DE3329734A1 - Proportionalmagnet - Google Patents

Description

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IN-5852

Proportionalmagnet

Die Erfindung bezieht sich auf einen Proportionalmagnet mit einem Gehäuse, in dem eine Ankerstange
hin und her beweglich gelagert ist und durch Erregung einer elektrischen Wicklung aus einer Ruhestellung heraus bewegbar ist. Vorzugsweise bezieht sich die Erfindung auf einen Proportaonalmagnet der in der Zeichnung gezeigten Bauart.

Bekanntlich werden Proportionalmagnete dazu eingesetzt, die verschiedensten hydraulischen Ventilarten elektrisch proportional zu verstellen. Für Einsatzfälle, wo die elektrische Ansteuerung durch Umweltbedingungen ausfallen kann, oder aber wo unter ungünstigen Bedingungen ein Kabelbruch oder Kabeldurchscn]ag entstehen kann, werden bereits Proportionaimagnete mit Nothandbetätigung verwendet. Im Notfall wird eine solche Nothandbetätigung, wie der Name sagt, von Hand betätigt. Dies macht es allerdings erforderlich, daß die Nothandbetätigung gut zugänglich ist, d.h. die Ventile müssen entsprechend günstig anzuordnen sein. In Fällen, wo
dies nicht möglich ist, beispielsweise dann, wenn sich die Ventile auf einem Ausleger (z.B. bei einem Kran)

befinden oder aber in anderen unzugänglichen Ecken einer kompakten Maschine (z.B. einer Bergbaumaschine) angeordnet sind und wenn ferner eine mechanische Betätigung der Nothandbetätigung nicht möglich ist, so können die bekannten Proportionalmagnete nicht oder nur mit großen Sicherheits- bzw. Betriebsrisiken betrieben werden.

Proportionalmagnete werden häufig im Zusammenhang mit Wege-Proportionalventilen verwendet. Solche Wege-Proportionalventile bestehen im wesentlichen aus einem Vorsteuerventil mit dem Proportionalmagneten und aus einem Hauptventil mit dem Hauptkolben und einer Zentrierfeder. Insbesondere für derartige Wege-Proportional ventile soll der nachstehend beschriebene Proportionalmagnet anwendbar sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden. Insbesondere sieht die Erfindung einen Proportionalmagnet vor, der auch bei einer ungünstigen Einbausituation im Falle eines Ausfalls der elektrischen Ansteuermöglichkeit noch immer zuverlässig und in einfacher Weise betätigbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einem Proportionalmagneten der eingangs genannten Art vor, daß eine hydraulische Betätigung des Proportionalmagneten erfolgt. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt die hydraulische Betätigung durch Einwirkung auf die Ankerstange. Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung überträgt ein hydraulisch betätigter Kolben die Betätigungskraft auf die Ankerstange durch Federmittel.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Ansprüchen.

-r

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Ansprüchen der Zeichnung sowie der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen Proportionalmagneten mit redundant ausgebildeter Ansteuerung;

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Proportionalmagneten mit redundant ausgebildeter Ansteuerung.

Fig. 1 zeigt einen elektrohydraulischen redundanten Proportionalmagnet 1, d.h. einen Proportionalmagnet 2, der neben der üblichen durch eine Wicklung 21 gebildeten elektrischen Ansteuerung noch eine hydraulische Ansteuerung in der Form eines hydraulischen Ansteuerelements 3 aufweist.

Proportionalmagnete sind bekanntlich Elektromagnete, deren Kraft sich proportional zu einem angelegten elektrischen Eingangssignal verhält. Diese bekannten Proportionalmagnete, wie auch die hier noch zu beschreibenden elektrohydraulischen redundanten Proportionalmagnete 1 in Fig. 1 und 101 in Fig. 2 können beispielsweise bei Proportionalventilen zur Anwendung kommen, die nicht im elektrischen Regelkreis betrieben werden. Sie sind anwendbar für die folgenden Rückführsysteme: Hydraulische Rückführung (hydraulische Drucksteuerungen); mechanischhydraulische Rückführungen ( Rückführung über Druckfedern, Biegefedern usw.); Folgekolbensysteme; und hydropotentiometrische Rückführungen.

Der in Fig. 1 gezeigte elektrohydraulische redundante Proportionalmagnet 1 befindet sich in seiner nicht angesteuerten Stellung, d.h. seiner sogenannten Ruhestellung. Es ist weder die Wicklung 21 erregt, noch ist das hydraulische Ansteuerelement 3 betätigt. In üblicher Weise weist der Proportionalmagnet 2 ein Proportionalmagnetgehäuse 5 auf, welches die bereits

erwähnte Wicklung 21 umgibt und an einem Ende durch ein Decke1-teil 7 abgeschlossen ist, weiches seinerseits mit einer zu betätigenden Vorrichtung, beispielsweise einem nicht gezeigten Ventil, verbindbar ist. Im DeckelteiJ 7 ist unter Zuhilfenahme eines nicht näher bezeichneten Lagers die einen Anker tragende Ankerstange 6 gelagert. Am entgegengesetzten Ende ist die Ankerstange 6 in einem eine Mittelbohrung aufweisenden Führungsteil 8 gelagert. Das Führungsteil wird von einem am Gehäuse 5 befestigten Hülsenteii 9, vorzugsweise wie gezeigt durch Umbördelung des Hülsenteils 9 um das Führungsteil 8 herum, gehalten. In Radial richtung gegenüber der die Ankerstange 6 aufnehmenden Mittelbohrung versetzt ist mindestens eine weitere Bohrung 10 im Führungsteil 8 ausgebildet. Soweit der Proportionalmagnet 2 bislang beschrieben wurde, ist er von an sich bekannter Ausbildung. In der gezeigten Ruhestellung befindet sich die Ankerstange 6 in der in Fig. 1 gezeigten Position. Wenn ein Ansteuersignal an die Wicklung 21 angelegt wird, so wird die Ankerstange in Fig. 1 nach links durch magnetische Kräfte bewegt, um ein beispielsweise am Deckel 7 angeschraubtes Proportionalwegeventil zu betätigen. Nachdem das Ansteuersignal an Wicklung 21 abgeschaltet ist, kehrt die Ankerstange 6 wieder in ihre Ruhestellung zurück, und zwar bewirkt durch geeignete Rückführmittel (nicht gezeigt). Es sei noch darauf hingewiesen, daß beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 auch der im Inneren eines Ar.-steuergehäuses 4 vorgesehene, auf der einen Seite durch ei ^r, Regelkolben 18 und auf der anderen Seite durch Führungsteil 8 begrenzte Druckraum dank der Bohrung 10 auf dem gleichen Druck liegt wie das Innere des Proportionalmagneten 2.

Wenn bei dem bisher beschriebenen Proportionalmagneten 2 ein Ausfall der das Ansteuersignal für die Wicklung 21 erzeugenden Elektronik auftritt, so ist es nicht mehr möglich, die Ankerstange 6 aus der gezeigten Ruhestellung in ihre Arbeitsstellung zu verbringen. Aus diesem Grunde sind bereits Nothandbetätigungen bekannt geworden, die trotz eines Ausfalls der Elektronik eine Verschiebung der Ankers+ange 6 ermöglichen. Dabei

ist nachteilig, daß eine solche Nothandbetätigung, wie bereits einleitend erwähnt, oftmals unzugänglich ist.

Erfindungsgemäß ist am Proportionalmagneten 2 das hydraulische Ansteuerelement 3 angeordnet. Dieses besitzt ^ein bereits erwähntes Ansteuergehäuse 4 von in etwa gleichem Durchmesser wie das Gehäuse 5 und ist am Gehäuse 5 axial mit diesem fluchtend durch nicht näher bezeichnete Mittel befestigt. Das Ansteuergehäuse 4 besitzt an seinem zum Proportionalmagneten 2 hinweisenden Ende eine Mittel ausnehmung 22, die unter Zwischenlage einer nicht näher bezeichneten Dichtung den Abschnitt des Hülsenteils 9 umfaßt, der aus dem Proportionaigehäuse 5 vorsteht und um das Führungsteil 8 herumgebördelt ist.

Ein Verlängerungsteil 11 ist auf die Ankerstange 6 aufgeschraubt und trägt ein Federaufnahmeteil 14, welches mittels einer Schraube 12 am Verlängerungsteil 11 befestigt ist. Einstückig mit dem Federaufnahmeteil 14 ist ein Federführungsteil 13 ausgebildet, das eine Mittelbohrung besitzt, um-Zugang zu einem Werkzeugaufnahmeschlitz des Verlängerungsteils 11 zu ermöglichen. Vorzugsweise kann das Verlängerungsteil 11 mit der Ankerstange 6 einstückig ausgebildet sein.

Die bereits erwähnte Mittel ausnehmung 22 des Ansteuergehäuses 4 bildet eine ringförmige Auflagefläche 23 für die Enden der Hülse 9 und des Führungsteils 8. Die ringförmige Auflagefläche 23 wird durch einen Bund 24 gebildet, der eine Bohrung 25 mit einem etwas kleineren Außendurchmesser definiert, als den Außendurchmesser der Mittelausnehmung 22. Entgegengesetzt zur ringförmigen Auflagefläche 23 bildet Bund 24 eine weitere Auflagefläche für eine Rückführfeder 16. Die an die Bohrung 25 sich anschließende Bohrung 26 besitzt wiederum einen größeren Durchmesser als die Bohrung 25, und zwar in etwa einen Durchmesser wie die Mittelausnehmung 22. Der Außendurchmesser der Rückführfeder 16 entspricht in etwa dem Durchmesser der Bohrung 26.

Gleitend innerhalb der Bohrung 26 ist der bereits kurz erwähnte Regelkolben 18 angeordnet, der eine Auflagefläche für die Rückführfeder 16 bildet. In der Ruhestellung des Regelkolbens 26 drückt die Rückführfe-

der 16 diesen Kolben gegen einen das Ansteuergehäuse 4 abschließenden Deckel 19, der mittig einen Druckanschluß 20 aufweist.

Konzentrisch zur Rückführfeder 16 sitzt eine Regelfeder· 15, die sich einerseits am Federaufnahmeteil 14 und andererseits am Regelkolben 26 abstützt.

Der Federaufnähmeteil 14 bildet auf seiner dem Proportionaimag-

netgehäuse 5 zugewandten Seite eine Auflagefläche für das eine

Ende einer Feder 27, die sich mit ihrem anderen Ende an einer

durch eine Ausdrehung im Führungsteil 8 gebildeten Auflagefläche abstützt.

Die Stärken der Federn 15 und 27 sind derart gewählt, daß in der in Fig. 1 gezeigten Ruhestellung der Federaufnahmeteil 14 durch die Kraft der Feder 27 in der gezeigten Position gehalten wird. d.h. die Kraft der Feder 15 ist gerade so groß gewählt, daß in der Ruhestellung ein Gleichgewicht mit Feder 27 existiert.

An dem bereits erwähnten Druckanschluß 20 kann hydraulischer Druck angelegt werden, beispielsweise mitteis eines hydraulischen Vorsteuergeräts 30, welches schematisch im unteren Teil der Fig. 1 dargestellt ist. Ein solches hydraulisches Vorsteuergerät 30 ermöglicht eine genaue Einstellung des von einer Pumpe kommenden Drucks P, wobei mit T die Verbindung zum Tank bezeichnet ist. Ein von Hand betätigbarer Stcssel 35 dient zur Verschiebung eines Regelkolbens 32 mittels einer Regelfeder entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 34, so daß eine Bohrung 38 mehr oder weniger mit dem Einlaß verbindbar ist, an dem der Pumpendruck P anliegt.

Durch Verwendung des hydraulischen Vorsteuergeräts 30 kann praktisch eine Proportionalverschiebung für die Ankerstange 6 erreicht werden.

Der in Fig. 1 gezeigte redundante elektrohydrauiische Proportionalmagnet 1 kann insbesondere nur für Drucksteuerungen eingesetzt werden. Bei Drucksteuerungen ist charakteristisch, daß

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der Innenraum des ProportionaJmagnets mit dem Tank verbunden

ist; somit ist auch der vom Ansteuergehäuse 4 gebildete, die

Federn 15 und 16 enthaltende Federraum 17 mit dem Tank verbunden, also nicht mit Druck beaufschlagt.

Fällt beispielsweise bei dem in Fig. 1 gezeigten Proportionalmagneten 1 die Elektronik aus, so ist es noch immer möglich, ein von dem Proportionalmagneten 2 normalerweise betätigtes Ventil, weiches beispielsweise einen Zylinder oder Motor antreibt, auch weiterhin mindestens in einer Richtung zu betreiben, und zwar dadurch, daß das hydraulische Ansteuerelement 3 betätigt wird. Diese Betätigung erfolgt dadurch, daß der Stössel 35 von Hand betätigt wird und die Zuführung einer bestimmten Menge Drucköls zum Druckanschluß 20 bewirkt.

Sobald über den Druckanschluß 20 der Regelkolben 18 gegen die Rückführfeder 16 belastet wird, wird auch die Regelfeder 15 vorgespannt.Dadurch, daß die Regelfeder 15 in ihrer Länge so ausgelegt ist, daß sie im dargestellten Zustand keine Kraft auf den Proportionalmagneten 2 ausübt, wird die Wirkungsweise des Proportionalmagneten bei elektrischer Ansteuerung nicht beeinträchtigt. Fällt allerdings die elektrische Ansteuerung aus, so kann der Regelkolben 18 über den Druckanschluß 20 angesteuert werden. Entsprechend der Stärke der Rückführfeder 16 sowie dem entsprechend am Druckanschluß 20 anstehenden Steuerdruck wird sich der Regelkolben 18 proportional zum anstehenden Druck bewegen und spannt die Regelfeder 15 proportional vor. Bei maximalem Steuerdruck ist die Regelfeder 15 so weit vorgespannt, daß sie die gleiche Kraft bringt wie der Proportionalmagnet 2 dann, wenn er elektrisch angesteuert würde. Diese druckproportionale Ansteuerung kann selbstverständlich auch in eine rein schaltende Ansteuerung umgeändert werden, wobei es sich aber dann nur um eine hydraulische Nothand handelt würde.

Für den Fall, daß beispielsweise zur Einstellung eines Vorsteuerkolbens eines Vorsteuerventils, das seinerseits zur Betäti-

gung eines Hauptventils Verwendung findet, zwei gegeneinander arbeitende Proportionalmagnete 2 der in Fig. 1 gezeigten Art verwendet werden, so ist es erfindungsgemäß natürlich auch möglich, in der in Fig. 1 gezeigten Weise auch bei dem nicht gezeigten zu Proportionalmagnet 2 diametral angeordneten Proportionalmagenten ebenfalls an diesem ein Ansteuerelement 3 auszubilden, so daß sich ein in allen Bewegungsrichtungen komplett redundant ansteuerbares Ventil ergibt.

In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines elektrohydraulischen redundanten Proportionalmagneten dargestellt, wobei - soweit möglich - für die gleichen Bauteile gleiche Bezugszeichen wie bei Fig. 1 verwendet wurden.

Der in Fig. 2 dargestellte elektrohydraulische redundante Proportionalmagnet 101 ist in seiner Ruhestellung dargestellt. Der redundante Proportionalmagnet 101 besteht im wesentlichen aus zwei Bauteilen, und zwar dem Proportionalmagneten 2 und dem hydraulischen Ansteuerelement 3, welches am Proportionalmagneten 2 in nicht näher dargestellter Weise befestigt ist. Die Ankerstange 6 des Proportionalmagneten 2 ist in nicht näher dargestellter Weise zum einen im Deckelteil 7 und zum anderen in einem diametral dazu vorgesehenen Abschlußteil 77 des Proportionalmagneten 2 gelagert. Das Ansteuergehäuse 4 des Ansteuerelements 3 umfaßt das Abschlußteil 77 und liegt am Proportionalmagneten 2 satt an, wobei zwischen Proportionalmagnet 2 und Ansteuerelement 3 eine Dichtung 413 vorgesehen ist.

Das Ansteuergehäuse 4 ist im wesentlichen rohrförmig ausgebildet, wobei eine nach innen ragende Querwand 67 eine Federkammer 66 und einen Federraum 68 definiert.

Die Federkammer 66 wird von der Außenfläche des Abschlußteils 77, einer durch die Querwand 67 gebildeten Auflagefläche 78 und der kreiszyJ inderförmj gen Innenfläche des Ansteuergehäuses 4 definiert. Innerhalb der Federkammer 66 ist

eine Regelfeder 419 angeordnet, und zwar sitzt diese Regelfeder 419 zwischen einem Federaufnahmeteil 44 und einem Federaufnahmeteil 45. Das Federaufnähmeteil 45 ist an der in die Federkammer 66 ragenden Ankerstange 6 befestigt. Das Federaufnahmeteil 44 liegt in seiner Ruhestellung infolge der Kraft der Regelfeder 419 an der Auflagefläche 78 an. Das Federaufnahmeteil 44 weist mittig an seiner zur Auflagefläche 78 hinweisenden Seite eine kegelförmige Lagerfläche auf, an der nach Art einer Spitzenlagerung ein Kupplungsstößel 46 mit seiner einen Spitze zur Anlage kommt. Der Kupplungsstößel 46 verläuft durch eine in der Querwand 67 vorgesehene Mittelöffnung, in der eine Dichtung 412 eine Strömungsmittelabdichtung zwischen der Federkammer 66 und dem Federraum 68 vornimmt. Der Kuppiungsstößel 46 ist mit seinem vom Proportionalmagnet 2 weg weisenden Ende ebenfalls nach Art einer Spitzenlagerung in einer kegelförmigen Vertiefung eines Regelkolbens 43 in der gezeigten Weise gelagert. Der Regelkolben 43 besitzt eine zur Querwand 67 hinragende rohrförmige Verlängerung 430,innerhalb von der Rückführfeder 420 untergebracht ist. Die Rückführfeder 420 liegt zum einen an der durch Querwand 67 gebildeten Anlagefläche 167 an, und ferner liegt die Rückführfeder 420 mit ihrem anderen Ende an der Innenfläche 431 des Regelkolbens 43 an. In einer Ringnut des Regelkolbens 43 sind eine Dichtung 415 aus elastischem Werkstoff und ein O-Ring 416 untergebracht, um eine strömungsmitteldichte Abdichtung des Regelkolbens 43 vorzusehen. Der Regelkolben 43 kann von rechts her über eine Druckanschlußbohrung 20 unter Strömungsmitteldruck gesetzt werden, um aus seiner in Fig. 2 gezeigten Ruhestellung heraus in seine Arbeitsstellung bewegt zu werden. Deckel 19 ist durch Schrauben 49 am Ansteuergehäuse 4 befestigt und schließt den Kolbenraum 68 unter Verwendung einer Dichtung 414 druckdicht ab.

Der in Fig. 2 gezeigte elektrohydraulische redundante Proportionalmagnet 101 ist vorzugsweise für mechanische Rückführungen, d.h. Rückführsysteme verwendbar, bei denen der Innenraum des Proportionalmagneten 2 vom Druck

des anzusteuernden Hydraulikgeräts beaufschlagt wird. Durch die Verwendung eines Stössels 46 wird der Magnetinnenraum gegenüber dem Federraum 68 der Rückführfeder 420 durch die Dichtung 412 druckmässig getrennt. Der Durchmesser des Stößels 46 ist im Bereich der Dichtung 412 vorzugsweise möglichst klein vorgesehen, so daß die Rückwirkung des Proportionalmagnetinnendrucks auf den zur Steuerung notwendigen Druck bei hydraulischer Ansteuerung nur eine geringe Wirkung hat.

Ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 kann auch beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ein hydraulisches Vorsteuergerät 30 der in Fig. 1 gezeigten Art Verwendung finden und wird dabei an der Druckanschlußbohrung 20 angeschlossen.

Wie erwähnt, zeigt Fig. 2 die Ruhestellung des elektrohydraulischen redundanten Proportionalmagneten 101. Die Rückfuhrfeder 420 hält den Regelkolben 43 in Anschlag an der Innenseite des Deckels 19. Die Regelfeder 419 stützt sich an dem an Auflagefläche 78 anliegenden Federaufnahmetell 44 ab und liegt, zum anderen an KederaufnuiiriK.' Lei 1 A[, an, ohne die Ankerstange 6 aus der in Fig. 2 gezeigten Ruhestellung heraus in eine nach links gegenüber der in Fig. 2 gezeigten Stellung versetzte Arbeitsstellung zu bewegen.

Solange die Elektronik des Proportionalmagneten 2 ordnungsgemäß arbeitet, kann die Ankerstange 6 entsprechend der angelegten elektrischen Ansteuerung aus der in Fig. gezeigten Position heraus nach links bewegt werden, ohne daß dabei die Regelfeder 419 irgendeine wesentliche Kraft auf die Ankerstange 6 ausübt.

Fällt nun aus irgendeinem Grunde die Elektronik für die elektrische Ansteuerung des Proportionalmagneten 2 aus,

so wird erfindungsgemäß die elektrische Ansteuerung durch eine hydraulische Ansteuerung ersetzt, indem man über die Druckanschlußbohrung 20 den Regelkolben 43 mit Druck beaufschlagt, so daß dieser sich unter Zusammendrückung der Rückführfeder 420 nach links bewegt. Dabei wird der Stössel 46 mitgenommen und verschiebt seinerseits Federaufnahmeteil 44 und über die Regelfeder 419 auch das Federaufnahmeteil 45, welches seinerseits die Ankerstange 6 in die gewünschte Arbeitsstellung verschiebt. Dadurch ist es möglich, das vom in Fig. 2 links gezeigten Ende der Ankerstange 6 betätigte Element, wie beispielsweise den Vorsteuerkolben eines Vorsteuerventils oder eines Ventils selbst, zu verstellen.

Im einzelnen ist ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 die Regelfeder 419 in ihrer Länge (Kraft) so ausgelegt, daß sie im dargestellten Zustand keine Kraft auf die Ankerstange 6 des Proportionalmagneten 2 ausübt. Dies stellt sicher, daß die Arbeitsweise des Proportionalmagneten 2 bei elektrischer Ansteuerung nicht beeinträchtigt wird. Wenn bei Ausfall der elektrischen Ansteuerung die hydraulische Ansteuerung erfolgt, so wird entsprechend der Kraft der Rückführfeder 420 und dem an Regelkolben angelegten Steuerdruck letztere proportional zum angelegten Druck bewegt, so daß auch die Regelfeder 419 proportional vorgespannt wird. Beim maximalen an Regelkolben 43 angelegten Steuerdruck ist die Regelfeder 419 so weit vorgespannt, daß sie die gleiche Kraft hervorbringt wie der Proportionalmagnet 2, wenn er elektrisch angesteuert würde.

Ebenso wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 kann diese hydraulische druckproportionale Ansteuerung durch eine hydraulisch schaltende Ansteuerung ersetzt werden, so daß es sich dann praktisch um eine hydraulische Notbetätigung handelt.

Von Vorteil und gegebenenfalls notwendig ist eine solche hydraulisch proportionale Ansteuerung oder auch eine solche Notbetätigung dann, wenn eine aufgelöste Baggersteuerung vorgesehen werden soll.

Weil die hydraulisch erzeugten Kräfte auf das Niveau der elektromagnetisch erzeugten Kräfte herabgesetzt werden sollen, kommt es nicht in Frage, den Regelkolben 43 direkt auf der Ankerstange 6 anzuordnen.

Um eine hydraulisch proportionale Ansteuerung bei den in Fig. 1 und 2 dargestellten redundanten elektrohydraulischen Proportionalmagneten 1 und 101 vorzusehen,muß ein hinsichtlich seines Abgabedrucks modulierbares Vorsteuergerät 30 der in Fig. 1 gezeigten Bauart Verwendung finden. Ein einfaches hydraulisches Schaltgerät würde lediglich den hydraulischen Notbetätigungsbetrieb ermöglichen.

Die erfindungsgemäßen Maßnahmen können auch bei einem Schaltmagnet Anwendung finden.

Claims (29)

1. IN-5852

   Patentansprüche

   n.J. Proportionalmagnet mit einem Gehäuse (5), in dem eine Ankerstange (6) gelagert ist, die unter dem Einfluß einer im Gehäuse angeordneten Ankerwicklung (21) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine hydraulische zur Betätigung der Ankerstange dienende Vorrichtung vorgesehen ist.
2. 2. Magnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Vorrichtung (3) bei Ausfall der Elektromagnetwicklung (21) oder eines anderen Bauelements betätigbar ist.
3. 3. Magnet nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Vorrichtung ein separates Bauteil in der Form eines Ansteuerelements (3) ist, weiches am Proportionalmagnetgehäuse (5) befestigbar ist.
4. 4. Magnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikvorrichtung ein einen Regelkolben (18, 43) aufnehmendes Gehäuse (4) aufweist. .
5. 5. Magnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkolben (18, 43) über eine Federanordnung auf die Kolbenstange (6) einwirkt.
6. 6. Magnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelachse des Magneten (2) mit der Mittelachse des Ansteuereiements (3) zusammenfal1t.
7. 7. Magnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkolben (18, 43) längs der gemeinsamen Mittelachse von Magnet (2) und An-

   steuerelement (3) bei Anlage von Hydraulikdruck über Druckanschluß (20) verschiebbar ist.
8. 8. Magnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkolben (18,43) in seiner Ruhestellung durch eine Rückführfeder (16) gehalten ist und, vorzugsweise, an einem ein Gehäuse (4) abschliessenden Deckel mit Druckanschluß (20) anliegt.
9. 9. Magnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der ins Innere des Gehäuses (4) gewandten Seite des Regelkolbens (18) direkt oder indirekt die Kraft zweier Federn, nämlich der Rückführfeder (16, 42C) und die Kraft einer Regelfeder (15, 419) anliegt, wobei sich die Rückführfeder zum einen am Regelkolben (18, 43) und zum anderen am Gehäuse (4) abstützt, während sich die Regelfeder (15) zum einen am Regelkolben (18) bzw. (43) direkt bzw. indirekt abstützt und zum anderen direkt oder indirekt an der Kolbenstange (6) anliegt.
10. 10. Magnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Ankerstange ein Federaufnahmeteil (14, 45) für die Regelfeder (15, 419) befestigt ist.
11. 11. Magnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Feder (27) sich am Federaufnähmeteil (14) und am Gehäuse (5) direkt oder indirekt abstützt.
12. 12. Magnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (27) sich an einem am Gehäuse (5) befestigten Führungsteil (B) für aie Ankerstange (6) abstützt.
13. 13. Magnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn Schraubenfedern sind.
14. 14. Magnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der Federn derart gewählt ist, daß bei nicht durch Hydraulikdruck beaufschlagtem Regelkolben (18, 43) eine ungestörte Betätigung des Magneten (2) durch Erregung der Ankerwicklung (21) möglich ist.
15. 15. Magnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Führungsteil (8) eine Bohrung (10) vorgesehen ist, so daß eine Verbindung zwischen dem Inneren des Gehäuses (5) und dem Inneren des Ansteuergehäuses (4) gebildet wird.
16. 16. Magnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des Magneten (2) gegenüber der hydraulischen Betätigungsvorrichtung abgedichtet ist.
17. 17. Magnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ansteuergehäuse eine Federkammer (66) sowie einen Federraum (68) abgedichtet gegenüber der Federkammer (66) definiert, wobei die Federkammer (66) auf gleichem Druck wie das Innere des Magnetgehäuses (5) liegen kann.
18. 18. Magnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Regel feder (419) in der Federkammer (66) angeordnet ist und zum einen am Federaufnahmeteil (45) anliegt, welches an der Ankerstange (6) befestigt ist, und zum anderen an einem Federaufnahmeteil (44) anliegt, welches in seiner Ruhestellung an einer durch das Ansteuergehäuse (4) gebildeten Auflagefläche (78) anliegt.
19. 19. Magnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Federaufnahmeteil (44) eine im wesentlichen kegelförmige Ausnehmung mittig aufweist, in der ein Stößel (46) mit seinem einen Ende anliegt, während das andere Ende des Stößels (46) in einer ebenfalls vorzugsweise kegelförmigen Ausnehmung des Regelkolbens (43) liegt.
20. 20. Magnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (46) von einer Dichtung (412) umgeben ist, die die Abdichtung zwischen der Federkammer (66) und dem Federraum (68) vorsieht.
21. 21. Magnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Federkammer (66) und Federraum (68) durch eine Querwand (67) getrennt sind, wobei diese Querwand (67) die Auflagefläche (78) für Aufnahmeteil (44) und ferner eine Auflagefläche (167) für Rückführfeder (420) bildet, welch letztere ferner an der zum Federraum (68) hingewandten Seite des Regelkolbens (43) anliegt.
22. 22. Magnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkolben (43) eine rohrförmige Verlängerung (430) aufweist, innerhalb von der die Rückführfeder (420) angeordnet ist.
23. 23. Magnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (46) fluchtend mit der Ankerstange (6) angeordnet ist.
24. 24. Magnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkolben (43) gegenüber der Innenwand des Gehäuses (4) abgedichtet ist.
25. 25. Magnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Deckel (19) die
    Druckanschlußbohrung (20) aufweist und vorzugsweise mittels Schrauben (49) am Gehäuse (4) befestigt ist.
26. 26. Magnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft der Regelfeder (419) derart gewählt ist, daß bei nichtangelegtem
    hydraulischen Druck am Kolben (43) eine ungestörte Betätigung der Ankerstange (6) durch die MagnetwickJung des Magneten (2) möglich ist.
27. 27. Magnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein hydraulisches Vorsteuergerät an den Druckanschluß (20) angeschaltet ist.
28. 28. Magnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulische Vorsteuergerät einen Regelkolben (32), eine Regel feder (33),
    eine Rückstellfeder (34) und einen Stößel (35) aufweist.
29. 29. Magnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet ein Schaltmagnet ist.