DE3144362A1

DE3144362A1 - Elektromagnetisch betaetigbares stellglied

Info

Publication number: DE3144362A1
Application number: DE19813144362
Authority: DE
Inventors: Meinrad 7250 Leonberg Feder; Helmut Dipl.-Ing. 7141 Schwieberdingen Mohl; Alfred Dr. 7250 Leonberg Müller; Walter 7141 Schwieberdingen Steinhauser
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1981-11-07
Filing date: 1981-11-07
Publication date: 1983-05-19

Description

Elektromagnetisch betätigbares Stellglied
Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Stellglied nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einem derartigen bekannten Stellglied kommt es häufig zu Schwingungen an diesen Teilen, die bewirken, daß das Stellglied von seiner Sollkennlinie ausbricht. Dies führt zu Fehlsteuerungen im Verbraucherkreis, so daß dort angeschlossenen Geräte in ihrer Funktion unzuverlässig sind.
Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße, elektromagnetisch betätigbare Stellglied mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß mit der hierdurch geschaffenen Dämpfvorrichtungen unerwünschte Schwingungen vermieden werden. Vorteilhafterweise wird der schwingende Anker als Dämpferkolben benutzt. Dies wird mit einfachsten Mitteln erreicht, die Dämpfungsmaßnahmen können im vorhandenen Bauraum untergebracht werden, so daß keine Volumenvergrößerungen notwendig sind.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale möglich.
Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Längsschnitt durch ein elektromagnetisch betätigbares Druckregelventil, Figur 2 eine Abwandlung eines Einzelteils des Ausführungsbeispiels nach Figur 1.
Beschreibung des Ausführungsbeispieles Das elektromagnetisch betätigbare Druckregelventil besteht aus einem Elektromagneten 10 und einem Ventilteil 11, das mittels eines Flansches 12 am zylindrisch ausgebildeten Gehäuse 13 des Elektromagneten festgehalten ist. Das einstückig ausgebildete Gehäuse 13 weist ein hohlzylindrisches Joch 14 aif, um dem die Spule 15 sitzt. Im Joch 14 ist mit Hilfe eines Längskugellagers 17 die Ankerachse 18 geführt, welche an ihrer aus dem Joch tauchenden Seite einen scheibenförmigen Anker 19 aufnimmt und auf dessen rückwärtiges Teil eine Druckfeder 20 einwirkt. Das andere Ende der Ankerachse taucht in eine durchgehende Schieberbohrung 24 des Gehäuses 25 des Ventilteils 11 ein.
In der Schieberbohrung 24 ist ein Steuerschieber 26 gleitend geführt, der vorne und hinten einen Bund 27 bzw.
28 aufweist. In der Bohrung des Steuerschiebers sind nahe deren Anfang und Ende eine Ringnut 30 bzw. 31 ausgebildet.
In die Ringnut 30 dringt eine durchgehende Querbohrung 32 ein, in die Ringnut 31 von der einen Seite her eine Querbohrung 33, von der anderen Seite her eine Sackbohrung 34. Von diesen beiden Bohrungen gehen parallel zum Steuerschieber 26 verlaufende Bohrungen 36 aus, die in den Innenraum 13' des Gehäuses 13 münden. An der Mündungsstelle ist noch ein Sieb 37 angeordnet.
Zwischen dem mittleren Teil des Steuerschiebers 26 und der Schieberbohrung 24 ist ein Ringraum 39 gebildet, in den eine durchgehende Querbohrung 40 eindringt. Von dieser verläuft ein nur symbolisch dargestellter Kanal 41 zur Eingangsseite 42 der Schieberbohrung 24. An die Querbohrung 32 ist eine Leitung 43 angeschlossen, in welche eine Pumpe 44 Druckmittel aus einem Behälter 45 fördert. An die Querbohrung 40 ist eine Leitung 46 angeschlossen, welche zu einem nicht dargestellten Verbraucher führt. An die Querbohrung 33 ist eine Leitung 47 angeschlossen, die ebenfalls zum Behälter 45 führt.
Zwischen dem Außenumfang des scheibenförmigen Ankers 19 und der benachbarten Innenwand des Gehäuses 13 ist ein relativ schmaler Spalt S gebildet.
Bei dem beschriebenen Druckregelventil sind im Betrieb die auf den Steuerschieber 26 aus dem Kanal 41 einwirkende Druckkraft, die Magnetkraft und die Kraft der Feder 20 im Gleichgewicht. Der Anker 19 wirkt über die Ankerachse 18 auf den Steuerschieber 26, der in Abhängigkeit vom Erregerstrom den Arbeitsdruck in der Leitung 46 regelt. Bei den annähernd waagrechten Kraft-Weg-Kennlinien des Magneten läßt sich das Druckregelventil durch schnelle Änderungen des Druckmittelstroms bzw. durch Druckspitzen zum Schwingen anregen. Dabei kann es passieren, daß der Steuerschieber 26 samt Anker 19 und Ankerachse 18 nicht um ihre Mittellage schwingen und das Druckregelventil dadurch seine Druck-Strom-Sollkennlinie verläßt (der Arbeitsdruck entspricht nicht dem zugehörigen Erregerstrom), oder daß die Schwingungsfrequenz störend oder unzulässig ist. Um dies zu verhindern, wird der schwingende Anker 19 als Dämpferkolben herangezogen. Dies wird dadurch erreicht, daß nicht alles in die Ringnut 31 und die Querbohrungen 33, 34 eindringende Druckmittel frei zum Behälter 45 abströmt, sondern ein Teil herivon über die Bohrungen 34, 36 in den Innenraum 13' des Gehäuses 13 gelangt. Der Innenraum des Elektromagneten füllt sich nun unabhängig von der Einbaulage vollständig mit Druckmittel, und der sich darin in Achsrichtung bewegende Anker 19 wird durch das darin befindliche Druckmittel ausreichend gedämpft. Dabei ist auch zu berücksichtigen, daß das in die Bohrungen 33, 34 strömende Druckmittel nie ganz drucklos ist und somit in jedem Betriebsfall den Magnetinnenraum füllt und somit der Dämpfungseffekt ausgenutzt werden kann. Hierzu trägt auch der Ringspalt S bei.
Bei obigem Ausführungsbeispiel ist die Dämpfungswirkung in beiden Bewegungsrichtungen des Ankers gleich. Es kann aber auch eine richtungsabhängige Dämpfung erwünscht sein. Eine solche zeigt das Ausführungsbeispiel nach Figur 2. Bei diesem ist lediglich der Anker anders ausgebildet und mit 50 bezeichnet. Er weist nahe seines Außenumfangs mehrere durchgehende Bohrungen 51 mit konischen Erweiterungen 52 auf, die der Spule 15 zugewandt sind. In jeder Erweiterung ist eine Kugel 53 angeordnet, die durch eine Blattfeder 54 auf ihrem Sitz gehalten wird. In der einen Bewegungsrichtung des Ankers 50 hebt sich die Kugel von ihrem Sitz ab, so daß dessen Bewegung wenig oder kaum gedämpft ist, in der anderen Bewegungsrichtung legt sie sich auf ihren Sitz, so daß die Dämpfung voll zur Wirkung kommt.
Die beschriebenen Dämpfungsmaßnahmen zeichnen sich vor allem dadurch aus, daß sie billig zu fertigen sind und mit dem bisher vorhandenen Bauraum auskommen. Auch in kritischen Betriebsfällen ist sichergestellt, daß das System nicht schwingt und der Arbeitsdruck stets seinem Sollwert entspricht. Das Stellglied braucht nicht lageorientiert eingebaut zu werden. Der Dämpfungsgrad kann durch Verändern des Radialspalts S variiert werden. Die beschriebene Dämpfung kann bei allen Arten von Hydraulikventilen und ähnlichem angewandt werden.
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Claims

Ansprüche Elektromagnetisch betätigbares Stellglied mit einem scheibenförmigen, von einer Druckfeder belasteten Anker, der mit einem Steuerglied in Wirkverbindung steht, welches Druckmittel von einer Druckmittelquelle zu einem Verbraucher- oder über eine im Ventilgehäuse ausgebildete Bohrung zu einem Rücklauf steuert, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (33, 34) eine Verbindung (36) zum Innenraum (13t) des Elektromagneten (10) hat, in dem auch der als Scheibe ausgebildete Anker (19) angeordnet ist.
2. Stellglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenumfang des Ankers mit dem Innenumfang des Gehäuses (13) einen Ringspalt (S) bildet.
3. Stellglied nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (19) auf der Ankerachse (18) angeordnet ist, die mittels eines Längskugellagers (17) in einer Längsabohrung des Jochs (14) des Elektromagneten geführt ist, und daß auf die Ankerachse (18) eine im Joch angeordnete Feder (20) einwirkt.
4. Stellglied nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerachse (18) auf einen in einer Schieberbohrung (24) gleitend angeordneten Steuerschieber (26) einwirkt, der Verbindung herstellt von einer Druckmittelquelle (44) zu mindestens einem Verbraucher bzw. zu einem Rücklauf (33) und daß auf die im Elektromagneten entgegengesetzte Stirnseite des Steuerschiebers (26) stets der am Verbraucher herrschende Druck über einen Kanal (41) einwirkt.
5. Stellglied nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Schieberbohrung zwei Ringnuten (30, 31) ausgebildet sind, daß die Ringnut (31) über eine Querbohrung (33) Verbindung zu einem Rücklauf-Behälter hat und daß von dieser Bohrung bzw. einer zweiten, mit dieser in Verbindung stehende Sackbohrung (34) eine oder mehrere Bohrungen (36) zum Innenraum (13') des Elektromagneten führen.
6. Stellglied nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Anker mindestens ein in seiner Bewegungsrichtung verlaufender Durchgang (51) gebildet ist, in dem ein Rückschlagventil (53) angeordnet ist.