromagnet (41, 40) angeordnet ist, der zusammen mit dem ersten Elektromagnet (21, 22) erregbar ist und bei Erregung ein Magnetfeld besitzt, das dem Magnetfeld des ersten Elektromagneten (21, 22) entgegengerichtet ist.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Ventilanordnung mit einem bewegbaren Ventilglied und mit einem Elektromagneten, von dem das Ventilglied direkt oder vorgesteuert betätigbar ist.

Ventilanordnungen dieser Art sind allgemein bekannt. So zeigt zum Beispiel die DE 41 11 537 A1 ein vorgesteuertes Mehrwegventil, dessen Pilotventil von zwei Elektromagneten betätigbar ist. Ein Elektromagnet einer gattungsgemäßen Ventilanordnung weist eine Wicklung auf, in deren Inneren ein Magnetfeld entsteht, wenn ein elektrischer Strom durch sie hindurchgeschickt wird. Die in sich geschlossenen magnetischen Flußlinien gehen durch ortsfest angeordnete Teile, wie Polschuh und Rückschlußjoch hindurch und treten über Luftspalte in einen bewegbaren Magnetanker über, dessen Bewegung auf das Ventilglied übertragbar ist. Außer diesem durch magnetisierbare Teile des Elektromagneten hindurchgehenden Nutzfluß tritt, wenn der Elektromagnet erregt wird, ein Streufluß auf, der auch außerhalb des Elektromagneten feststellbar ist und magnetfeldempfindliche Sensoren beeinflussen kann, selbst wenn dies nicht gewünscht ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventilanordnung mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiterzuentwickeln, daß Störungen durch den magnetischen Streufluß des das Ventilglied betätigenden Elektromagneten vermindert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für eine Ventilanordnung mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß benachbart zu dem das Ventilglied betätigenden, ersten Elektromagneten ein zweiter Elektromagnet angeordnet ist, der zusammen mit dem ersten Elektromagnet erregbar ist und bei Erregung ein Magnetfeld besitzt, das dem Magnetfeld des ersten Elektromagneten entgegengerichtet ist. Durch die gleichzeitige Erregung beider Elektromagnete kompensieren sich deren Streufelder in hohem Maße, so daß die Gefahr von Störungen verringert ist. Der zweite Elektromagnet hat dabei keine Funktion hinsichtlich der Betätigung eines Ventilgliedes, sondern ist nur zur Magnetfeldkompensation vorhanden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung kann man den Unteransprüchen entnehmen.

So ist es besonders günstig, wenn gemäß Anspruch 2 der zweite Elektromagnet entgegengerichtet zum ersten Elektromagneten angeordnet ist. Dann können beide gemeinsam an einer Spannungsquelle angeschlossen werden, weil wegen der entgegengerichteten Anordnung auch bei gleicher Richtung des durch die jeweilige Wicklung fließenden elektrischen Stromes die Magnetfelder der beiden Elektromagnete entgegengerichtet sind.

Es hat sich herausgestellt, daß der magnetische Streufluß auch dann verringert wird, wenn der zweite Elektromagnet bezüglich eines Ventilgehäuses der ersten Elektromagneten gegenüberliegend angeordnet ist. Eine solche Anordnung ist günstig im Hinblick auf einen gleichen oder ähnlichen Aufbau der beiden Elektromagnete. Grundsätzlich kann der zweite Elektromagnet jedoch auch neben dem ersten Elektromagneten angeordnet sein, wenn dies z.B. aus Platzgründen zweckmäßig erscheint.

In einer senkrecht zu einer Fluidanschlußfläche eines Ventilgehäuses verlaufenden Ebene steht meist mehr Platz für die Anordnung von Bauteilen zur Verfügung als in einer parallel zur Fluidanschlußfläche verlaufenden Ebene. Deshalb werden die Ausgestaltungen gemäß den Ansprüchen 5 und 6, gemäß denen ein zweiter Elektromagnet in einer senkrecht auf der Fluidanschlußfläche stehenden und durch die Achse des ersten Elektromagneten gehenden Vorzugsebene angeordnet ist, bevorzugt. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn sich auch die Stecker für den elektrischen Anschluß zweier nebeneinander angeordneter Elektromagnete in der Vorzugsebene befinden. Vorteilhafterweise liegen sich die Stecker bezüglich der beiden Elektromagnete einander gegenüber, so daß die Elektromagnete nahe beieinander angeordnet sein können.

Viele Ventilanordnungen umfassen eine Steuerplatte und eines oder mehrere an dieser Steuerplatte angebaute Einzelventile. Vorteilhafte Ausgestaltungen für eine solche Ventilanordnung finden sich in den Ansprüchen 9 und 10.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung ist in der Zeichnung dargestellt. Anhand der beiden Figuren der Zeichnung wird die Erfindung nun näher erläutert.

Es zeigen
1 eine Draufsicht auf das eine Steuerplatte und mehrere nebeneinander daran befestigte Einzelventile umfassende Ausführungsbeispiel und
2 eine Ansicht auf das Ausführungsbeispiel in Richtung des Pfeiles A aus 1.
Durch die längliche Steuerplatte 10 der gezeigten Ventilanordnung verlaufen in Längsrichtung und parallel zueinander ein Druckkanal 11 und ein Tankkanal 12, die an der einen Stirnseite der Steuerplatte 10 verschlossen sind und an der anderen Stirnseite 13 in Gewindebohrungen 14 und 15 münden. Auf einer beidseitig zurückgesetzten und in Längsrichtung der Steuerplatte 10 verlaufenden Leiste 16, die einstückig mit der Steuerplatte 10 ausgebildet ist, sind in Längsrichtung der Steuerplatte nebeneinander und so, daß ihre Achsen senkrecht zur Längsrichtung der Steuerplatte 10 verlaufen, mehrere 4/3-Wegeventile 17 mit ihrer das Lochbild aufweisenden Fluidanschlußfläche 18 aufgesetzt und durch Schrauben 26 an der Steuerplatte 10 befestigt. Jedes Wegeventil 17 umfaßt ein Ventilgehäuse 19 mit der Fluidanschlußfläche 18 und einem sich in einer durchgehenden Bohrung befindlichen, nicht näher dargestellten Steuerkolben. An jede senkrecht zur Ventilbohrung verlaufenden Stirnseite 20 des Ventilgehäuses 19 ist ein erster Elektromagnet 21 bzw. 22 angebaut, dessen Achse 24 mit der Achse 24 des Steuerkolbens zusammenfällt. Von dem einen Elektromagnet kann der Steuerkolben aus einer Mittelstellung heraus in die eine Richtung und von dem anderen Elektromagneten in die entgegengesetzte Richtung bewegt werden. Für den Notfall ist jeder erste Elektromagnet 21 und 22 mit einer Handbetätigung 23 ausgerüstet.
Der Stecker 30 für den elektrischen Anschluß der Wicklung eines Elektromagneten 21 bzw. 22 an ein Stromnetz befindet sich außen am Mantel des Elektromagneten in einer senkrecht auf der Fluidanschlußfläche 18 des Ventilgehäuses 19 stehenden und durch die Achse 24 eines Wegeventils 17 gehenden Vorzugsebene 31. Wenn man die Fluidanschlußfläche 18 eines Ventilgehäuses 19 als nach unten weisend definiert, so sind die Elektromagnete 21 und 22 so an das Ventilgehäuse 19 angebaut, daß sich die Stecker 30 oben befinden.
Von der Fläche 32 der Steuerplatte 10, auf der die Ventilgehäuse 19 der Wegeventile 17 aufsitzen, führt jeweils ein Kanal durch die Steuerplatte zum Druckkanal 11, zum Tankkanal 12 und zu einem ersten und einem zweiten Verbraucheranschluß, der sich in der der Fläche 32 gegenüberliegenden Fläche 33 der Steuerplatte 10 befindet.
Unterhalb eines jeden ersten Elektromagneten 21 und 22 ist an der Leiste 16 der Steuerplatte 10, deren Ausdehnung in Richtung der Achse 24 gleich der Ausdehnung der Ventilgehäuse 19 ist, jeweils ein zweiter Elektromagnet 40 bzw. 41 befestigt, dessen Achse in der Vorzugsebene 31 liegt. Auch die Stecker 39 für den elektrischen Anschluß der Elektromagnete 40 und 41 befinden sich in der Vorzugsebene 31. Die Elektromagnete 40 und 41 sind dabei so an die Leiste 16 angebaut, daß sich ihre Stecker 39 unten befinden und somit bezüglich jeweils zweier nebeneinander angeordneter Elektromagnete 21 und 40 bzw. 22 und 41 dem Stecker 30 gegenüberliegen. Die beiden Elektromagnete 40 und 41 sind, abgesehen von der Nothandbetätigung und den dafür notwendigen Bauteilen, gleich wie die Elektromagnete 21 und 22 aufgebaut.
Bei einer Betätigung eines Ventiles 17 wird mit dem Elektromagneten 21 immer auch der Elektromagnet 41 und mit dem Elektromagneten 22 immer auch der Elektromagnet 40 angesteuert. Die durch die beiden Elektromagnete erzeugten Magnetfelder sind einander entgegengerichtet. Es hat sich gezeigt, daß durch die gleichzeitige Ansteuerung der beiden Elektromagnete die Streuflußdichte außerhalb von ihnen sehr gering ist.
Zur Verringerung der Streuflußdichte ist darüber hinaus die Steuerplatte 10 aus einem amagnetischen Material, z.B. Bronze hergestellt. Die Ventilgehäuse 19 können von der üblichen Art sein und aus einem Eisenguß bestehen.

Claims

Ventilanordnung mit einem bewegbaren Ventilglied und mit einem Elektromagneten (21, 22), von dem das Ventilglied direkt oder vorgesteuert betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß benachbart zu dem Elektromagneten (21, 22) ein zweiter Elektromagnet (41, 40) angeordnet ist, der zusammen mit dem ersten Elektromagnet (21, 22) erregbar ist und bei Erregung ein Magnetfeld besitzt, das dem Magnetfeld des ersten Elektromagneten (21, 22) entgegengerichtet ist.
Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Elektromagnet (40, 41) entgegengerichtet zum ersten Elektromagnet (12, 21) angeordnet ist.
Ventilanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Elektromagnet (40; 41) bezüglich eines Ventilgehäuses (19) dem ersten Elektromagneten (22, 21) gegenüberliegend angeordnet ist.
Ventilanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Elektromagnet neben dem ersten Elektromagneten angeordnet ist.
Ventilanordnung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Elektromagnet (21, 22) an einem unten eine Fluidanschlußfläche (18) aufweisenden Ventilgehäuse (19) befestigt ist und daß der zweite Elektromagnet (41, 40) in einer senkrecht auf der Fluidanschlußfläche (18) stehenden und durch die Achse (24) des ersten Elektromagneten (21, 22) gehenden Vorzugsebene (31) angeordnet ist.
Ventilanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüberliegend an einem Ventilgehäuse (19) ein erster erster Elektromagnet (21) und ein zweiter erster Elektromagnet (22) befestigt sind, mit denen das Ventilglied in entgegengesetzte Richtungen betätigbar ist, und daß in der Vorzugsebene (31) neben jedem ersten Elektromagneten (21, 22) ein zweiter Elektromagnet (40, 41) angeordnet ist.
Ventilanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Elektromagnet (21, 22) und ein neben diesem angeordneter zweiter Elektromagnet (40, 41) außen an ihrem Mantel jeweils einen Stecker (30, 39) mit elektrischen Anschlüssen aufweisen und daß der erste Elektromagnet (21, 22) und der zweite Elektromagnet (40, 41) so angeordnet sind, daß sich die Stecker (30, 39) in der Vorzugsebene (31) befinden.
Ventilanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Stecker (30, 39) bezüglich der beiden Elektromagnete (21, 40, 22, 41) einander gegenüberliegen.
Ventilanordnung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventilgehäuse (19) eines Ventils (17), an dem ein erster Elektromagnet (21, 22) befestigt ist, an eine Steuerplatte (10) angebaut ist, und daß ein zweiter Elektromagnet (40, 41) an der Steuerplatte (10) oder einer zwischen der Steuerplatte und dem Ventilgehäuse befindlichen Zwischenplatte befestigt ist.
Ventilanordnung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventilgehäuse (19) eines Ventils (17) an eine Steuerplatte (10) angebaut ist und daß die Steuerplatte (10) aus einem amagnetischen Werkstoff besteht.