DE3014962A1

DE3014962A1 - Druckdichter einfach-hubmagnet

Info

Publication number: DE3014962A1
Application number: DE19803014962
Authority: DE
Inventors: Rudolf 7730 Villingen Hauer; Wilhelm 7741 Vöhrenbach Kleiser; Hans Peter Ing.(grad.) 7201 Tuningen Oesterle
Original assignee: Binder Magnete GmbH
Current assignee: Binder Magnete GmbH
Priority date: 1980-04-18
Filing date: 1980-04-18
Publication date: 1981-10-22
Also published as: FR2480988A1; IT8147686A0; FR2480988B3; IT1170676B; IT8147686A1

Description

Binder Magnete GmbH
Mönchweilerstraße 1
7730 VS- Villingen

Druckdichter Einfach-Hubmagnet

Die Erfindung betrifft einen druckdichten Einfach-Hubmagnet gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.

Druckdichte Hubmagnete werden insbesondere zur Betätigung von Stellgliedern, wie z.B. Ventilen, in hydraulischen Systemen verwendet, da der Hubmagnet mit dem hydraulischen System in Verbindung stehen kann und keine Abdichtung zwischen Hubmagnet und Stellglied notwendig ist, die nachteilige Reibungsverluste verursacht.

Bei dem bekannten Einfach-Hubmagnet der eingangs genannten Gattung ist der mit seiner Kolbenstange auf das Stellglied einwirkende Anker in einem magnetischen oder unmagnetischen Druckrohr geführt,

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das mit dem hydraulischen System in Verbindung steht und mit dem Druckfluid dieses Systems gefüllt ist. Zur Abdichtung des Druckrohres sitzt dieses z.B. durch einen O-Ring abgedichtet auf einem in das Druckrohr greifenden Polkern des Magnetkörpers. Das andere Ende des zylindrischen Druckrohres ist durch eine Kappe abgeschlossen, die das Druckrohr außen übergreift, wobei zwischen Kappe und Außenumfang des Druckrohres ein weiterer O-Ring zur Abdichtung eingesetzt ist. Die Kappe und die Abdichtung zwischen Kappe und Druckrohr erhöhen die Herstellungskosten. Die Abdichtung zwischen Kappe und Rohr ist außerdem Ursache möglicher Undichtigkeiten .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Einfach-Hubmagnet der eingangs genannten Gattung so zu verbessern, daß die Abdichtung des Druckrohres zuverlässiger und in der Herstellung einfacher und billiger wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Da das Druckrohr an seinem dem Polkern entgegengesetzten einen Ende mit einem geschlossenen Boden ausgebildet ist, kann die in der Herstellung aufwendige Ver-

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schlußkappe wegfallen. Insbesondere ist eine

Abdichtung des Druckrohres an diesem Ende nicht mehr notwendig, so daß die Herstellungskosten weiter verringert und eine Ursache für mögliche Undichtigkeiten ausgeschaltet werden.

Durch das Fließpressen kann das Druckrohr sehr dünnwandig hergestellt werden, was sich auf die Abmessungen des Hubmagneten und die Herstellungskosten günstig auswirkt. Auch bei einer sehr dünnwandigen Ausführung des Druckrohres kann eine hohe Druckbelastbarkeit erreicht werden, indem der Mantel des Druckrohres radial durch den direkt anliegenden Spulenkörper der Erregerwicklung und den Magnetkörper abgestützt wird. Falls die Anforderungen an die Bearbeitungsgenauigkeit des Spulenkörpers und des Magnetkörpers verringert werden sollen, kann zwischen den Spulenkörper bzw. den Magnetkörper und das Druckrohr Kunststoff eingespritzt werden, um die radiale Abstützung zu bewirken. Um auch den Boden des Druckrohres für eine höhere zulässige Druckbeaufschlagung abzustützen, kann eine den Boden überdeckende metallische Kappe vorgesehen sein, die z.B. an dem Magnetkörper befestigt wird. Um die Herstellungskosten durch diese Kappe nicht zu erhöhen, werden an die Herstellungsgenauigkeit der Kappe nur geringe Anforderungen gestellt und die Kappe wird mit Kunststoff umspritzt, so daß der Zwischenraum zwischen Kappe und Boden des Druckrohres mit Kunststoff ausgefüllt wird und sich eine vollständige axiale Abstützung des Bodens ergibt.

Das Druckrohr kann aus jedem beliebigen, sich für das Fließpressen eignenden Metall hergestellt werden. Vorzugsweise

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wird Aluminium oder eine Aluminiumlegierung verwendet. Eine geeignete Oberflächenbehandlung verbessert die Verschleißfestigkeit des Druckrohres.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 einen Einfach-Hubmagnet gemäß der Erfindung im Axialschnitt,

Figur 2 einen Querschnitt durch den Anker und das Druckrohr in einer Ausführungsform und

Figur 3 einen Querschnitt durch den Anker und das Druckrohr einer anderen Ausführungsform.

Der in Figur 1 dargestellte druckdichte Einfach-Hubmagnet weist eine auf einen im wesentlichen zylindrischen Spulenkörper 10 gewickelte Erregerwicklung 12 auf, die durch Anschlußleitungen 14 gespeist wird. Das durch die Erregerwicklung 12 erzeugte Magnetfeld wird durch einen weichmagnetischen Magnetkörper 16 geführt, der den Spulenkörper 10 an seinem Außenumfang und an seinen Stirnflächen umschließt. Der Magnetkörper 16 setzt sich in einem weichmagnetischen Polkern 18 fort, der koaxial in das eine, in der Zeichnung linke Ende des Magnetkörpers 16 und des Spulenkörpers 10 eingesetzt ist. Ein weichmagnetischer zylindrischer Anker

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ist innerhalb des Spulenkörpers 10 und des Magnetkörpers 16 axial verschiebbar. Eine mit dem Anker 20 verbundene unmagnetische Kolbenstange 22 durchsetzt den Polkern 18 und greift an einem nicht dargestellten durch den Hubmagnet zu betätigenden Stellglied an. Ein zwischen Kolbenstange 22 und Polkern 18 bestehender Zwischenraum stellt die Druckfluid-Verbindung mit dem hydraulischen System her, zu welchem das Stellglied gehört.

Der Anker 20 ist in einem Druckrohr 26 geführt. Das zylindrische Druckrohr 26 übergreift mit seinen offenen in der Zeichnung linken Ende den Polkern 18 und ist gegen diesen durch einen O-Ring 28 abgedichtet. An seinem anderen, in der Zeichnung rechten Ende ist das Druckrohr 26 durch einen Boden 30 geschlossen. Der Boden 30 weist einen zentrisch angeordneten Rohrfortsatz 32 auf, der eine koaxiale Verlängerung des Druckrohres 26 darstellt. Der Rohrfortsatz 32 wird von der Stange einer

Handnotbetätigung durchsetzt, die an dem Anker 20 angreift und in dem Rohrfortsatz 32 abgedichtet axial verschiebbar ist.

Das dünnwandige Druckrohr 26 liegt mit seinem Mantel dicht an der Innenumfangsfläche des Spulenkörpers 10 und des Magnetkörpers 16 an. Der Spulenkörper 10 und der Magnetkörper 16 stützen somit die Mantelwandung des Druckrohres 26 radial gegen den Fluiddruck im Inneren des Druckrohres 26 ab. Liegen beispielsweise aufgrund von Herstellungstoleranzen der Spulenkörper 10 und/oder der Magnetkörper 16 nicht vollständig dicht am Mantel des Druckrohres 26 an, so können die verbleibenden Zwischenräume mit einem geeigneten Kunststoff

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ausgespritzt werden, um die Abstützung zu erreichen.

Eine axial ausaewölbte Kappe 34 aus einem vorzugsweise unmagnetischen Metall wird an der dem Polkern 18 entgegengesetzten Stirnfläche des Magnetkörpers 16 z.B. mittels vier Befestigungsschrauben gehalten. Die Kappe 34 übergreift mit ihrem ausgewölbten Bereich den Boden 30 des Druckrohres 26, wobei ein zentrischer Durchbruch der Kappe 34 für den Durchtritt des Rohrfortsatzes 32 vorgesehen ist. Die Kappe 34 umgreift das Druckrohr 26 und dessen Boden 30 mit Spiel. Die Kappe 34 ist mit einem geeigneten Kunststoff 36 umspritzt, so daß auch der Zwischenraum zwischen der Kappe 34 und dem Druckrohr 26 und dessen Boden 30 mit dem Kunststoff 36 ausgefüllt ist. Auf diese Weise stützt die Kappe 34 das Ende des Druckrohres 26 radial und dessen Boden 30 axial gegen den Fluiddruck im Inneren des Druckrohres 26 ab. Die Umspritzung mit dem Kunststoff 36 kann auch den gesamten Magnetkörper 16 umfassen, wie Figur 1 zeigt, so daß dieser Kunststoff 36 gleichzeitig das Gehäuse des gesamten Hubmagneten bildet.

Um den Druckausgleich zwischen den Kammern vor und hinter dem Anker 20 bei dessen Axialverschiebung zu bewerkstelligen, können achsparallele Nuten 38 in der Mantelfläche des Ankers 20 vorgesehen sein, wie dies in Figur 2 dargestellt ist. In diesem Fall weist das Druckrohr 26 einen zylindrischen Mantel auf. Ebenso kann das Druckrohr 26 achsparallele nach außen gewölbte Nuten 40 aufweisen, wie dies in Figur 3 dargestellt ist. In diesem Fall weist der Anker 20 keine Nuten auf. Da der Spulenkörper 10 aus Herstellungsgründen vorzugsweise eine zylindrische Innenoberfläche aufweist, werden bei der Ausführungsform der Figur 3 zweckmäßig die dann zwischen den ausgewölb-

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ten Nuten 4 0 verbleibenden Hohlräume zwischen Druckrohr 26 und Spulenkörper 10 mit Kunststoff ausgespritzt, um die radiale Abstützung des Druckrohres 26 zu erreichen.

Das Druckrohr 26 ist vorzugsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung vorzugsweise im Fließpreßverfahren hergestellt. Auf diese Weise kann sowohl der Mantel des Druckrohres 26 als auch dessen Boden 30 und der Rohrfortsatz 32 in einem Stück hergestellt werden.

Um die Verschleißfestigkeit des Druckrohres 26 zu erhöhen, wird dieses vorzugsweise oberflächenbehandelt. Die Oberflächenbehandlung kann eine Hart-Coatierung (hard-coating) sein, d.h. eine hart-anodisch aufgebrachte Schicht sein. Ebenso kann zur Oberflächenbehandlung eine Durni-Coatierung verwendet werden, d.h. eine stromlos aufgebrachte Vernickelung, bei welcher durch Reduktion von Nickelionen mit Hypophosphitionen eine Nickel-Phosphor-Legierung entsteht. Schließlich kann als Oberflächenbehandlung auch technisches Eloxieren angewendet werden.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Druckdichter Einfach-Hubmagnet mit einem in einem druckdicht abgeschlossenen,unmagnetischen Druckrohr geführten Anker, mit einer das Druckrohr koaxial umschließenden Erregerwicklung und mit einem die Erregerwicklung und das Druckrohr koaxial umschließenden Magnetkörper, der mit einem Polkern abgedichtet in das Druckrohr greift, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckrohr (26) vorzugsweise durch Fließpressen hergestellt und an seinem dem Polkern (18) entgegengesetzten Ende durch einen einstückigen Boden (30) geschlossen ist.

Einfach-Hubmagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Boden (30) ein ebenfalls einstückig vorzugsweise durch Fließpressen hergestellter Rohrfortsatz (32) zur Aufnahme einer Handnotbetätigung vorgesehen ist.

Einfach-Hubmagnet nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Erregerwicklung (12) tragende Spulenkörper (10) unmittelbar abstützend außen am Mantel des Druckrohres (26) anliegt.

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Postscheckkonto: Karlsruhe 76979-754 Bankkonto: Deutsche Bank AG Villingon (BLZ 69470039) 146332

4· Einfach-Hubmagnet nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den die Erregerwicklung (12) tragenden Spulenkörper (10) und/oder den Magnetkörper (16) und den Mantel des Druckrohres (26) Kunststoff eingespritzt ist.

5. Einfach-Hubmagnet nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Boden (30) sowie das über den Magnetkörper (16) hinausragende Druckrohr (26) axial und radial abstützende Kappe (34) am Magnetkörper (16) befestigt ist.

6. Einfach-Hubmagnet nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (34) aus einem metallischen, vorzugsweise unmagnetischen Werkstoff besteht.

7. Einfach-Hubmagnet nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Kappe (34), den Boden (30) und das Druckrohr (26) Kunststoff (36) eingespritzt ist.

8. Einfach-Hubmagnet nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Druckmittelausgleichskanäle (40) in dem Mantel des Druckrohres (26) ausgebildet sind.

9. Einfach-Hubmagnet nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckrohr (26) vorzugsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht.

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10. Einfach-Hubmagnet nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckrohr (26) oberflächenbehandelt ist.

11. Einfach-Hubmagnet nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenbehandlung vorzugsweise eine Hart-Coatierung, eine Durni-Coatierung oder ein technisches Eloxieren ist.

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