DE3308773A1 - Elektromagnetischer motor, insbesondere zum betrieb von elektrohydraulischen servoventilen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektromagnetischen Motor sowie auf ein elektro-hydraulisches Servoventil mit einem derartigen Motor.

Ein elektro-hydraulisches Servoventil weist häufig einen elektromagnetischen Motor auf, der zwei einander gegenüberliegende Polschuhe enthält, die mit Permanentmagneten in Verbindung stehen, welche ein permanentes Magnetfeld erzeugen, dem ein variables Magnetfeld überlagert werden kann, das beim StromdurchfIuB einer Spule erzeugt wird. Zwischen den Polen der Polschuhe ist ein Anker angeordnet, der aus einer Nullstellung in eine andere Stellung bewegbar ist, wenn dem permanenten Magnetfeld ein variables Magnetfeld überlagert wird.

Bei einer Art von elektro-hydraulischen Servoventilen be-.15 stimmt die Lage des Ankers die Lage einer Steuerainrichtung, die eine Flüssigkeitsströmung durch eine Düse oder durch zwei einander gegenüberliegenden Düsen steuert, wobei die Strömung wiederum die Lage eines Ventilkörpers bestimmt. "In der Nullstellung des Ankers ist die Durchflußmenge durch die Düse oder durch die einander gegenüberliegenden Düsen derart, daß der Uentilkörper in einer Nullstellung ist. Eine Bewegung des Ankers aus seiner Nullstellung durch Erzeugung des variablen Magnetfeldes bewirkt, daß die Durchflußmenge durch die Düse oder die Durchflußmengen durch die beiden einander gegenüberliegenden Düsen verändert wird, wodurch die Lage des Uentilkörpers ebenfalls verändert wird.

Bei einer anderen Art eines elektro-hydraulischen Servoventils bestimmt die Lage des Ankers die Lager einer Düse, aus der 3D ein Flüssigkeitsstrahl austritt, im Bezug auf zwei ortsfeste Öffnungen zur Aufnahme des Flüssigkeitsstrahls. Die relativen Flüssigkeitsmengen, die von den beiden Öffnungen

aufgenommen werden, bestimmen die Lage eines Uentilkörpers. In der Neutralstellung des Ankers ist die von den beiden Öffnungen aufgenommenen Flüssigkeitsmengen derart, daß der l/entilkörper in einer Nullstellung ist. Eine Bewegung des Ankers aus der Nullstellung durch Erzeugung des variablen Magnetfeldes bewirkt, daß eine der Öffnungen mehr Flüssigkeit erhält als die andere, wodurch die Stellung des Uentilkörpers verändert wird.

den
Dftmals ist es wünschenswert,/ Anker eines elektromagnetische

1D Motors ohne Erzeugung eines variablen Magnetfeldes zu bewegen. Beispielsweise kann es notwendig sein, die Lage des Ankers zwischen den Polen der einander gegenüberliegenden Polschuhe zu justieren, um zu gewährleisten, daß der Anker genau in der Nullstellung ist, bevor das variable Magnetfeld erzeugt wird. Es kann auch notwendig sein, den Anker manuell bewegen zu können, damit der Uentilkörper manuell in eine gewünschte Stellung gebracht wird, beispielsweise wenn die Mittel zur Erzeugung des überlagerten variablen Magnetfeldes im Betrieb ausfallen.

2D Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektromagne tischen Motor der im Oberbegriff des Anspruch 1 angegebenen Art zu schaffen, bei dem die Lage des Ankers relativ zu den Polen der Polschuhe manuell veränderlich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Hennzeichens des Anspruchs 1 gelöst.

Durch Drehen des erfindungsgemäß vorgesehenen kreisförmigen Permanentmagneten wird die magnetische Anziehung des Ankers je nach der Polarität des kreisförmigen Permanentmagneten und der Drehrichtung zum einen oder zum anderen Polschuh 3G hin verstär.kt und somit dessen Lage verändert.

Der kreisförmige Permanentmagnet kann drehbar in einem den Motor umgebenden Gehäuse gelagert sein, so daß er manuell won außen mittels eines Werkzeuges verdreht werden kann.

Die Erfindung umfaßt auch ein elektro-hydraulisches Servoventil mit einem derartigen elektromagnetischen Motor. Bei einem elektro-hydraulischen Servoventil, das eine mit dem Anker verbundene hydraulische Steuereinrichtung mit einer Steuerzunge aufweist, die zwischen zwei einander gegenüberliegenden Düsen angeordnet ist, ist es vorteilhaft, wenn die Drehachse des kreisförmigen Permanentmagneten koaxial zur Langsachse der Steuerzunge ist.

Ein Ausführungsbeispiel eines elektro-hydraulischen Servoventils mit einem elektromagnetischen Motor wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt des ServoventiIs und Fig. 2 einen 5chnitt entlang Linie II-II in Fig. 1.

Das dargestellte elektro-hydraulische Servoventil weist ein Ventilgehäuse 1 auf, in dem ein Ventilkörper 2 verschiebbar angeordnet ist. Eine Verschiebung des Ventilkörpers 2 wird in bekannter LJeise durch Erzeugung einer Druckdifferenz zwischen den auf die Stirnenden des Ventilkörpers 2 wirkenden Drücken erreicht. Zur Erzeugung dieser Druckdifferenz sind zwei einander gegenüberliegende Düsen 3 und 4 vorgesehen. Die Austrittsquerschnitte dieser Düsen werden durch eine hydraulische Steuereinrichtung 5 gesteuert, die eine Steuerzunge aufweist, welche in einem biegsamen Rohr schwenkbar gelagert ist. Die Steuereinrichtung 5 ist mit dem zentralen Bereich eines Ankers S verbunden, der ein Teil eines elektromagnetischen Motors ist. Die Enden des Ankers 6 sind zwischen den Polen von zwei einander gegenüberliegenden Polschuhen 7 und 8 angeordnet, welche mit nicht dargestellten Permanentmagneten

in Verbindung stehen, die ein permanentes Magnetfeld erzeugen. Eine den Polschuhen 7 und 8 zugeordnete elektrische Spule 9 erzeugt beim StromdurchfIuB ein variables Magnetfeld, das dem permanenten Magnetfeld überlagert ist.

Beim Anlegen eines derartigen variablen Magnetfeldes wird die Stellung des Ankers 6 relativ zu den Polschuhen 7 und verändert, wodurch die hydraulische Steuereinrichtung 5 in der Weise geschwenkt wird, daß sich der Austrittsquerschnitt der einen Düse 3 oder k vergrößert und derjenige der anderen Düse verkleinert.

LJm eine manuelle Einstellung des Ankers 6 relativ zu den Polschuhen 7 und e und damit eine Lageveränderung der hydraulischen Steuereinrichtung 5 zu ermöglichen, ist ein kreisförmiger Permanentmagnet 10 vorgesehen, der teilweise in einer kreisförmigen Öffnung in dem oberen Polschuh 7 angeordnet und über einen Durchmesser polarisiert ist.

Der kreisförmige Permanentmagnet kann ein Samarium/Kobalt-Magnet sein und an seiner Außenfläche beispielsweise mit Polyurethan beschichtet sein, um die mögliche Wanderung von Partikeln zu verhindern, welche in den Magnetkreis gelangen und eine Funktionsstörung herbeiführen könnten.

Der kreisförmige Permanentmagnet 10 ist an einem Stift 11 mittels einer spreizbaren Klemmhülse 12 befestigt, die eine farmschlüssige, schlupffreie Halterung des Magneten 10 auf dem Stift gewährleistet. Der Kopf des Stiftes 11 ist drehbar innerhalb einer Lagerbüchse 13 gelagert, die in ein den Motor umgebendes Gehäuse 14 eingesetzt ist, welches an das V/entilgehäuse 1 angesetzt ist. Der Kopf des Stiftes 11 ist mit einer Ausnehmung 16 versehen, in die ein

3D Werkzeug zum Drehen des Stiftes 11 und damit des Magneten 10 eingeführt werden kann.

An der Unterseite des Kopfes des Stiftes 11 ist eine Schulter ausgebildet, und zwischen dieser Schulter und der Unterseite der Lagerbüchse 13 und der Oberseite des kreisförmigen Permanentmagneten 10 ist ein Idel If edef ring 15 angeordnet. Dadurch wird ein Reibschluß erzeugt, durch der, der kreisförmige Permanentmagnet 10 in der Stellung gehalten wird, in die er durch Drehen des Stiftes 11 gebracht wurde.

üJenn die Polarisationsrichtung des kreisförmigen Permanentmagneten 10 im rechten Winkel zu den magnetischen Kraftlinien im oberen Polschuh 7 verläuft, hat der Magnet 10 wenig Effekt auf die Lage des Ankers 6. Eine Drehung des Magneten 10 aus dieser Lage erhöht die wirksame Starke des sinen Pols des oberen Polschuhes und veuingert die wirksame Stärke seines anderen Poles. Dadurch wird ein UnglExchgewicht geschaffen, dessen Größe von dem Grad der V/erdrehung des l^&cjneten 10 abhängt. Dieses Ungleichgewicht bewirkt, daß ein Ende des Ankers 6 zum einen Pol hin und vom anderen msg bewegt wird.

Da der kreisförmige Permanentmagnet mit seiner Halterung vollkommen symmetrisch in Bezug auf die Drehachse ist, ist er unempfindlich gegen Stöße oder Vibrationen, denen der elektromagnetische Motor im Betrieb ausgesetzt sein kann. Seins Wirkungsweise ist somit auch unter extremen Umweltbedingungen außerordentlich stabil.

iilie ersichtlich, ist die Drehachse des kreisförmigen Permanentmagneten 10 koaxial zur Längsachse der hydraulischen Steuereinrichtung 5. Dies hat den Vorteil, daß das Motorgehäuse IU um diese Achse relativ zum Ventilgehäuse 1 in verschiedenen Lagen festgelegt werden kann, um unterschiedliche Einbauvoraussetzungen zu ermöglichen.

Claims (3)

1. Patentansprüche

   Elektromagnetischer Motor mit zwei einander gegenüberliegenden Palschuhen, die mit Permanentmagneten in Verbindung stehen, welche ein permanentes Magnetfeld erzeugen, und mit einem beweglichen Anker zwischen den Palen der Palschuhe, gekennzeichnet durch einen kreisförmigen Permanentmagneten (10), der über einen Durchmesser polarisiert istund zumindest teilweise innerhalb eines Polschuhes (7) angeordnet und relativ zu diesem drehbar ist.
2. 2. Elektromagnetischer Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kreisförmige permanentmagnet (10) drehbar in der Wand eines den Motor umgebenden Gehäuses (14) gelagert ist.
3. 3. Elektrrjhydraulisches Servoventil mit einem elektromagnetischen Motor nach Anspruch 1 oder ?..

   Bankverbindung: Hypobank Gauting Konto Nr. 37S0123448 (BLZ 700 260 01)

   Elektrohydraulisches Servoventil nach Anspruch 3, das eine hydraulische Steuereinrichtung mit einer in einem biegsamen Rohr angeordneten Steuerzunge aufweist, die mit dem Anker des elektromagnetischen Motors verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse des kreisförmigen Permanentmagneten (10) koaxial zur Längsachse der Steuereinrichtung (5) ist.