DE2932658A1

DE2932658A1 - Anzeigevorrichtung fuer magnetbetaetigte stellglieder, insbesondere fuer magnetventile

Info

Publication number: DE2932658A1
Application number: DE19792932658
Authority: DE
Inventors: Gerhard 7123 Sachsenheim Hock
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1979-08-11
Filing date: 1979-08-11
Publication date: 1981-03-26

Description

Anzeigevorrichtung für magnetbetätigte Stell-
glieder, insbesondere für Magnetventile Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Anzeigevorrichtung für magnetbetätigte Stellglieder, insbesondere für Magnetventile. mit induktiv arbeitenden Näherungsgebern nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine solche Anzeigevorrichtung für ein hydraulisches Wegeventil mit einem magnetisch betätigten Steuerschieber bekannt, bei der auf beiden Stirnseiten des Wegeventilgehäuses jeweils ein induktiv arbeitender Näherungsgeber in der Verlängerung der Achse des Steuerschiebers angeordnet ist. Mit dieser Anzeigevorrichtung ist bei geringer Hysterese und geringem Temperaturgang es nur möglich, zwei äußere Endstellungen des Steuerschiebers anzuzeigen; dabei sprechen die Näherungsgeber an, wenn der Steuerschieber einen bestimmten Schaltpunkt überschreitet.
Nachteilig bei dieser Anzeigevorrichtung ist deshalb, daß sie keine definierte Stellung des Steuerschiebers anzeigen kann, wie z.B. dessen Mittelstellung. Ferner ist bei dieser Anzeigevorrichtung von Nachteil, daß durch die Anordnung der Näherungsgeber in Achsrichtung des Steuerschiebers Näherungsgeber mit großem Ansprechabstand notwendig werden. Bei großem Ansprechabstand des Näherungsgebers wird aber auch dessen Hysterese und dessen Abhängigkeit von der Temperatur beträchtlich erhöht, was einer exakten Stellungsanzeine nicht dienlich ist (DE-OS 26 43 038).
Weiterhin ist auch eine Anzeigevorrichtung bekannt (DE-OS 15 7 572), bei der ein auf einem Steuerschieber eines egeventils angeordneter Permanentmagnet durch magnetische Induktion einen Schalter beeinflußt, der in einersenkrecht und exzentrisch zum Steuerschieber verlaufenden Gehäusebohrung angeordnet ist. Auch diese Anzeigevorrichtung hat den Nachteil, daß sie sich für eine gensue Stellungsanzeige des Steuerschiebers schlecht eignet.
Auch ist bei dieser Anzeigevorrichtung die Hysterese und die Temperaturabhängigkeit relativ groß.
Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtunz mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgezenüber den Vorteil. daß sie mit einfachen Mitteln die exakte Anzeige der Lage eines Stellglieds erlaubt, wobei sie weitgehend unabhängig von Temperatureinflüssen und mit geringer Hysterese arbeitet. Fernerhin ist von Vorteil, daß die Anzeigevorrichtung einfach baut. Sie braucht beim Abtasten einer definierten Stellung z.B. der Mittelstellung eines 3-Stellungsventils; nur an einem Magneten angebaut zu werden. Zudem können bei ihr Näherungsgeber mit geringem Ansprechabstand verwendet werden. Die Anzeigevorrichtung läßt sich auch bei vorhandenen Magnetventilen durch Austausch eines Mzzneten nachrüsten.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Anzeigevorrichtung möglich.
Zeichnung Ein Ausführungsbeissiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine Anzeigevorrichtung an einem Proportionalventil in vereinfa(hter Darstellung.
Beschreibung der Erfindung Die einzige Figur zeigt eine Anzeigevorrichtung 10 die an einem von einem Magneten 11 betätigten Wegeventil 12 angeordnet ist. Das Wegeventil 12 hat einen Steuerschieber 13, der von einem Anker 14 des Magneten 11 aus seiner durch Federn 15 zentrierten Mittellage nach beiden Seiten in Endstellungen auslenkbar ist. Mit dem Anker 14 ist ein koaxial dazu angeordnetes Stellglied 16 verbunden, das in ein Gehäuse 17 der Anzeigevorrichtung 10 ragt und einen Kolben 18 aus metallischem Material aufweist. Der Kolben 18 folgt somit der Bewegung des Steuerschiebers.13 bei dessen Auslenkung aus der gezeichneten Mittelstellunz. Im Gehäuse 17 sind zwei induktiv arbeitende Näherungsgeber 19, 21 so angeordnet, daß ihre Achsen senkrecht zur Längsachse des Stellglieds 16 und damit des Steuerschiebers 13 verlaufen und zudem dessen Längsachse schneiden. Zudem sind die Näherungsgeber 19, 21 im Gehäuse 17 eingeschraubt, so daß ihre Abstände vom Kolben 18 einstellbar sind. Der erste Näherungsgeber 19 hat einen ersten Versorgungsanschluß 22 sowie einen zweiten Versorgungsanschluß 23 und einen Signalaus£anC 224. In entsprechender Weise hat der zweite Näherungsgeber 21 zwei Versorungsanschlüsse 25 bzw. 26 und einen Sinalausgang 27. Die beiden ersten Versorgungsanschlüsse 22 und 2 sird durch eine erste Leitung 28 miteinander verbunden. In entsprechender Weise verbindet eine zweite Leitun 29 die beiden zweiten Versorgungsanschlüsse 23 und 26. Zwischen die ersten Versorgungsanschlüsse 22 25 und die zweiten Versorgungsanschlusse 23, 26 ist eine Gleichstromquelle 31 geschaltet.
Ferner ist zwischen den Plus-schaltenden Signalausgang 24 des ersten Näherungsgebers 19 und den Minus-schaltenden Signalausgang 27 des zweiten Näherungsgebers 21 ein Relais 32 geschaltet.
e Wirkungsweise der Anzeigevorrichtung 10 mit dem Wegeventil 12 wird wie folgt erläutert: Die Anzeigevorrichtung 10 wird im vorliegenden Fall dazu benutzt, ein Signal dann abzugeben, wenn der Steuerschieber 13 von den Feder 15 in seiner Mittelstellung zentriert ist. Zu diesem eck sind die Näherungsgeber 19 und 21 in ihrem Abstand voneinander so auf die Länge des Kolbens 18 abgestimmt, daß in der gezeichneten Mittelstellung des Steuerschiebers 13 die Ansprechkurven 33 und 34 der Mäherungsgeber vom Kolben 18 geschnitten werden. Schneidet der Kolben 18 in der gezeichneten Weise die Ansprechkurven 33 und 324, so sind der erste Näherungsgeber 19 und der zweite Näherungsgeber 21 meschaltet. Dabei erzeugt der von der Gleichstromquelle 31 versorgte erste Näherungsgeber 19 an seinem Signalausgang 24 ein positives Potential, während der zweite Näherungsgeber 21 an seinem Signalausgang 27 ein negatives Potential erzeugt. Solange dies der Fall ist, ist das Relais 32 angezogen und gibt ein Signal zur Anzeige der Mittelstellung des Steuerschiebers 13. Wird nun der Steuerschieber 13 und damit der Kolben 18 durch den Magneten 11 aus seiner gezeichneten Mittelstellung nach einer Seite ausgelenkt, wobei der Kolben 18 aus metallischem Material einen Hub 35 von einer bestimmten Größe ausführt und dabei mit seiner stirnseitigen Kante die Ansnrechkurve 33 bzw. 324 verläßt, so schaltet der zugeordnete Näherungsgeber 19 bzw. 21 ab und das Relais 32 fällt ab. Das Relais 32 ist somit nur angezogen, wenn der Steuerschieber 13 und damit der Kolben 18 exakt ihre Mittelstellung einnehmen. Durch die Anordnung der Näherungsgeber 19 21 radial zur Längsachse des Kolbens 18 kann erreicht werden, daß der Abstand zwischen dem AußenumSanz des Kolbens 18 und der Stirnseite der Näherungsneber äußerst klein gehalten werden kann. Dadurch können Näherungsgeber mit relativ kleinem Ansprechabstand verwendet werden, wodurch auch Schaltpunktverschiebungen entsprechend klein gehalten werden. Damit verbunden ist auch der Vorteil, daß die Anzeigevorrichtung 10 mit geringer Hysterese arbeitet und weitgehend unabhängig von Temperatureinflüssen die genaue Abtastung der Lage des Ventilschiebers 13 erlaubt. Darüber hinaus kann bei der Anzeigevorrichtung 10 durch Höhenverstellung der Näherungsgeber 19, 21 im Gehäuse 17 die Schaltbreite, in der das Relais 32 angezogen ist. in begrenztem Umfang verstellt werden.
Selbstverständlich sind änderungen an der gezeigten Anzeizevorrichtung 10 möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. So kann die Anzeigevorrichtung 10 nicht nur zur Anzeige einer Mittelstellung, sondern auch zur Anzeige jeder beliebigen anderen Stellung verwendet werden. Durch Verwendung eines Kolbens von geeigneter Länge bzw. durch Wahl des Abstandes zwischen den Näherungsgebern kann jede beliebige Schaltbreite über eine Höhenverstellung der Näherungsgeber erreicht werden. Während z.B. bei hydraulischem Pressen mit dem Relais 32 irgendeine Folgesteuerung beeinflußbar ist, können anstelle des Relais 32 bei anderen Anwendungsfällen beliebige andere, geeignete Schalt- oder Signalelemente verwendet werden. Auch Änderungen am Ventil 12 oder am Magneten 11 sind möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. Selbstverständlich kann die Anzeigevorrichtung anstelle des gezeichneten Proportionalventils auch bei schaltenden Magnetventilen verwendet werden, um dort eine Mittel-, eine End- oder auch eine andere definierte Stellung anzuzeigen.

Claims

Ansprüche 1. Anzeigevorrichtung für magnetbetätigte Stellglieder, insbesondere für Nagnetventile, mit zwei induktiv arbeitender Näherungsgebern, die abhängig von der Lage des längsbeweglichen Stellglieds Signale abgeben und mit einem am Stellglied angeordneten, metallischen Teil, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Näherungsgeber (19, 21) radial zur Längsachse des Stellglieds (16) angeordnet sind und das Teil (18) in geringem Abstand von beiden Näherungsgebers (19, 21) geführt ist und daß beide Näherungsgeber (19, 21) an eine gemeinsame Signaleinrichtung (28, 29, 31, 32) angeschlossen sind.
2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Signaleinrichtung die Versorgungsanschlüsse (22, 23; 25, 26) beider Näherungsgeber (19, 21) parallel an eine Gleichspannungsquelle (31) und deren Signalausgänge (24, 27) an ein Schaltelement (32) angeschlossen sind.
3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet. daß beide Näherungsgeber (19, 21) nebeneinander in einem Gehäuse (17) angeordnet sind und ihnen als metallisches Teil ein gemeinsamer Kolben (18) zugeordnet ist.
4. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die >Fäherungsgeber (19, 21) radial zur Längsachse des Stellalieds (16) verstellbar angeordnet sind.
5. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Näherungsgeber (19, 21) die Längsachse des Stellglieds (16) schneiden.
6. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Näherungsgeber (19, 21), das sie aufnehmende Gehäuse (17), der Kolben (18) sowie die Signaleinrichtung (28, 29, 31, 32) eine Baueinheit bilden.
7. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch ihre Verwendung bei einem hydraulischen oder pneumatischen Wegeventil mit einem magnetisch betätigten Steuerschieber.
8. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des ferromagnetischen Teils (18) großer ist als der Abstand zwischen den Näherungsgebern (19, 21), so daß er die Ansprechkurven (33, 34) beider Näherungsgeber (19, 21) in einer Stellung schneidet.
9. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß von den Signalausgängen (24, 27) beider Näherungsgeber (19, 21) im eingeschalteten Zustand einer (2-) plusschaltend und der andere (27) minusschaltend ausgebildet ist.