DE19801201A1 - Vorrichtung zur Nothandbetätigung bei Schaltmagneten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Nothandbetätigung bei Schaltmagne­ ten, deren Anker im Polrohr durch die Kraft einer Federanordnung in eine End­ stellung und durch Magnetfelderregung gegen die Federkraft in eine zweite Endstellung bewegbar ist, mit einem im Polkern axial verschiebbaren Zugglied, das mittels einer manuellen Betätigungseinrichtung bewegbar ist und einen mit dem Anker zusammenwirkenden Mitnehmer aufweist, um diesen gegen die Fe­ derkraft in seine zweite Endstellung zu bewegen.

Vorrichtungen dieser Art kommen bei sogenannten "ziehenden" Schaltmagne­ ten als Sicherheitseinrichtung zur Anwendung, die ein manuelles Eingreifen in Fällen ermöglicht, wo beispielsweise durch Ausfall der Magnetfelderregung oder durch eine mechanische Blockade trotz Magnetfelderregung keine Bewe­ gung des Ankers entgegen der angreifenden Federkraft erfolgt. Die Möglichkeit, den Anker in einem solchen Falle manuell bewegen zu können, ist beispiels­ weise besonders vorteilhaft, wenn der betreffende Schaltmagnet in hydrauli­ schen Anlagen zur Betätigung eines Wegeventils zur Steuerung der Drucköl­ versorgung beispielsweise einer Presse oder eines Arbeitszylinders dient, wo es zur Gefahrenabwehr wesentlich, ist, daß die Druckölversorgung notfalls manu­ ell unterbunden werden kann.

Bekannte Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind im Aufbau kompli­ ziert und weisen eine relativ große Anzahl von Einzelteilen auf. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß aufgrund der großen Anzahl von Einzelteilen und des Umstandes, daß das Polrohr beim Zusammenbau der Vorrichtungen von beiden Seiten her montiert werden muß, sich ein hoher Montageaufwand ergibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Nothandbetä­ tigung zu schaffen, die sich gegenüber den bekannten derartigen Vorrichtungen durch einen einfacheren Aufbau und verringerten Montageaufwand auszeich­ net.

Bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe erfindungs­ gemäß dadurch gelöst, daß der Anker, der Polkern, die Federanordnung, das Zugglied und die Betätigungseinrichtung zu einer vorfertigbaren Baueinheit vereinigt sind, die vom inneren, offenen Ende des Polrohres her in dieses ein­ setzbar und mit ihm verbindbar ist.

Dadurch, daß hierbei sowohl die Funktionselemente für die Nothandbetätigung als auch die auf den Anker einwirkende Federanordnung in den Polkern inte­ griert sind, ergibt sich zum einen eine kompakte Bauweise mit einer kleinst­ möglichen Anzahl von Einzelteilen. Dadurch, daß außerdem der mit dem Zug­ glied zusammenwirkende Anker ebenfalls zur vorfertigbaren Baueinheit gehört, ergibt sich zum andern der Vorteil der vereinfachten Montage, weil die Bauein­ heit von nur einem offenen Ende her in das Polrohr eingesetzt werden muß.

Die Baueinheit kann in Form einer Patrone ausgebildet sein, die in das Polrohr so einsetzbar ist, daß der Polkern das mit ihm verbundene Polrohr an seinem inneren Ende abschließt.

Die Verbindung mit dem Polrohr gestaltet sich hierbei besonders einfach, wenn der Polkern eine in seinen Umfang eingearbeitete Ringnut aufweist und durch Einbördelung des Endes des Polrohres in die Ringnut mit diesem verbindbar ist.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Betätigungseinrichtung als Stellglied für die axiale Verschiebebewegung des Zuggliedes einen Gewinde­ bolzen aufweisen, der mit einem Innengewindeabschnitt einer eine Führung für das Zugglied bildenden Axialbohrung im Polkern zusammenwirkt.

Bei einem derartigen Ausführungsbeispiel kann die Notbetätigung auf bequeme und sichere Weise durch manuelles Verdrehen des Gewindebolzens erfolgen, wenn dieser einen am freien Ende des Polkernes zugänglichen Schraubenkopf aufweist, der beispielsweise mit einer umfänglichen Rändelung versehen sein kann.

Vorzugsweise ist das Zugglied als einstückige Verlängerung des Gewindebol­ zens ausgebildet, die sich über das innere Ende des Polkernes hinaus in eine im Anker ausgebildete Axialbohrung erstreckt.

Vorzugsweise weist die das Zugglied bildende Verlängerung des Gewindebol­ zens, die sich durch eine in der Axialbohrung des Polkernes befindliche Dich­ tungsanordnung hindurch in die im Anker ausgebildete Axialbohrung erstreckt, einen gegenüber dem angrenzenden Teil des Gewindebolzens verjüngten Außendurchmesser auf. Dadurch wird erreicht, daß sich eine Notbetätigung auch gegen hohe herrschende Arbeitsdrücke leicht bewerkstelligen läßt.

Die Montage gestaltet sich besonders einfach, wenn als Mitnehmer ein am freien Ende der Verlängerung des Zuggliedes nach außen ausgeformter Bördel­ rand vorgesehen ist. Eine solche Ausformung des freien Endes des Zuggliedes ist bei der Montage besonders einfach herstellbar, wenn das freie Ende des Zuggliedes eine axiale Sackbohrung aufweist und nach dem Zusammensetzen der Einzelteile der patronenartigen Baueinheit die Mündung der Sackbohrung als Bördelrand nach außen verformt wird.

Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im einzelnen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt eines Schaltmagneten mit einem Aus­ führungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Nothandbetätigung, wobei die Magnetwicklung weggelas­ sen ist,

Fig. 2 einen der Fig. 1 entsprechenden Längsschnitt, wobei jedoch der Anker des Schaltmagneten in seiner an den Polkern angenäherten, angezogenen Stellung eingezeich­ net ist,

Fig. 3 einen Teillängsschnitt des in Fig. 2 mit III bezeichneten Bereiches, in größerem Maßstab gezeichnet, und

Fig. 4 einen Längsschnitt der aus Polkern und Anker und damit zusammenwirkenden Einzelteilen bestehenden, patronen­ artigen Baueinheit, die in den Fig. 1 und 2 in das zugehö­ rige Polrohr eingebaut gezeigt ist.

In Fig. 1 und 2 sind die wesentlichen Teile eines Schaltmagneten dargestellt, wobei die auf seinem Polrohr 1 sitzende Magnetwicklung in der Zeichnung weggelassen ist. Bei dem Magneten handelt es sich um einen solchen des sogenannten "ziehenden" Typs, d. h. sein Anker 3, der mittels einer Federanord­ nung 5 vom Polkern 7 weg in eine Endstellung gedrückt wird, die in Fig. 1 gezeigt ist, wird bei Erregung der Magnetwicklung gegen die Kraft der Feder­ anordnung 5 an den Polkern 7 herangezogen, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Das Polrohr 1 ist zur magnetischen Entkoppelung durch eine Schweißstelle 4 unterteilt.

An seinem dem Polkern 7 abgewandten Endbereich 6 ist der Anker 3 über einen Federring 49, der in einer Ringnut 9 sitzt, die in einer Axialbohrung 11 des Ankers 3 ausgebildet ist, mit einem Betätigungsdorn 13 verbunden, siehe insbesondere Fig. 3. Der Betätigungsdorn 13 weist für die Zusammenwirkung mit dem Federring 49 ebenfalls eine Ringnut 35 auf und erstreckt sich vom Anker 3 weg über das benachbarte Ende des Polrohres 1 hinaus und dient als Betätigungsglied für einen betreffenden Schaltvorgang, beispielsweise zur Ventilbetätigung in einem Hydrauliksystem.

Sämtliche im Innern des Polrohres 1 aufgenommenen Einzelteile bilden eine vorfertigbare, patronenartige Baueinheit, die in Fig. 4 für sich dargestellt ist. Diese Patrone wird vom offenen Ende 15 des Polrohres 1 her in dieses so eingesetzt, daß der Polkern 7 das Polrohr 1 am Ende 15 abschließt. Die Verbin­ dung zwischen Polrohr 1 und Polkern 7 erfolgt durch Einbördeln des Endes 1 5 des Polrohres 1 in eine umfängliche Ringnut 17 des Polkernes 7. Eine weitere umfängliche Ringnut 19 im Polkern 7 nimmt einen O-Ring 21 für die Abdich­ tung zwischen Polkern 7 und Polrohr 1 auf.

Die in Fig. 4 gezeigte Patrone enthält außer dem Polkern 7, dem Anker 3, dem daran angebrachten Betätigungsdorn 13 sowie der Federanordnung 5 außerdem eine Vorrichtung zur Nothandbetätigung. Diese weist einen Gewindebolzen 23 auf, dessen Gewindeabschnitt 24 mit einem Innengewinde 25 in einer Axial­ bohrung 27 im Polkern 7 verschraubt ist und der einen am Ende des Polkerns 7 zugänglichen Schraubenkopf 29 aufweist, der mit einer Rändelung für die manuelle Drehbetätigung versehen ist.

Der Gewindebolzen 23 ist auf seiner vom Schraubenkopf 29 abgekehrten Seite durch einen verjüngten Endabschnitt 31 verlängert, der sich durch eine Dich­ tungsanordnung 39 hindurch, die in einem erweiterten Abschnitt der Bohrung 27 des Polkernes sitzt, in die Axialbohrung 11 des Ankers 3 erstreckt. Das freie Ende der Verlängerung 31 durchgreift eine örtliche Verengung 43, durch die in der Bohrung 11 eine dem Polkern 7 zugekehrte erste Ringschulterfläche 41 und eine vom Polkern 7 abgekehrte zweite Ringschulterfläche 45 gebildet werden, welch letztere am besten aus Fig. 3 zu ersehen ist das freie Ende der Verlänge­ rung 31 weist eine endseitige, koaxiale Sackbohrung 50 auf, deren Mündung zur Bildung eines Bördelrandes 47 nach außen umgebördelt ist. Wie aus Fig. 2 und 3 zu ersehen ist, bildet der Bördelrand 47 einen Mitnehmer, der bei einer Notbetätigung, d. h. bei einem Herausschrauben (nach oben in den Zeichnun­ gen) des Schraubbolzens 23 an der Ringschulterfläche 45 der örtlichen Ver­ engung 43 der Bohrung 11 des Ankers 3 zur Anlage kommt und diesen gegen die Kraft der Federanordnung 5 an den Polkern 7 heranzieht. Diese Stellung der Einzelteile ist in Fig. 4 dargestellt.

Die Länge des Zuggliedes ist so bemessen, daß sich der endseitige Bördelrand 47 der Verlängerung 31 bei eingeschraubtem Schraubbolzen 23, also bei nicht aktivierter Nothandbetätigung (Fig. 1 bis 3), in einer solchen Lagebeziehung zur Ringschulterfläche 45 befindet, daß der normale Arbeitshub des Ankers 3 unbehindert möglich ist.

Wie aus den Figuren ersichtlich ist, ist die Druckfederanordnung 5 in der Axialbohrung 11 des Ankers 3 einerseits an der durch die Verengung 43 ge­ bildeten, dem Polkern 7 zugekehrten Ringschulterfläche 41 abgestützt, während das andere Ende an einer an der Dichtungsanordnung 39 im Polkern 7 anlie­ genden Ringscheibe 51 abgestützt ist.

Bei dieser Anordnung bewirkt das Herausschrauben des Gewindebolzens 23 daß der Anker 3 gegen die Federkraft der Federanordnung 5 in eine an den Polkern 7 angenäherte Endstellung bewegt wird, d. h. daß eine Nothandbetäti­ gung erfolgt, wenn der Anker 3 aufgrund irgendwelcher Störungen nicht durch Magnetfelderregung gegen die Kraft der Federanordnung 5 bewegbar sein sollte. In Fig. 1 sind die Teile in der ohne Magnetfelderregung eingenommenen Stellung und ohne aktivierte Nothandbetätigung dargestellt, wobei sich der Anker 3 unter Einfluß der Kraft der Federanordnung 5 nach unten (ent­ sprechend der Zeichnung) bewegt hat und der Gewindebolzen 23 in den Polkern 7 eingeschraubt ist. Hierbei befindet sich der Bördelrand 47 in der Nähe der Ringschulterfläche 45 der Bohrung 11 des Ankers 3. Bei durch Magnetfelderregung an den Polkern 7 herangezogenem Anker 3 (siehe Fig. 2 und 3) hat der Bördelrand 47 von der Ringschulterfläche 45 einen dem Arbeits­ hub des Ankers 3 entsprechenden Abstand.

Claims (11)

1. Vorrichtung zur Nothandbetätigung bei Schaltmagneten, deren Anker (3) im Polrohr (1) durch die Kraft einer Federanordnung (5) in eine Endstel­ lung und durch Magnetfelderregung gegen die Federkraft in eine zweite Endstellung bewegbar ist, mit einem im Polkern (7) axial verschiebbaren Zugglied (31), das mittels einer manuellen Betätigungseinrichtung (23) be­ wegbar ist und einen mit dem Anker (3) zusammenwirkenden Mitnehmer (35) aufweist, um diesen gegen die Federkraft in seine zweite Endstellung zu bewegen, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (3), der Polkern (7), die Federanordnung (5), das Zugglied (31) und die Betätigungseinrichtung (23) zu einer vorfertigbaren Baueinheit vereinigt sind, die vom inneren, offenen Ende (15) des Polrohres (1) her in dieses einsetzbar und mit ihm verbindbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauein­ heit in Form einer Patrone ausgebildet ist, die in das Polrohr (1) so ein­ setzbar ist, daß der Polkern (7) das mit ihm verbundene Polrohr (1) an seinem inneren Ende (15) abschließt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Polkern (7) eine in seinen Umfang eingearbeitete Ringnut (17) aufweist und durch Einbördelung des Endes (15) des Polrohres (1) in die Ringnut (17) mit diesem verbindbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch zumindest eine weitere, in den Umfang des Polkernes (7) eingearbeitete Ringnut (19) zur Aufnahme eines eine Abdichtung mit der anliegenden Innenwand des Polrohres (1) bildenden O-Ringes (21).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung als Stellglied für die axiale Verschiebebe­ wegung des Zuggliedes (31) einen Gewindebolzen (23) aufweist, der mit einem Innengewindeabschnitt (25) einer eine Führung für das Zugglied (31) bildenden Axialbohrung (27) im Polkern (7) zusammenwirkt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindebolzen (23) einen am freien Ende des Polkernes (7) zugänglichen Schraubenkopf (29) für seine manuelle Drehbetätigung aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugglied als einstückige Verlängerung (31) des Gewindebolzens (23) aus­ gebildet ist, die sich über das innere Ende des Polkernes (7) hinaus in eine im Anker (3) ausgebildete Axialbohrung (11) erstreckt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die das Zugglied bildende Verlängerung (31) des Gewindebolzens (23) im Durch­ messer gegenüber dem angrenzenden Gewindebolzen (23) verjüngt ist und daß sich die verjüngte Verlängerung (31) durch eine Dichtungsanord­ nung (39) hindurch erstreckt, die zur Abdichtung des Zuggliedes gegen­ über der Innenwand des gewindefreien Abschnitts der Bohrung (27) des Polkernes (7) dient.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Zugglied durchgriffene Axialbohrung (11) des Ankers (3) eine Verengung (43) zur Bildung einer dem Polkern (7) zugewandten ersten Ringschulter­ fläche (41) und einer vom Polkern (7) abgekehrten zweiten Ringschulter­ fläche (45) aufweist und daß die Federanordnung (5) auf dem Zugglied angeordnet und zwischen der ersten Ringschulterfläche (41) und dem Polkern (7) eingespannt ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Mitnehmer ein am freien Ende der Verlängerung (31) des Zug­ gliedes nach außen ausgeformter Bördelrand (47) vorgesehen ist, der unter Beibehaltung eines den Arbeitshub des Ankers (3) ungehindert ermögli­ chenden Spieles mit der zweiten Ringschulterfläche (45) der Bohrung (11) des Ankers (3) zusammenwirkt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeich­ net, daß in dem vom Polkern (7) abgekehrten Ende der Bohrung (11) des Ankers (3) eine Ringnut (9) als Sitz für einen Federring (49) vorgesehen ist, der in Zusammenwirkung mit einer am zugekehrten Ende eines Betäti­ gungsdornes (13) ausgebildeten Ringnut (35) diesen mit zumindest in Axialrichtung vorhandenem Spiel am Anker (3) sichert.