DE19705598A1 - Electromechanical double stroke magnet - Google Patents

Electromechanical double stroke magnet

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DE19705598A1
DE19705598A1 DE19705598A DE19705598A DE19705598A1 DE 19705598 A1 DE19705598 A1 DE 19705598A1 DE 19705598 A DE19705598 A DE 19705598A DE 19705598 A DE19705598 A DE 19705598A DE 19705598 A1 DE19705598 A1 DE 19705598A1
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Volkmar Leutner
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    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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    • H01F7/16Rectilinearly-movable armatures
    • H01F2007/1684Armature position measurement using coils

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem elektromechanischen Doppelhubmagnet nach der Gattung des Anspruchs 1.The invention is based on an electromechanical Double stroke magnet according to the preamble of claim 1.

Es ist schon ein solcher elektromechanischer Doppelhubmagnet aus der DE 42 08 367 A1 bekannt, bei dem ein in einem Druckrohr angeordneter Anker aus einer zentrierten Mittelstellung in beide Richtungen auslenkbar ist. Obwohl sich dieser Doppelhubmagnet für viele Einsatzfälle eignet, ist es doch in manchen Anwendungsfällen ungünstig, daß er nur eine einzige Funktion ausübt, nämlich eine translatorische Bewegung. Um hier eine zusätzliche Funktionalität zu erreichen, wie dies insbesondere in Zusammenhang mit dem Failsafe-Verhalten gewünscht wird, muß ein zusätzlicher elektromagnetischer Antrieb oder ein geeigneter Steller verwendet werden. Dies führt zu erheblichen Mehrkosten und zu einer aufwendigeren Bauweise, da eine zweite elektrische Achse angesteuert werden muß. It is such an electromechanical double stroke magnet known from DE 42 08 367 A1, in which one in one Pressure pipe arranged anchor from a centered The middle position can be deflected in both directions. Although this double-stroke magnet is suitable for many applications, it is unfavorable in some applications that he performs only one function, namely one translational movement. To get an additional one To achieve functionality, as particularly in Connection with the failsafe behavior is required an additional electromagnetic drive or a suitable actuator can be used. this leads to considerable additional costs and a more complex construction, because a second electrical axis must be controlled.  

Aus der DE 35 07 278 A1 ist eine elektromagnetische Stelleinrichtung bekannt, die zum Erreichen zweier Funktionen zwei elektrische Achsen aufweist. Während ein Proportionalmagnet die Längsbewegung eines Ventilschiebers steuert, ist zur Erzeugung einer Drehwegung am Ventilschieber ein zusätzlicher Schaltmagnet vorgesehen, dessen Hubbewegung über ein mechanisches Getriebe in eine Drehbewegung umgewandelt wird. Für diese erhöhte Funktionalität ist durch die zweite elektrische Achse und den gesonderten Bewegungswandler ein relativ hoher Aufwand hinsichtlich Bauraum und Kosten erforderlich. In vielen Fällen steht der in Längsrichtung erforderliche Bauraum nicht zur Verfügung; der vom Hubmagneten getrennte Bewegungswandler erhöht auch den Montageaufwand und führt zu einer ungünstigen Hysterese.From DE 35 07 278 A1 is an electromagnetic Actuator known to achieve two Features two electrical axes. During a Proportional magnet the longitudinal movement of a valve spool controls, is to generate a rotation Valve spool an additional switching magnet is provided, its lifting movement via a mechanical gear into a Rotary motion is converted. For this increased Functionality is through the second electrical axis and the separate motion converter a relatively high effort required in terms of installation space and costs. In many In cases where there is space in the longitudinal direction not available; the one separated from the solenoid Movement converter also increases the assembly effort and leads to an unfavorable hysteresis.

Ferner ist aus der CH-PS 34 538 eine elektromagnetische Stelleinrichtung bekannt, bei der ein Drehmagnet und ein längsbeweglicher Hubmagnet so miteinander kombiniert sind, daß der gemeinsame Anker eine Dreh-Längsbewegung ausführen kann. Nachteilig bei dieser Stelleinrichtung ist, daß hier ein durch eine Spule geführter, beweglicher Stößel einen scheibenförmigen Hubanker sowie einen stabförmigen Drehanker trägt, die beide auf entgegengesetzten Seiten der Spule angeordnet sind. Auch diese Stelleinrichtung baut in axialer Richtung lang. Vor allem aber eignet sich diese Bauweise nicht für die Funktion eines Doppelhubmagneten. Weiterhin ist bei dieser Bauart ungünstig, daß sie keine druckdichte Ausführung ermöglicht und sich somit schlecht für die Ventiltechnik mit druckmittelgefüllten Räumen eignet.Furthermore, from CH-PS 34 538 an electromagnetic Actuator known in which a rotary magnet and a longitudinally moving solenoid are combined with each other that the common anchor perform a rotational longitudinal movement can. The disadvantage of this control device is that here a movable plunger guided by a coil disc-shaped lifting anchors and a rod-shaped rotating anchor carries both on opposite sides of the coil are arranged. This actuator also builds axially Direction long. But above all, this construction is suitable not for the function of a double solenoid. Farther is unfavorable with this design that it is not pressure-tight Execution enabled and therefore bad for the Valve technology with pressurized rooms is suitable.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Der erfindungsgemäße elektromechanische Doppelhubmagnet mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß er bei einfacher und kompakter Bauweise eine erhöhte Funktionalität erreicht, indem neben einer doppeltwirkenden Hubbewegung eine zusätzliche Drehbewegung erzeugt wird. Diese zusätzliche Funktion läßt sich mit einer einzigen elektrischen Achse bedienen. Der Doppelhubmagnet läßt sich in äußerst kostengünstiger Bauweise realisieren, wobei bereits vorhandene Bauelemente weitgehend verwendbar sind. Besonders vorteilhaft ist ferner, daß für die zusätzliche Funktion der Drehbewegung stets der volle Magnetfluß herangezogen wird.The electromechanical double stroke magnet according to the invention has the characteristic features of the main claim  in contrast, the advantage that it is simple and compact Design achieves increased functionality by addition to a double-acting stroke an additional Rotational movement is generated. This additional function leaves make use of a single electrical axis. Of the Double stroke magnet can be extremely inexpensive Realize construction, using existing components are largely usable. It is particularly advantageous further that for the additional function of the rotary movement the full magnetic flux is always used.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Doppelhubmagneten möglich. So ergibt sich eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung nach Anspruch 2, wodurch das bisherige Druckrohr unverändert beibehalten werden kann. Die Statorpole und die Ankerpole können in besonders einfacher und kostengünstiger Weise an der flußleitenden Mittelscheibe bzw. in der Mantelfläche des Ankers eingearbeitet werden, wodurch auch die Größe der Drehbewegung an die geforderten Bedürfnisse anpaßbar ist. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie der Zeichnung.By the measures listed in the subclaims advantageous further developments and improvements of the The main claim specified double solenoid possible. So this results in a particularly advantageous embodiment Claim 2, whereby the previous pressure pipe unchanged can be maintained. The stator poles and the armature poles can in a particularly simple and inexpensive manner the flux-conducting central disc or in the lateral surface of the Anchors can be incorporated, which also reduces the size of the Rotational movement is adaptable to the required needs. Further advantageous configurations result from the other claims, the description and the drawing.

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen die Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen elektromechanischen Doppelhubmagneten in vereinfachter Darstellung und Fig. 2 einen teilweisen Querschnitt nach II-II in Fig. 1. An embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description. They show: Fig. 1 is a longitudinal section through an electromechanical double solenoid in a simplified representation, and FIG. 2 is a partial cross-section according to II-II in Fig. 1.

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

Die Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen elektromechanischen Doppelhubmagnet 10, der im wesentlichen aus einem doppeltwirkenden Proportionalmagneten 11 und einem Wegmeßsystem 12 besteht, die in einem gemeinsamen Gehäuse 13 aus magnetisch leitendem Material angeordnet sind. Das Gehäuse weist eine ventilseitige, erste Stirnfläche 14 auf, an der in an sich bekannter Weise z. B. ein nicht näher gezeichnetes Proportionalventil angebaut werden kann. Fig. 1 shows a longitudinal section through an electromechanical Double-acting solenoid 10 which essentially comprises a double-acting proportional magnet 11 and a path measuring system 12 is arranged in a common housing 13 of magnetically conductive material. The housing has a valve-side, first end face 14 on which, in a manner known per se, for. B. a proportional valve, not shown, can be installed.

Im Gehäuse 13 verläuft ausgehend von der ventilseitigen Stirnfläche 14 in Längsrichtung eine durchgehende Hohlbohrung 15 zu einer entgegengesetzt liegenden, ventilabgewandten, zweiten Stirnfläche 16. Diese Hohlbohrung 15 ist mehrfach abgesetzt und bildet einen zur ventilseitigen Stirnfläche 14 hin offenen, ersten Abschnitt 17 mit größerem Durchmesser, welcher u. a. zwei elektromagnetische Spulen 18 bzw. 19 des Proportionalmagneten 11 aufnimmt. An den ersten Abschnitt 17 schließt sich in der Hohlbohrung 15 ein zweiter Abschnitt 20 mit kleinerem Durchmesser an, in dem ein Druckrohr 21 des Doppelhubmagneten 10 geführt und gelagert ist. Der zweite Abschnitt 20 der Hohlbohrung 15 geht in einen dritten Abschnitt 22 mit größerem Durchmesser über, der zur zweiten Stirnfläche 16 hin offen ist.Starting from the valve-side end face 14 , a continuous hollow bore 15 extends in the longitudinal direction in the housing 13 to an opposite, valve-facing, second end face 16 . This hollow bore 15 is offset several times and forms a first section 17 with a larger diameter, which is open towards the valve-side end face 14 and which, among other things, receives two electromagnetic coils 18 and 19 of the proportional magnet 11 . A second section 20 with a smaller diameter adjoins the first section 17 in the hollow bore 15 , in which a pressure tube 21 of the double lifting magnet 10 is guided and supported. The second section 20 of the hollow bore 15 merges into a third section 22 with a larger diameter, which is open to the second end face 16 .

Das in die abgesetzte Hohlbohrung 15 eingesetzte Druckrohr 21 besteht aus mehreren Einzelteilen, die so zusammengesteckt, miteinander verlötet und anschließend bearbeitet sind, daß das Druckrohr 21 nach seiner Bearbeitung ein einstückiges Bauelement ergibt. Das einstückige Druckrohr 21 besteht deshalb im wesentlichen aus einem mehrgliedrigen Ankerrohr 23 und einem damit fest verbundenen, eingliedrigen Aufnehmerrohr 24 mit kleinerem Durchmesser.The pressure tube 21 inserted into the stepped hollow bore 15 consists of several individual parts which are put together, soldered to one another and then machined so that the pressure tube 21 results in a one-piece component after it has been machined. The one-piece pressure tube 21 therefore essentially consists of a multi-section anchor tube 23 and a one-section pick-up tube 24 with a smaller diameter and firmly connected to it.

Bei dem Ankerrohr 23 mit gegenüber dem Aufnehmerrohr 24 größerem Durchmesser sind zwischen einem außenliegenden Druckrohrstück 25 und einem innenliegenden Druckrohrteil 26 zwei hülsenförmige Druckrohrstücke 27, 28 angeordnet, zwischen denen ein hohlzylindrisches Mittelstück 29 liegt. Während die beiden Zwischenstücke 27, 28 aus magnetisch nicht leitendem Material bestehen, sind das Druckrohrstück 25, das Druckrohrteil 26 sowie das Mittelstück 29 aus magnetisch leitendem Material hergestellt. Das Druckrohrstück 25 kann daher in seinem hohlzylindrischen Bereich als Polschuh 31 arbeiten, während das Druckrohrteil 26 einen entsprechenden Polschuh 32 bildet, die jeweils mit einem im Ankerrohr 23 angeordneten Anker 33 zusammenarbeiten. Das Druckrohrstück 25 weist dabei einen nach außen kragenden Ringflansch 34 auf, mit dem das Druckrohr 21 im ersten Abschnitt 17 der Hohlbohrung 15 geführt ist, während andererseits das Druckrohrteil 26 an seinem Außenumfang im Bereich des zweiten Abschnitts 19 der Hohlbohrung 15 geführt ist.Wherein the armature tube 23 with respect to the pick-up tube 24 of larger diameter are provided between an external discharge pipe piece 25 and an internal pressure pipe part 26 has two sleeve-shaped pressure tube pieces 27, 28 are arranged between which a hollow cylindrical center piece is 29th While the two intermediate pieces 27 , 28 consist of magnetically non-conductive material, the pressure pipe piece 25 , the pressure pipe part 26 and the middle piece 29 are made of magnetically conductive material. The pressure tube piece 25 can therefore work in its hollow cylindrical region as a pole piece 31 , while the pressure tube part 26 forms a corresponding pole piece 32 , which each cooperate with an armature 33 arranged in the armature tube 23 . The pressure pipe section 25 has an outwardly projecting ring flange 34 with which the pressure pipe 21 is guided in the first section 17 of the hollow bore 15 , while on the other hand the pressure pipe part 26 is guided on its outer circumference in the region of the second section 19 of the hollow bore 15 .

Am Außenumfang des Druckrohrs 21 sind in dem ringförmigen Raum, der zwischen dem ersten Abschnitt 17 der Hohlbohrung 15 und dem Ankerrohr 23 liegt, die beiden elektromagnetischen Spulen 18, 19 angeordnet. Beide Spulen sind untereinander gleich ausgebildet, liegen konzentrisch zueinander und sind hintereinander auf dem Ankerrohr 23 angeordnet, wobei sie voneinander durch eine Mittelscheibe 35 aus magnetflußleitendem Material getrennt sind, die sich radial zwischen der Innenwand des Gehäuses 13 und dem Außendurchmesser des Mittelstücks 29 erstreckt. The two electromagnetic coils 18 , 19 are arranged on the outer circumference of the pressure tube 21 in the annular space which lies between the first section 17 of the hollow bore 15 and the armature tube 23 . Both coils are identical to one another, are concentric with one another and are arranged one behind the other on the armature tube 23 , being separated from one another by a central disk 35 made of magnetic flux-conducting material, which extends radially between the inner wall of the housing 13 and the outer diameter of the central piece 29 .

Der Anker 33 ist mit Hilfe eines Stößels 36 zweifach gelagert. Der durch das Druckrohrstück 25 nach außen ragende Teil des Stößels 36 bildet eine erste Lagerstelle 37 in einem Magnetkern 38, der in das Druckrohrstück 25 von der ersten Stirnfläche 14 her eingesetzt ist. Ein entgegengesetzt liegendes Ende 39 des Stößels 36 ist in einer zweiten Lagerstelle 41 geführt, die im Druckrohrteil 26 ausgebildet ist. Angrenzend an die zweite Lagerstelle ist im Druckrohrteil 26 das Aufnehmerrohr 24 dicht befestigt, das in seinem Innern einen mit dem Stößel 26 wirkverbundenen Ferritkern 42 aufnimmt. Außen auf dem Aufnehmerrohr 24 sind die Aufnehmerspulen 43 angeordnet, die von einer schützenden Ummantelung 44 umgeben sind. Der Ferritkern 42 und die Aufnehmerspulen 43 sind in an sich bekannter Weise Teile des Wegmeßsystems 12. Ein in dem dritten Abschnitt 22 eingesetzter Deckel 45 schützt das Wegmeßsystem 12 im Gehäuse 13 nach außen.The armature 33 is mounted twice with the aid of a plunger 36 . The part of the plunger 36 projecting outward through the pressure tube piece 25 forms a first bearing point 37 in a magnetic core 38 , which is inserted into the pressure tube piece 25 from the first end face 14 . An opposite end 39 of the plunger 36 is guided in a second bearing 41 which is formed in the pressure tube part 26 . Adjacent to the second bearing point, the pick-up tube 24 is tightly fastened in the pressure tube part 26 and accommodates in its interior a ferrite core 42 that is operatively connected to the tappet 26 . On the outside of the pickup tube 24 , the pickup coils 43 are arranged, which are surrounded by a protective sheath 44 . The ferrite core 42 and the pick-up coils 43 are parts of the displacement measuring system 12 in a manner known per se. A cover 45 inserted in the third section 22 protects the position measuring system 12 in the housing 13 from the outside.

An dem auf der Stirnseite 14 herausragen Stößel 36 ist eine Federeinrichtung 46 angeordnet, deren Feder 47 im Zusammenhang mit einem angebauten Aggregat den Anker 33 in der gezeichneten Mittellage hält. Dabei kann die Feder 47 zusätzlich noch so ausgebildet werden, daß sie den Anker 33 in Bezug auf seine Drehwinkellage in einer Ausgangsstellung hält.On the plunger 36 protruding on the end face 14 , a spring device 46 is arranged, the spring 47 of which, in connection with an attached unit, holds the armature 33 in the center position shown. The spring 47 can also be designed so that it holds the armature 33 in a starting position with respect to its angular position.

Wie die Fig. 1 in Verbindung mit Fig. 2 näher zeigt, sind an dem kreisringförmigen Innenrand 48, mit dem die Mittelscheibe 35 auf dem Ankerrohr 23 geführt ist, gleichmäßig längs des Umfangs verteilte Aussparungen 49 angeordnet, wodurch in der Mittelscheibe 35 gehäusefeste Statorpole 51 ausgebildet sind. Die vier Statorpole 51 sind gleichmäßig über den Umfang verteilt und erstrecken sich jeweils über den gleichen Drehwinkel. In entsprechender Weise sind im Anker 33 in seiner Mantelfläche 52 gleichmäßig über den Umfang verteilte Ausnehmungen 53 angeordnet, so daß zwischen ihnen entsprechende vier Ankerpole 54 gebildet sind. Die Ausnehmungen 53 und damit auch die Ankerpole 54 erstrecken sich in axialer Längsrichtung über einen Bereich im Anker 33, der während des Betriebs des Doppelhubmagneten 10 unter die Mittelscheibe 35 zu liegen kommt. Die Anzahl der Ankerpole 54 gleicht derjenigen der Statorpole 51, wobei sie sich in Drehrichtung gesehen im wesentlichen über den gleichen Drehwinkel erstrecken.Referring to Fig. 1 in conjunction with Fig. 2 shows in greater detail, along the periphery distributed recesses 49 are provided on the annular internal edge 48 with which the center disc is guided on the armature tube 23 35, evenly arranged, thereby fixed to the housing in the center disk 35 stator poles 51 are trained. The four stator poles 51 are evenly distributed over the circumference and each extend over the same angle of rotation. In a corresponding manner, recesses 53 are arranged in armature 33 in its lateral surface 52 , so that four armature poles 54 are formed between them. The recesses 53 and thus also the armature poles 54 extend in the axial longitudinal direction over a region in the armature 33 which comes to rest under the central disk 35 during the operation of the double lifting magnet 10 . The number of armature poles 54 is the same as that of stator poles 51 , wherein they extend essentially over the same angle of rotation when viewed in the direction of rotation.

Die Federeinrichtung 46 kann vorzugsweise so ausgeführt werden, daß deren Feder 47 den Anker 33 in Bezug auf seine Drehlage in der in Fig. 2 dargestellten Ausgangslage zentriert, in welcher die Statorpole 51 und die Ankerpole 54 in Drehrichtung gesehen versetzt zueinander liegen.The spring device 46 can preferably be designed such that its spring 47 centers the armature 33 with respect to its rotational position in the starting position shown in FIG. 2, in which the stator poles 51 and the armature poles 54 are offset from one another in the direction of rotation.

Die Wirkungsweise des Doppelhubmagneten 10 entspricht hinsichtlich seiner axialen Hubbewegung grundsätzlich der Funktion vorbekannter Doppelhubmagneten, so daß nur kurz darauf eingegangen wird. Beim Doppelhubmagnet 10 wird der Anker 33 mit Hilfe der beiden Spulen 18, 19 mit zwei voneinander getrennten magnetischen Kreisen beaufschlagt, die jeweils eine Kraft in den Arbeitsluftspalten erzeugen.The mode of operation of the double-stroke magnet 10 corresponds fundamentally to the function of previously known double-stroke magnets with regard to its axial stroke movement, so that it will only be dealt with briefly. In the double-stroke magnet 10 , the armature 33 is acted upon with the aid of the two coils 18 , 19 with two separate magnetic circuits, each of which generates a force in the working air gaps.

Dabei werden die beiden Spulen 18, 19 von ihren Steuerströmen gegensinnig durchflossen, so daß auch diese beiden Kräfte gegeneinander gerichtet sind. In der gezeichneten Mittelstellung bei erregten Spulen 18, 19 fließt jeweils der halbe Nennstrom, um eine entsprechende Vormagnetisierung der Spulen 18, 19 zu erreichen. Die hierbei entgegengesetzt auf den Anker 33 wirkenden Kräfte halten ihn in der gezeichneten Mittelstellung.The two coils 18 , 19 are flowed through in opposite directions by their control currents, so that these two forces are also directed towards one another. In the center position shown when the coils 18 , 19 are energized, half the nominal current flows in order to achieve a corresponding premagnetization of the coils 18 , 19 . The opposing forces acting on the armature 33 keep it in the center position shown.

Zur Erzeugung einer axialen Stellkraft wird im Gegentakt der Steuerstrom in der einen Spule 18, 19 gesenkt, während er in der anderen Spule 19 bzw. 18 erhöht wird. Dies bedeutet für den magnetischen Fluß in der Mittelscheibe 35, daß er unabhängig von der Ansteuerung während der Betriebszeit nahezu konstant bleibt. Der Magnetfluß verschwindet erst, wenn die Steuerströme über die Spulen 18, 19 abgeschaltet werden. Dieser Sachverhalt wird nun zur Unterscheidung eines Failsafe-Falls, bei dem kein Steuerstrom über die Spulen vorliegt, gegenüber einem Betriebsfall, bei dem Spulenströme in gleichen oder unterschiedlichem Verhältnis vorliegen, ausgenutzt, wobei das Vorliegen von Spulenströmen in ein Drehmoment umgesetzt wird. In Abhängigkeit von der Bestromung der beiden Spulen 18, 19 wird somit ein Drehmoment in einer Richtung 55 erzeugt, das eine rotatorische Verstellung des Ankers 33 bewirkt. Die Fig. 2 zeigt dabei den Anker 33 in seiner rotatorischen Ausgangslage, die er bei stromlosem Zustand beispielsweise durch die Einwirkung einer Drehfeder einnimmt, deren Funktion von der Feder 47 mit übernommen wird. Dies ergibt eine sogenannte Failsafe-Stellung.To generate an axial actuating force, the control current is reduced in one coil 18 , 19 while it is increased in the other coil 19 or 18 . For the magnetic flux in the center disk 35 , this means that it remains almost constant regardless of the activation during the operating time. The magnetic flux only disappears when the control currents via the coils 18 , 19 are switched off. This fact is now used to distinguish a fail-safe case, in which there is no control current through the coils, from an operating case, in which coil currents are present in the same or different ratios, the presence of coil currents being converted into a torque. Depending on the energization of the two coils 18 , 19 , a torque is thus generated in a direction 55 , which causes the armature 33 to be rotated. Fig. 2 shows the armature 33 in its rotational starting position, which it occupies when de-energized state, for example, by the action of a torsion spring, whose function is taken by the spring 47. This results in a so-called failsafe position.

Werden die Spulen 18, 19 bestromt, wie dies im Betriebsfall vorgesehen ist, so fließt zwischen Anker 33 und Mittelscheibe 35 durch das Druckrohr 21 hindurch ein magnetischer Fluß. Durch die relative Drehlage der Ankerpole 54 zu den gehäusefesten Statorpolen 51 zueinander ergibt sich ein Drehmoment in der gezeigten Pfeilrichtung 55, wodurch der Anker 33 eine Drehbewegung ausführt, bis sich die Ankerpole 54 und die Statorpole 51 genau gegenüberstehen. Die damit erzeugte Drehbewegung kann, wie dies im eingangs genannten Stand der Technik beschrieben ist,, dazu genutzt werden, mit Hilfe eines Ventilschiebers und einer angepaßten Steuergeometrie am Ventilschieber und an der Ventilhülse eine zusätzliche Funktionalität zu erzielen. Beim Abschalten der Steuerströme durch die Spulen 18, 19, also auch im Failsafe-Fall, wird der Anker 33 durch die Rückstellkraft der Feder 47 in seine in Fig. 2 gezeichnete Ausgangslage zurückgestellt.If the coils 18 , 19 are supplied with current, as is provided in the operating case, a magnetic flux flows between the armature 33 and the center disk 35 through the pressure tube 21 . The relative rotational position of the armature poles 54 with respect to the stator poles 51 fixed to the housing results in a torque in the direction of the arrow 55 shown, as a result of which the armature 33 rotates until the armature poles 54 and the stator poles 51 are exactly opposite one another. The rotary movement generated in this way can, as described in the prior art mentioned at the outset, be used to achieve additional functionality with the aid of a valve slide and an adapted control geometry on the valve slide and on the valve sleeve. When the control currents are switched off by the coils 18 , 19 , that is to say also in the case of failsafe, the armature 33 is returned to its initial position shown in FIG. 2 by the restoring force of the spring 47 .

Die zusätzliche Funktionalität des Doppelhubmagneten 10, der in Abhängigkeit von der Bestromung der beiden Spulen 18, 19 ein Drehmoment erzeugt, das zur rotatorischen Verstellung benutzt wird, kann auch in anderer Weise eingesetzt werden. So läßt sich zwischen dem Doppelhubmagnet 10 und einem zugeordneten Regelventil ein zusätzliches Ventil anordnen, das die Drehbewegung des Doppelhubmagneten 10 so auswertet, daß ein hydraulisches Zusatzsignal - das auch als sogenanntes "Enable-Signal" bezeichnet wird - entsteht, zum Beispiel Systemdruck bei bestromten Spulen, Rücklaufdruck bei nicht bestromten Spulen, welches an die Flanschfläche des Regelventils geführt wird und von dort zum Beispiel an ein hydraulisches Sperrventil weitergeleitet wird.The additional functionality of the double-stroke magnet 10 , which generates a torque depending on the energization of the two coils 18 , 19 , which is used for the rotary adjustment, can also be used in a different way. Thus, an additional valve can be arranged between the double-stroke magnet 10 and an associated control valve, which evaluates the rotary movement of the double-stroke magnet 10 in such a way that an additional hydraulic signal - which is also referred to as a so-called "enable signal" - is generated, for example system pressure in the case of energized coils Return pressure in the case of non-energized coils, which is led to the flange surface of the control valve and from there is passed on, for example, to a hydraulic check valve.

Selbstverständlich sind Änderungen an der gezeigten Ausführungsform möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. So läßt sich die Form und die Anzahl der Aussparungen bzw. der Pole nach Bedarf ändern. Auch die rotatorische Rückstellkraft durch die Drehfeder kann in anderer Weise ausgebildet und angeordnet werden. Ebenso sind Änderungen an der Bauweise des Druckrohrs 21 möglich. Auch kann anstelle eines Druckrohrs ein im wesentlichen rohrförmiger Körper für den Aufbau des Doppelhubmagneten verwendet werden, der keine druckdichte Funktion übernimmt. Der Doppelhubmagnet mit seiner erhöhten Funktionalität ist vielseitig anwendbar, z. B. auch zur Verstellung von elektrohydraulisch verstellbaren Radialkolbenpumpen.Of course, changes to the embodiment shown are possible without departing from the spirit of the invention. The shape and the number of cutouts or poles can be changed as required. The rotational restoring force by the torsion spring can also be designed and arranged in a different way. Changes to the construction of the pressure tube 21 are also possible. Instead of a pressure tube, an essentially tubular body can also be used for the construction of the double stroke magnet, which body does not perform a pressure-tight function. The double stroke magnet with its increased functionality is versatile, e.g. B. also for the adjustment of electrohydraulically adjustable radial piston pumps.

Claims (9)

1. Elektromechanischer Doppelhubmagnet, insbesondere zur Betätigung eines Ventilschiebers, mit zwei zueinander konzentrisch liegenden, elektrischen Spulen, die in einem Gehäuse nebeneinander auf einem im wesentlichen rohrförmigen Körper angeordnet und durch eine magnetflußleitende Mittelscheibe voneinander getrennt sind, wobei der Körper in seinem Inneren einen axial beweglich und gleitend geführten Anker aufnimmt, der durch stirnseitig bzw. endseitig gelegene Arbeitsluftspalte von gehäusefesten Polschuhen getrennt ist und dem mindestens ein einen Polschuh durchdringender Stößel zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in einer durch die Mittelscheibe (35) gebildeten, radialen Ebene durch sich in Drehrichtung erstreckende Aussparungen (49) gehäusefeste Statorpole (51) ausgebildet sind und daß am Anker (33) in dieser Ebene durch sich in Umfangsrichtung erstreckende Ausnehmungen (53) Ankerpole (54) ausgebildet sind, die den Statorpolen (51) zugeordnet sind. 1. Electromechanical double-stroke magnet, in particular for actuating a valve slide, with two electrical coils lying concentrically to one another, which are arranged in a housing next to one another on a substantially tubular body and are separated from one another by a magnetic flux-conducting center disk, the body being axially movable in its interior and slidably guided armature, which is separated from the housing-fixed pole shoes by working air gaps located at the front and at the end and which is assigned at least one plunger penetrating a pole shoe, characterized in that in a radial plane formed by the center disk ( 35 ), in the direction of rotation extending recesses ( 49 ) housing-fixed stator poles ( 51 ) are formed and that armature poles ( 54 ) are formed on the armature ( 33 ) in this plane by recesses ( 53 ) which extend in the circumferential direction and are assigned to the stator poles ( 51 ). 2. Elektromechanischer Doppelhubmagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Körper ein die fluidische Seite von der elektrischen Seite trennendes Druckrohr (21) ist und die Aussparungen (49) zur Bildung der Statorpole (51) in der vom Druckrohr (21) getrennten Mittelscheibe (35) liegen, insbesondere an deren innerem Durchmesser (48).2. Electromechanical double-stroke magnet according to claim 1, characterized in that the tubular body is a pressure tube ( 21 ) separating the fluidic side from the electrical side and the cutouts ( 49 ) for forming the stator poles ( 51 ) in the pressure tube ( 21 ) separated Center disc ( 35 ) are located, in particular on their inner diameter ( 48 ). 3. Elektromechanischer Doppelhubmagnet nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Ausnehmungen (53) im Anker (33) in axialer Richtung über denjenigen Hubbereich erstrecken, der im Betrieb unter die Mittelscheibe (35) zu liegen kommt.3. Electromechanical double-stroke magnet according to claim 1 or 2, characterized in that the recesses ( 53 ) in the armature ( 33 ) extend in the axial direction over that stroke range which comes to rest under the central disc ( 35 ) during operation. 4. Elektromechanischer Doppelhubmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Statorpole (51) und die Ankerpole (54) jeweils im wesentlichen über gleiche Drehwinkel erstrecken.4. Electromechanical double-stroke magnet according to one of claims 1 to 3, characterized in that the stator poles ( 51 ) and the armature poles ( 54 ) each extend essentially over the same angle of rotation. 5. Elektromechanischer Doppelhubmagnet nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Statorpole (51) und der Ankerpole (54) gleich groß ist und mindestens zwei beträgt.5. Electromechanical double-stroke magnet according to claim 4, characterized in that the number of stator poles ( 51 ) and the armature poles ( 54 ) is the same size and is at least two. 6. Elektromechanischer Doppelhubmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (33) mit seinem Stößel (36) beidseitig gehäusefest gelagert ist, insbesondere in den beiden Polschuhen (38, 26).6. Electromechanical double-stroke magnet according to one of claims 1 to 5, characterized in that the armature ( 33 ) with its plunger ( 36 ) is mounted on both sides of the housing, in particular in the two pole pieces ( 38 , 26 ). 7. Elektromechanischer Doppelhubmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Anker (33) ein Wegmeßsystem (12) zugeordnet ist. 7. Electromechanical double-stroke magnet according to one of claims 1 to 6, characterized in that the armature ( 33 ) is assigned a displacement measuring system ( 12 ). 8. Elektromechanischer Doppelhubmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Anker (33) in seiner Mittelstellung zentrierende Federeinrichtung (46) vorgesehen ist.8. Electromechanical double-stroke magnet according to one of claims 1 to 7, characterized in that a spring device ( 46 ) centering the armature ( 33 ) is provided in its central position. 9. Elektromechanischer Doppelhubmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Anker (33) in seine Ausgangs-Drehlage rückstellende Feder (47) vorgesehen ist.9. Electromechanical double-stroke magnet according to one of claims 1 to 8, characterized in that a spring ( 47 ) is provided which resets the armature ( 33 ) in its initial rotational position.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7145424B2 (en) 2003-05-08 2006-12-05 Bosch Rexroth Ag Solenoid assembly
DE102006007157A1 (en) * 2005-07-20 2007-01-25 Continental Teves Ag & Co. Ohg Electrically controllable valve
DE102006010913B3 (en) * 2006-03-09 2007-06-21 Hydac Electronic Gmbh Operating device for implementing control functions, has stretching finger, tapered surface, extension and disk spring plate unit that are switchable between locking condition and release condition
EP3070721A3 (en) * 2015-03-20 2016-12-28 HYDAC Electronic GmbH Actuation device

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9819844D0 (en) * 1998-09-12 1998-11-04 Kelsey Hayes Co Electromagnetic actuator
WO2009024337A1 (en) 2007-08-20 2009-02-26 Robert Bosch Gmbh Hydraulic system with an adjustable hydrostatic machine

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4943155A (en) * 1972-09-02 1974-04-23
US4501981A (en) * 1981-10-15 1985-02-26 Haydon Switch & Instrument, Inc. Return-to-zero stepper motor
DE4208367A1 (en) * 1992-03-16 1993-09-23 Bosch Gmbh Robert ELECTROMECHANICAL DOUBLE LIFT MAGNET

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7145424B2 (en) 2003-05-08 2006-12-05 Bosch Rexroth Ag Solenoid assembly
DE102006007157A1 (en) * 2005-07-20 2007-01-25 Continental Teves Ag & Co. Ohg Electrically controllable valve
DE102006010913B3 (en) * 2006-03-09 2007-06-21 Hydac Electronic Gmbh Operating device for implementing control functions, has stretching finger, tapered surface, extension and disk spring plate unit that are switchable between locking condition and release condition
EP3070721A3 (en) * 2015-03-20 2016-12-28 HYDAC Electronic GmbH Actuation device

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