DE3919617A1 - Servo valve - with temp. compensation for permanent magnet actuator and hydraulic intensifier - Google Patents
Servo valve - with temp. compensation for permanent magnet actuator and hydraulic intensifierInfo
- Publication number
- DE3919617A1 DE3919617A1 DE19893919617 DE3919617A DE3919617A1 DE 3919617 A1 DE3919617 A1 DE 3919617A1 DE 19893919617 DE19893919617 DE 19893919617 DE 3919617 A DE3919617 A DE 3919617A DE 3919617 A1 DE3919617 A1 DE 3919617A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- control motor
- permanent magnet
- motor according
- armature
- guide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F3/00—Cores, Yokes, or armatures
- H01F3/10—Composite arrangements of magnetic circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/14—Pivoting armatures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Steuermotor, und zwar insbesondere für ein Servoventil sowie auf eine Magnetanordnung dafür.The invention relates to a control motor, namely especially for a servo valve as well as on a Magnet arrangement therefor.
In dem Buch "Der Hydraulik-Trainer" (Band I) der Firma Mannesmann Rexroth ist bereits auf den Seiten 149 und 150 ein elektrischer Steuermotor beschrieben, der zusammen mit einem hydraulischen Verstärker die erste Stufe eines zweistufigen Wegeservoventils bildet. Der Steuermotor (mit Permanentmagnet, Steuerspulen und Anker sowie Prallplatte) wandelt dabei ein kleines Stromsignal in eine proportionale Bewegung der Prall platte um. Der Anker und die Prallplatte bilden ein Teil, wel ches an einem dünnwandigen elastischen Rohr federnd befestigt ist. Das Rohr dichtet gleichzeitig den Steuermotor gegen den hydraulischen Teil ab, so daß der Steuermotor trocken ist. Durch ein Stromsignal werden die Steuerspulen erregt und der Anker gegen die Federkraft des Rohres ausgelenkt. Die Auslenk richtung wird von der Polarität des Eingangsstromes bestimmt.In the book "The Hydraulic Trainer" (Volume I) by the company Mannesmann Rexroth is already on pages 149 and 150 described electric control motor, which together with a hydraulic amplifier the first stage of a two-stage Way servo valve forms. The control motor (with permanent magnet, Control coils and armature as well as baffle plate) converts small current signal in a proportional movement the impact plate around. The anchor and the baffle plate form part of a wel ches resiliently attached to a thin-walled elastic tube is. The tube also seals the control motor against the hydraulic part, so that the control motor is dry. The control coils are excited by a current signal and the Armature deflected against the spring force of the tube. The deflection direction is determined by the polarity of the input current.
Aus der DE-OS 24 19 311 ist bereits ein Steuermotor bekannt, bei dem zur Erregung ein doppelt polarisierter Permanentmagnet verwendet wird. Ein solcher Magnet hat den Nachteil, daß er ungleichmäßig magnetisiert sein kann, was ungleichmäßige Wirkungen auf den Anker zur Folge hat. Deshalb ist eine Justierung hinsichtlich dieser Ungleichmäßigkeit erforderlich, so daß sich ein zusätzlicher Arbeitsaufwand ergibt.A control motor is already known from DE-OS 24 19 311, in which a double polarized permanent magnet for excitation is used. Such a magnet has the disadvantage that it can be unevenly magnetized, which is uneven Effects on the anchor. That is why Adjustment with regard to this non-uniformity required, so that there is an additional workload.
Aus der DE-OS 35 01 836 ist ein Steuermotor bekannt, bei dem ein einfach polarisierter Permanentmagnet benachbart zum Anker vorgesehen ist. Vorzugsweise besteht dieser Permanentmagnet aus Kobalt-Samarium-Material. Dieser bekannte Steuermotor ist kompakt, auch für kleine Leistungen geeignet und vermeidet eine ungleichmäßige Erregung durch den Permanentmagneten.From DE-OS 35 01 836 a control motor is known in which a single polarized permanent magnet adjacent to the armature is provided. This permanent magnet is preferably made made of cobalt samarium material. This known control motor is compact, also suitable for small outputs and avoids an uneven excitation by the permanent magnet.
Bei einem Steuermotor für ein Servoventil mit einem aus einem seltenen Erdmetall bestehenden Permanentmagneten können Probleme insofern auftreten, als bei Anwendung in einem großen Temperaturbereich die sich mit höher werdender Temperatur zeigende Schwächung der Magnetkraft nachteilig auswirkt.With a control motor for a servo valve with one out of one rare earth metal existing permanent magnets Problems arise in that when used in a large Temperature range which changes with increasing temperature showing weakening of the magnetic force.
Die vorliegende Erfindung beabsichtigt Maßnahmen vorzusehen, um die Verringerung der Magnetkraft zu kompensieren. Eine solche Kompensation soll insbesondere auch über einen großen Temperaturbereich hinweg erreicht werden. Ein solcher Temperaturbereich kann beispielsweise zwischen -50°C und +200°C liegen.The present invention intends to provide measures to compensate for the reduction in magnetic force. A such compensation should in particular also be large Temperature range can be reached. Such a Temperature range can be, for example, between -50 ° C and + 200 ° C.
Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung ein vorzugsweise zwei (oder mehrere) Temperaturkompensationsleitstücke vor, die benachbart zu einem Permanentmagneten (allgemein Permanent magnetmitteln) und insbesondere auch zu einem diesen tragenden Flußleitstück angeordnet sind. Durch die Temperaturkom pensationsleitstücke wird insbesondere an beiden Seiten des Permanentmagneten eine magnetische Verbindung geschaffen, die insbesondere ein Magnetfluß des Magneten mehr oder weniger kurzschließt. Bei niedrigeren Temperaturen wird somit ein verhältnismäßig großer Teil kurzgeschlossen, während sich bei höheren Temperaturen der magnetische Widerstand der Temperaturkompensatiosleitstücke erhöht, sodaß der sonst kurzgeschlossene Magnetfluß durch die Polstücke laufen wird.To achieve the object, the invention preferably sees one two (or more) temperature compensation guides that adjacent to a permanent magnet (generally permanent magnetic means) and in particular also to a support Flußleitstück are arranged. By the Temperaturkom pensationsleitstücke is in particular on both sides of the Permanent magnets created a magnetic connection that in particular a magnetic flux of the magnet more or less shorts. At lower temperatures it becomes a relatively large part short-circuited, while at higher temperatures the magnetic resistance of the Temperature compensation guide pieces increased so that the otherwise shorted magnetic flux will run through the pole pieces.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen.Preferred embodiments of the invention result from the Claims.
Die vorliegende Erfindung bezweckt ferner, einen verbesserten Steuermotor insbesondere für ein Servoventil vorzusehen. Insbesondere wird der Steuermotor gemäß DE-OS 35 01 836 unter Verwendung des einfach polarisierten Permanentmagneten weiter entwickelt. Bei diesem bekannten Steuermotor ist ein die Magnetspulen mit den Polstücken haltendes Tragglied vorgesehen, welches eine im Ganzen U-förmige Ausbildung besitzt. Von einer in etwa ringförmigen Grundplatte aus erstrecken sich entgegengesetzt angeordnete Arme nach oben und bilden dazwischen sowie gegenüber der Grundplatte einen Raum, in dem die Polstücke, die Steuerspulen, der Anker und auch der Permanentmagnet angeordnet sind. Auf den beiden Enden der Arme liegt ein den Permanentmagneten tragendes Flußleitstück auf, um die vom einen Pol des Magneten ausgehenden magnetischen Kraftlinien über die Arme zu den Polstücken zurück zum anderen Pol des Magneten zu leiten. Die Herstellung dieses verhältnismäßig komplizierten Traggliedes ist kostspielig. Beispielsweise muß die große U-förmige Ausnehmung aus einem kreiszylindrischen Ausgangsstück herausgearbeitet werden. Die den Boden bildende Grundplatte muß dabei eine hinreichende Dicke haben um eine magnetische Sättigung zu vermeiden. Durch die von der Grundplatte wegragenden Arme können sich Stabilitäts- und Schwingungsprobleme ergeben. Weiterere Nachteile des bekannten Steuermotors sind dessen Bauhöhe und verminderte mechanische Stabilität.The present invention further aims to improve Control motor to be provided in particular for a servo valve. In particular, the control motor according to DE-OS 35 01 836 under Continue using the single polarized permanent magnet developed. In this known control motor is a Solenoid coils with the support member holding the pole pieces provided which is a generally U-shaped formation owns. From an approximately ring-shaped base plate arms oppositely arranged extend upwards and form a space in between and opposite the base plate, in which the pole pieces, the control coils, the armature and also the Permanent magnet are arranged. On both ends of the arms there is a flux guide piece carrying the permanent magnet, around the magnetic originating from one pole of the magnet Lines of force across the arms to the pole pieces back to the other Conduct pole of the magnet. The making of this relatively complicated support member is expensive. For example, the large U-shaped recess from one circular cylindrical starting piece are worked out. The the base plate forming the floor must be sufficient Thickness to avoid magnetic saturation. By the arms protruding from the base plate can be Stability and vibration problems arise. More Disadvantages of the known control motor are its overall height and reduced mechanical stability.
Der vorliegenden Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und einen preiswerten kompakten wie auch effizienten Steuermotor vorzusehen. Der erfindungsgemäße Steuermotor soll wie auch der Steuermotor gemäß DE-OS 35 01 836 mit einem einfach polari sierten Magneten auskommen.The present invention is also based on the object to avoid the disadvantages of the prior art and one inexpensive compact as well as efficient control motor to provide. The control motor according to the invention is also intended to Control motor according to DE-OS 35 01 836 with a single polar magnet.
Zur Lösung der letztgenannten Aufgabe sieht die Erfindung bei einem Steuermotor ein Tragglied in der Form eines Ringkörpers vor. Dadurch erreicht man eine niedrige Bauhöhe sowie große Stabilität. Der Ringkorper besitzt wie der Ausdruck Ring andeutet einen Innenraum, der im Ringbereich vollständig umschlossen ist. Eine vorzugsweise eine konstante Höhe aufweisende Ringwand umschließt diesen Ringbereich. Polschuhmittel, vorzugsweise zwei entgegengesetzt zueinander angeordnete Polstücke ragen in den Innenraum, tragen Steuerspulen und enden jeweils in Polflächen zwischen denen der Anker angeordnet ist. Der Anker hat eine im Ganzen quaderförmige Gestalt.The invention provides for achieving the latter object a control motor a support member in the form of an annular body in front. This results in a low overall height and large Stability. The ring body has like the expression ring suggests an interior that is completely in the ring area is enclosed. A preferably a constant height ring wall surrounding this ring area. Pole shoe means, preferably two opposite to each other arranged pole pieces protrude into the interior, wear Control coils and each end in pole faces between them the anchor is arranged. The anchor has one as a whole cuboid shape.
Benachbart zum Anker ist ein einfach polarisierter Magnet vorzugsweise ebenfalls von im Ganzen quaderförmiger Gestalt angeordnet. Der Magnet wird durch ein Flußleitstück getragen. Das Flußleitstück verläuft gemäß der Erfindung in Richtung der Längserstreckung des Magneten und des Ankers zwischen den Steuerspulen und liegt auf der Oberseite des Ringkörpers auf. So können die magnetischen Feldlinien vom Magneten über das Flußleitstück beidseitig in den Ringkörper eintreten. In die sem Ringkörper laufen die Feldlinien in entgegengesetzten Richtungen um jeweils etwa 90° herum, um in die Polstücke zu gelangen von wo aus sie über den Anker zurück zum Magneten gelangen. Während bei dem Stand der Technik gemäß DE-OS 35 01 836 sich das Flußleitstück quer zum Magnet in Richtung der Polstückachsen erstreckt, wird bei der vorliegenden Erfindung das Flußleitstück in Richtung des Magneten angeordnet. Vor zugsweise ist der Magnet am Flußleitstück befestigt, bei spielsweise angeklebt, gelötet oder mittels einer Schwalbenschwanzführung fixiert, welch letztere - wie oben erwähnt - aus den Temperaturkompensationsleitstücken gebildet sein kann. A simple polarized magnet is adjacent to the anchor preferably also of a generally cuboid shape arranged. The magnet is carried by a flux guide. The Flußleitstück runs according to the invention in the direction of Longitudinal extension of the magnet and the armature between the Control coils and lies on the top of the ring body. So the magnetic field lines from the magnet over the Enter the flow guide into the ring body on both sides. In the The field lines run in opposite directions Directions around each 90 ° to get into the pole pieces from where they go back to the magnet via the anchor reach. While in the prior art according to DE-OS 35 01 836 the flux guide transverse to the magnet in the direction of Extends pole piece axes in the present invention the flux guide arranged in the direction of the magnet. Before preferably the magnet is attached to the flux guide, at for example glued, soldered or by means of a Dovetail guide fixed, the latter - as above mentioned - formed from the temperature compensation guide pieces can be.
Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigen:Further advantages, aims and details of the invention result itself from the description of an exemplary embodiment the drawing; show in the drawing:
Fig. 1 einen Längsschnitt 1-1 in Fig. 4 durch ein Ausführungsbeispiel eines Steuermotors dargestellt zusammen mit einem hydraulischen Verstärker; . Fig. 1 shows a longitudinal section 1-1 of Figure 4 represented by an embodiment of a control motor with a hydraulic booster;
Fig. 2 einen Teilquerschnitt durch den Steuermotor der Fig. 1 oder 4 in etwa längs Linie 2-2 in Fig. 1 oder 4; FIG. 2 shows a partial cross section through the control motor of FIG. 1 or 4 approximately along line 2-2 in FIG. 1 or 4;
Fig. 3 eine Teildraufsicht auf den Steuermotor der Fig. 1, wobei die Abdeckkappe weggeschnitten ist; Fig. 3 is a partial plan view of the control motor of Fig. 1 with the cover cap cut away;
Fig. 4 eine schematische perspektivische Darstellung eines Steuermotors gemäß der Erfindung. Fig. 4 is a schematic perspective view of a control motor according to the invention.
Fig. 5 einen schnittähnlich Fig. 2, wobei hier die Verwendung der erfindungsgemäßen Temperaturkompensationsleitstücke gezeigt ist; Fig. 5 is a section similar to Figure 2, in which case the use of the Temperaturkompensationsleitstücke invention is shown.
Fig. 6 eine Einzelheit der Fig. 5, und zwar ein Magnetanordnung gemäß der Erfindung; Fig. 6 shows a detail of Fig. 5, namely a magnet arrangement according to the invention;
Fig. 7 eine verkleinerte, perspektivische Darstellung der Magnetanordnung der Fig. 6; Fig. 7 is a reduced perspective view of the magnet arrangement of Fig. 6;
Fig. 8 eine Darstellung ähnlich der Fig. 4, wobei aber hier eine Magnetanordnung ähnlich aber unterschiedlich von der in Fig. 6 gezeigten dargestellt ist. FIG. 8 shows a representation similar to FIG. 4, but here a magnet arrangement similar to but different from that shown in FIG. 6 is shown.
Im folgenden sei der erfindungsgemäße Steuermotor 1 unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 beschrieben. Der elektri sche Steuermotor 1 ist hier (vgl. Fig. 1) zusammen mit einem hydraulischen Verstärker 2 dargestellt. Der elektrische Steuermotor 1 selbst weist in bekannter Weise einen einfach polarisierten Permanentmagneten 3 sowie Steuerspulen 4 auf, um einen benachbart zu den Steuerspulen 4 sowie zum Permanent magneten 3 angeordneten Anker 5 entsprechend der Größe des den Steuerspulen 4 zugeführten Steuersignals oder Steuerstroms zu bewegen. Die Bewegung des Ankers 5 wird von diesem auf ein Prallelement 6 übertragen. Das Prallelement 6 verläuft innerhalb eines elastischen Rohres 7 und ist mit dem Anker 5 mechanisch gekuppelt, um so die Ankerbewegung zum hydraulischen Verstärker 2 zu übertragen.The control motor 1 according to the invention is described below with reference to FIGS. 1 to 4. The electrical control motor 1 is shown here (see FIG. 1) together with a hydraulic amplifier 2 . The electric control motor 1 itself has, in a known manner, a simply polarized permanent magnet 3 and control coils 4 in order to move an armature 5 arranged adjacent to the control coils 4 and to the permanent magnet 3 in accordance with the size of the control signal 4 or control current supplied to the control coils. The movement of the armature 5 is transmitted from this to an impact element 6 . The impact element 6 runs within an elastic tube 7 and is mechanically coupled to the armature 5 so as to transmit the armature movement to the hydraulic amplifier 2 .
Das elastische Rohr 7 bildet mit einer Tragplatte 8 ein Stück. Die Tragplatte 8 ist an einem Gehäuseteil (Grundplatte) 20 befestigt. Das in Fig. 1 gezeigte untere Ende des Prall elements 6 liegt zwischen zwei Regeldüsen 10 und 11 des hydraulischen Verstärkers 2, wobei diese Regeldüsen in entsprechenden Bohrungen 21 bzw. 22 der Grundplatte 20 untergebracht sind. Ventil- oder Verbraucheranschlüsse 23 und 24 sind mit den Düsen 10 bzw. 11 verbunden und ein weiterer Anschluß, nämlich der Tankanschluß 25 stellt die Verbindung zu einem Raum 19 zwischen den Regeldüsen 10 und 11 her.The elastic tube 7 forms a piece with a support plate 8 . The support plate 8 is attached to a housing part (base plate) 20 . The lower end of the impact element 6 shown in FIG. 1 lies between two control nozzles 10 and 11 of the hydraulic booster 2 , these control nozzles being accommodated in corresponding bores 21 and 22 of the base plate 20 . Valve or consumer connections 23 and 24 are connected to the nozzles 10 and 11 and another connection, namely the tank connection 25 , connects to a space 19 between the control nozzles 10 and 11 .
Die Längsachse des Steuermotors 1 ist mit 28 bezeichnet, und das Gehäuseteil 20 ist von seiner Oberseite her mit einer Axialausnehmung 26 und daran anschließend einer Axialbohrung 27 ausgestattet. Eine Bohrung 32 verbindet die Axialbohrung 27 mit dem Raum 19 und gestattet so den Durchtritt des Prallelements (Prallplatte) 6. The longitudinal axis of the control motor 1 is designated 28, and the housing part 20 is equipped from its top with an axial recess 26 and then an axial bore 27 . A bore 32 connects the axial bore 27 to the space 19 and thus allows the baffle element (baffle plate) 6 to pass through.
Eine Abdeckkappe 30 umschließt den Steuermotor und ist durch Schrauben 31 am Gehäuseteil 20 befestigt.A cover cap 30 surrounds the control motor and is fastened to the housing part 20 by screws 31 .
Das Tragglied in der Form eines Ringkörpers 33 und das Flußleitstück 40 sind auf der Oberseite 29 des Gehäuseteils 20 angeordnet und durch Schrauben 37, 38 (vgl. Fig. 2) daran befestigt. Die eigentliche Befestigung des Ringkörpers 33 ist durch zusätzliche Schrauben 39 (Fig. 3) vorgesehen.The support member in the form of an annular body 33 and the flux guide 40 are arranged on the top 29 of the housing part 20 and fastened to it by screws 37 , 38 (cf. FIG. 2). The actual attachment of the ring body 33 is provided by additional screws 39 ( Fig. 3).
Die Schrauben 37, 38 verlaufen durch ein Flußleitstück 40, welches sich über die Breite b1 des Ringkörpers 33 erstreckt und auf einer Endseite (Oberseite) 48 mit seiner Unterseite 50 aufliegt. Das Flußleitstück 40 ist bügelförmig und im ganzen als Quader ausgebildet. Seine Länge entspricht in etwa dem Durchmesser bzw. der Breite b1 des Ringkörpers 33 (vgl. Fig. 2 und 4). Die Breite B des Flußleitstückes (vgl. dazu Fig. 1 und 3) entspricht in etwa dem Abstand der Polflächen 52 und 53 von den in Form von Polstücken und zwar Polschrauben 35 und 36 ausgebildeten Polmitteln. Diese Pole 35, 36 sind an diametral entgegengesetzt liegenden Stellen in entsprechende Bohrungen des Ringkörpers 33 eingepreßt, und sie tragen an ihren nach innen ragenden Teilen jeweils die Steuerspulen 4. Die quer zur Längsachse 28 verlaufenden Querachsen der Polschuhe sind mit 54 und 55 bezeichnet.The screws 37 , 38 pass through a flux guide piece 40 , which extends over the width b 1 of the ring body 33 and rests on one end side (upper side) 48 with its underside 50 . The Flußleitstück 40 is bow-shaped and formed as a whole cuboid. Its length corresponds approximately to the diameter or the width b 1 of the ring body 33 (see FIGS. 2 and 4). The width B of the flux guide piece (cf. FIGS . 1 and 3 in this regard) corresponds approximately to the distance between the pole faces 52 and 53 from the pole means designed in the form of pole pieces, namely pole screws 35 and 36 . These poles 35 , 36 are pressed into corresponding bores of the ring body 33 at diametrically opposite locations, and they each carry the control coils 4 on their inwardly projecting parts. The transverse axes of the pole shoes running transverse to the longitudinal axis 28 are denoted by 54 and 55 .
Der Ringkörper 33 ist gemäß Fig. 3 nicht kreisringförmig, sondern in etwa quadratisch mit zwei schmäleren Schenkeln 56, 57 (vgl. Fig. 3) und zwei breiteren Schenkeln 58, 59 (vgl. Fig. 2) ausgebildet. Wie man in Fig. 1 und 2 erkennt, hat der Ringkörper 33 um den gesamten Ringumfang herum vorzugsweise die gleiche Höhe.According to FIG. 3, the ring body 33 is not circular, but is approximately square with two narrower legs 56 , 57 (see FIG. 3) and two wider legs 58 , 59 (see FIG. 2). As can be seen in FIGS. 1 and 2, the ring body 33 preferably has the same height around the entire ring circumference.
Der Permanentmagnet 3, dessen Polarität schematisch in Fig. 2 angedeutet ist, ist an der Unterseite 50 des Flußleitstückes 40 befestigt, beispielsweise angeklebt. Die Länge L des Magneten 3 entspricht der größten Länge des Ankers 5 wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Gemäß Fig. 2 kann der Anker 5 in seiner Seitenansicht von den Polflächen 52 oder 53 aus gesehen eine symmetrische Form besitzen, wobei die Oberseite 61 eine der Länge L entsprechende Länge besitzt, sich aber über die Seitenflächen 62, 63 hin auf eine Unterseite 64 verjüngt, die etwa nur noch eine Länge entsprechend L/2 hat. Die Polflächen 52, 53 liegen dabei noch vollständig innerhalb der von den Seiten 61, 62, 64 und 63 umgebenen Fläche (vgl. Fig. 2). Der Luftspalt zwischen dem Permanentmagneten 3 und dem Anker 5 ist mit 66 bezeichnet. Der Luftspalt zwischen Polschraube 36 und Anker 5 ist mit 67 und der Luftspalt zwischen Polschraube 35 und Anker 5 ist mit 68 bezeichnet.The permanent magnet 3 , the polarity of which is indicated schematically in FIG. 2, is fastened, for example glued, to the underside 50 of the flux guide piece 40 . The length L of the magnet 3 corresponds to the greatest length of the armature 5, as shown in FIG. 2. According to FIG. 2, the armature 5 can have a symmetrical shape in its side view from the pole faces 52 or 53 , the top 61 having a length corresponding to the length L, but tapering over the side faces 62 , 63 to a bottom 64 , which only has a length corresponding to L / 2. The pole faces 52 , 53 are still completely within the area surrounded by the sides 61 , 62 , 64 and 63 (cf. FIG. 2). The air gap between the permanent magnet 3 and the armature 5 is denoted by 66. The air gap between pole screw 36 and armature 5 is denoted by 67 and the air gap between pole screw 35 and armature 5 is denoted by 68.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist jede der Steuerspulen 4 jeweils zwei gesonderte auf einem Spulenkörper 42 bzw. 43 angeordnete Spulen 44 und 45 bzw. 46 und 47 auf. Die Ansteuerung der Spulen ist wohlbekannt und braucht hier nicht erläutert zu werden.In the exemplary embodiment shown, each of the control coils 4 has two separate coils 44 and 45 or 46 and 47 arranged on a bobbin 42 and 43 , respectively. The control of the coils is well known and need not be explained here.
Fig. 4 zeigt schematisch den gleichen Sachverhalt wie das konkrete Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis 3. In Fig. 4 sind noch schematisch zwei magnetische Feldlinien des Permanentmagneten 3 dargestellt, und zwar ist die eine durch Pfeile und die andere einfach durch Striche markiert. Ferner ist noch eine magnetische Feldlinie der einen auf dem einen Polstück sitzenden Steuerspule durch eine strichpunktierte Linie dargestellt. Ferner sind in Fig. 4 die Polstücke 35 und 36 nicht als Polschrauben sondern einstückig mit dem Ring 33 ausgebildet dargestellt. FIG. 4 schematically shows the same facts as the specific exemplary embodiment according to FIGS. 1 to 3. In FIG. 4, two magnetic field lines of the permanent magnet 3 are shown schematically, namely that one is marked by arrows and the other simply by dashes. Furthermore, a magnetic field line of the control coil sitting on the one pole piece is represented by a dash-dotted line. Furthermore, the pole pieces 35 and 36 are shown in FIG. 4 not as pole screws but in one piece with the ring 33 .
Man erkennt in Fig. 4, daß die Seitenwand dazu verwendet wird, um den von dem Magneten 3 kommenden Magnetfluß um etwa 90° umzulenken um ihm dann den Polstücken (35, 36) zuzuführen. It can be seen in Fig. 4 that the side wall is used to deflect the magnetic flux coming from the magnet 3 by about 90 ° and then feed it to the pole pieces ( 35 , 36 ).
Zunächst sei anhand der Fig. 5-7 ein erstes Ausführungs beispiel eines Steuermotors 150 sowie seiner Magnetanordnung 151 beschrieben.First, a first embodiment of a control motor 150 and its magnet arrangement 151 will be described with reference to FIGS. 5-7.
Die Magnetanordnung 151 in Fig. 5-7 ersetzt den Permanent magneten 3 gemäß Fig. 2. Die Magnetanordnung 151 weist einen Permanentmagnet 300 von im ganzen quaderförmige Gestalt auf. Die beiden Schmalseiten des Permanentmagneten sind aufeinander zulaufend abgeschrägt wie dies in Fig. 5 gezeigt ist.The magnet arrangement 151 in FIGS . 5-7 replaces the permanent magnet 3 according to FIG. 2. The magnet arrangement 151 has a permanent magnet 300 of generally rectangular shape. The two narrow sides of the permanent magnet are tapered towards one another, as shown in FIG. 5.
Vorzugsweise an diesen beiden Schmalseiten sind Temperaturkom pensationsleitmittel in der Form von Temperaturkompensations leitstücken 101, 102 entgegengesetzt zueinander liegend angeordnet. Die Leitstücke 101 und 102 besitzen eine an den Magneten 300 (vgl. dessen Seitenflächen 106 und 104 in Fig. 7) angepaßte Form, d.h. sie besitzen schräg verlaufende Seitenflächen 107, 105, (Fig. 7) und ergänzen im übrigen den Magneten 300 wieder zu einem rechtwinkligen Quader.Preferably, on these two narrow sides, Temperaturkom compensation conductors in the form of temperature compensation conductors 101, 102 are arranged opposite one another. The guide pieces 101 and 102 have a shape adapted to the magnet 300 (cf. its side surfaces 106 and 104 in FIG. 7), that is to say they have oblique side surfaces 107 , 105 ( FIG. 7) and, in addition, supplement the magnet 300 again to a rectangular cuboid.
Die außen liegenden Seitenflächen der Leitstücke 101 und 102 benötigen nur noch einen geringeren Abstand S als dies für die entsprechenden Seitenflächen der Schmalseiten des Magneten 3 der Fall war (vgl. dazu Fig. 2 und 5). Bei der in Fig. 5 gezeigten Magnetanordnung 151 wird gegenüber der Anordnung gemäß Fig. 2 eine gewisse Schwächung der Magnetstärke des Magneten in Kauf genommen, die aber dadurch ausgeglichen werden kann, daß man den Magneten 300 dicker macht und in eine nicht gezeigte Ausnehmung im Flußleitstück 40 einsetzt.The outer side surfaces of the guide pieces 101 and 102 only need a smaller distance S than was the case for the corresponding side surfaces of the narrow sides of the magnet 3 (cf. FIGS. 2 and 5). In the magnet arrangement 151 shown in FIG. 5, a certain weakening of the magnet strength of the magnet is accepted in comparison with the arrangement according to FIG. 2, but this can be compensated for by making the magnet 300 thicker and in a recess, not shown, in the flux guide 40 sets.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft die Abschrägung des Magneten 300 von einer Länge A auf eine Länge B wobei die Länge C des Ankers 62 etwas größer ist als die Länge A des Magneten aber etwas kleiner als die Länge D der gesamten Ankeranordnung 151.In the exemplary embodiment shown, the bevel of the magnet 300 extends from a length A to a length B, the length C of the armature 62 being somewhat greater than the length A of the magnet but somewhat less than the length D of the entire armature arrangement 151 .
Die an beiden Seiten des Permanentmagneten (300) angeordneten Leitstücke 101 und 102 sind mit diesem und auch mit dem Flußleitstück 40 magnetschlüssig verbunden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel bilden die Leitstücke darüber hinaus eine Schwalbenschwanzführung für den Permanentmagnet 300. Dadurch ist es möglich zunächst die Leitstücke 101, 102 am Flußstück 40 zu befestigen beispielsweise anzuschweißen. Daraufhin kann dann der Permanentmagnet 300 in die sogenannte Schwalben schwanzführung eingeschoben werden, und zwar vorzugsweise mit Kleber bestrichen, sodaß der Permanentmagnet 300 am Flußstück und ggf. auch an den Kompensationsleitstücken 101, 102 angeklebt wird.The guide pieces 101 and 102 arranged on both sides of the permanent magnet ( 300 ) are magnetically connected to the latter and also to the flux guide piece 40 . In the exemplary embodiment shown, the guide pieces also form a dovetail guide for the permanent magnet 300 . This makes it possible to first attach the guide pieces 101 , 102 to the flow piece 40 , for example by welding. Then the permanent magnet 300 can then be inserted into the so-called swallow tail guide, preferably coated with adhesive, so that the permanent magnet 300 is glued to the flow piece and possibly also to the compensation guide pieces 101 , 102 .
Die Leitstücke besitzen eine von der Temperatur abhängige Materialkonstante derart, daß sie bei hoher Temperatur einen hohen magnetischen Widerstand und bei niedriger Temperatur einen kleinen magnetischen Widerstand besitzen. Beispielsweise bestehen die Temperaturleitstücke aus einer 30% Nickel- Eisen-Legierung. Vorzugsweise wird das unter dem Warenzeichen der Firma Vakuumschmelze in den Handel gebrachte Material Thermoflux verwendet.The guide pieces have a temperature-dependent one Material constant such that they unite at high temperature high magnetic resistance and at low temperature have a small magnetic resistance. For example consist of a 30% nickel Iron alloy. Preferably this is under the trademark material marketed by the company vacuum melt Thermoflux used.
Die Kompensationsleitstücke 101, 102 haben also einen von den Temperatur abhängigen magnetischen Widerstand. Andererseits hat ein aus Seltenerdmetall bestehender Magnet wie der hier gezeigte, vorzugsweise aus SmCo5 bestehende Magnet 300 eine mit zunehmender Temperatur kleiner werdende reversible magnetische Kraft. Durch die Anbringung der Temperaturkom pensationsleitstücke wird erreicht, daß bei geringeren Temperaturen, also niedrigem, magnetischem Widerstand der Kompensationsleitstücke 101, 102 insbesondere ein Nebenfluß des Magneten 300 weitgehend kurzgeschlossen wird, während das Ausmaß dieses Kurzschlusses durch die Temperaturkompensationsleitstücke mit steigender Temperatur sinkt, so daß der sonst kurzgeschlossene Fluß bei höheren Temperaturen durch die Pole laufen muß. Dadurch wird die mit höherer Temperatur geringer werdende Magnetkraft des Permantenmagneten 300 kompensiert.The compensation guide pieces 101 , 102 therefore have a magnetic resistance which is dependent on the temperature. On the other hand, a magnet made of rare earth metal, such as the magnet 300 shown here, preferably made of SmCo 5 , has a reversible magnetic force that decreases with increasing temperature. By attaching the Temperaturkom compensation leads it is achieved that at low temperatures, i.e. low magnetic resistance of the compensation leads 101 , 102 in particular a tributary of the magnet 300 is largely short-circuited, while the extent of this short circuit by the temperature compensation leads decreases with increasing temperature, so that the otherwise short-circuited river must run through the poles at higher temperatures. As a result, the magnetic force of the permanent magnet 300 , which becomes lower as the temperature rises, is compensated for.
Insgesamt muß man gegenüber dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 den Magneten 300 etwas stärker auslegen, andererseits wird dafür aber seine Temperaturabhängigkeit entsprechend kompensiert, was außenordentlich erwünscht ist.Overall, compared to the embodiment according to FIG. 2, the magnet 300 must be designed somewhat more strongly, but on the other hand its temperature dependence is compensated accordingly, which is extremely desirable.
In Fig. 8 ist ein Steuermotor 152 mit Magnetanordnung 153 Anlehnung an Fig. 4 veranschaulicht. Hier werden Temperaturkompensationsleitstücke 201 und 202 an den Schmalseiten eines Magneten 203 vorgesehen, wobei die Magnetanordnung 153 insgesamt eine der Länge des Magneten Fig. 4 entsprechende Länge besitzt. Wenn die Magnetanordnung 153 die gleiche Magnetstärke wie der Magnet 3 gemäß Fig. 4 bereit stellen soll, so muß der Magnet 203 etwas dicker ausgebildet werden und vorzugsweise in eine bereits oben erwähnte Ausnehmung des Flußstücks (40) eingefügt werden. FIG. 8 illustrates a control motor 152 with a magnet arrangement 153 based on FIG. 4. Here, temperature compensation guide pieces 201 and 202 are provided on the narrow sides of a magnet 203 , the magnet arrangement 153 overall having a length corresponding to the length of the magnet FIG. 4. If the magnet arrangement 153 is to provide the same magnet strength as the magnet 3 according to FIG. 4, the magnet 203 must be made somewhat thicker and preferably inserted into a recess of the flow piece ( 40 ) already mentioned above.
Vorzugsweise sind die Temperaturkompensationsleitstücke an den Schmalseiten der Permanentmagnete 300 und 203 angeordnet. Je nach der gewünschten Kompensation ist es auch denkbar nur ein Kompensationsleitstück vorzusehen und es ist ferner möglich, die Kompensationsleitstücke auch alternativ an den Breitseiten der Magnete anzuordnen.The temperature compensation guide pieces are preferably arranged on the narrow sides of the permanent magnets 300 and 203 . Depending on the desired compensation, it is also conceivable to provide only one compensation guide piece and it is also possible to alternatively arrange the compensation guide pieces on the broad sides of the magnets.
Obwohl die erfindungsgemäße Magnetanordnung mit Vorzug bei einem Steuermotor gemäß Fig. 1-4 verwendet wird, so sei doch bemerkt, daß die Magnetanordnung auch bei anderen Steuermotor konstruktionen einsetzbar ist.Although the magnet arrangement according to the invention is preferably used in a control motor according to FIGS. 1-4, it should be noted that the magnet arrangement can also be used in other control motor constructions.
Claims (20)
ein Tragglied (33) geeignet zur Befestigung an einem Gehäuseteil (20),
am Tragglied (33) befestigte erste und zweite Polmittel (35, 36),
auf den Polmitteln angeordnete Steuerspulen (4), die mit einem Stromsignal beaufschlagbar sind,
ein aus einem magnetisch weichen Material bestehender Anker (5), der in einem zwischen den entgegengesetzt zueinander liegenden ersten und zweiten Polmitteln gebildeten Ankerraum angeordnet ist,
ein elastisches federnd mit einem Befestigungsende am Gehäuseteil (20) befestigtes Rohr (7), welches an seinem anderen Ende den Anker (5) trägt,
ein im Rohr (7) angeordnetes am Anker (5) befestigtes Prallelement (6), welches am Befestigungsende des Rohres (7) aus dem Rohr (7) heraus zwischen zwei Düsen (10, 11) ragt und bei Bewegung des Ankers (5) mehr zur einen oder zur anderen Düse hin bewegt wird, um so auf den aus den Düsen austretenden Strömungsmittelstrom einzuwirken,
einen benachbart zum Anker (5) angeordneten Permanentmagneten (300, 203) zur Erzeugung eines Magnetfeldes im Ankerraum und angrenzenden Luftspalten, welches sich dort mit dem durch die Steuerspulen erzeugten Magnetfeld überlagert, um entsprechend dem an die Steuerspulen angelegten Steuersignal die Hin- und Herbewegung des Ankers und damit auch des Prallelementes (6) zu bewirken, daß auf einer Endseite des Traggliedes (33) ein den Permanentmagneten (300, 203) tragendes Flußleitstück (40) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß benachbart zum Permanentmagneten (300, 203) und Flußleitstück (40) Temperaturkompensationsleitstücke (101, 102, 201, 202) angeordnet sind.1. control motor, in particular for a servo valve, the following being provided:
a support member ( 33 ) suitable for attachment to a housing part ( 20 ),
first and second pole means ( 35 , 36 ) attached to the support member ( 33 ),
control coils ( 4 ) arranged on the pole means, to which a current signal can be applied,
an armature ( 5 ) consisting of a magnetically soft material, which is arranged in an armature space formed between the opposing first and second pole means,
an elastic tube ( 7 ) which is resiliently attached to the housing part ( 20 ) and which carries the armature ( 5 ) at its other end,
a baffle element ( 6 ), which is arranged in the tube ( 7 ) and is fastened to the armature ( 5 ) and protrudes from the tube ( 7 ) between two nozzles ( 10 , 11 ) at the fastening end of the tube ( 7 ) and when the armature ( 5 ) moves is moved more to one or the other nozzle so as to act on the fluid flow emerging from the nozzles,
a permanent magnet ( 300 , 203 ) arranged adjacent to the armature ( 5 ) for generating a magnetic field in the armature space and adjacent air gaps, which overlaps there with the magnetic field generated by the control coils in order to move the back and forth according to the control signal applied to the control coils Anchor and thus also the impact element ( 6 ) to cause a flux guide piece ( 40 ) carrying the permanent magnet ( 300 , 203 ) to be fixed on one end side of the support member ( 33 ), characterized in that adjacent to the permanent magnet ( 300 , 203 ) and Flußleitstück ( 40 ) temperature compensation guide pieces ( 101, 102, 201, 202 ) are arranged.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19893919617 DE3919617A1 (en) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | Servo valve - with temp. compensation for permanent magnet actuator and hydraulic intensifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19893919617 DE3919617A1 (en) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | Servo valve - with temp. compensation for permanent magnet actuator and hydraulic intensifier |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3919617A1 true DE3919617A1 (en) | 1990-12-20 |
| DE3919617C2 DE3919617C2 (en) | 1992-09-24 |
Family
ID=6382819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19893919617 Granted DE3919617A1 (en) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | Servo valve - with temp. compensation for permanent magnet actuator and hydraulic intensifier |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3919617A1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0760550A1 (en) * | 1995-08-28 | 1997-03-05 | Mikuni Corporation | Thermo-sensitive actuator and idle speed controller employing the same |
| EP0854561A2 (en) * | 1995-08-30 | 1998-07-22 | Mikuni Corporation | Thermo-sensitive actuator and idle speed controller employing the same |
| DE102017124196A1 (en) * | 2017-10-17 | 2019-04-18 | Svm Schultz Verwaltungs-Gmbh & Co. Kg | Electromagnet with permanent magnet |
| EP3587832A1 (en) * | 2018-06-24 | 2020-01-01 | Hamilton Sundstrand Corporation | Servo valve housing |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE76047C (en) * | J. HARGREAVES in Farnworth-in-Widnefs, Lancaster und TH. BlRD in Cressington bei Liverpool, Lancaster, England | Electrolysis of saline solutions | ||
| GB211119A (en) * | 1923-02-07 | 1924-12-18 | British Thomson Houston Co Ltd | Improvements in and relating to electro-magnetic relays and the like |
| DE2419311A1 (en) * | 1973-08-16 | 1975-02-27 | Koehring Co | HIGH SPEED VALVE |
| DE3501836A1 (en) * | 1985-01-21 | 1986-07-24 | Mannesmann Rexroth GmbH, 8770 Lohr | CONTROL MOTOR |
-
1989
- 1989-06-15 DE DE19893919617 patent/DE3919617A1/en active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE76047C (en) * | J. HARGREAVES in Farnworth-in-Widnefs, Lancaster und TH. BlRD in Cressington bei Liverpool, Lancaster, England | Electrolysis of saline solutions | ||
| GB211119A (en) * | 1923-02-07 | 1924-12-18 | British Thomson Houston Co Ltd | Improvements in and relating to electro-magnetic relays and the like |
| DE2419311A1 (en) * | 1973-08-16 | 1975-02-27 | Koehring Co | HIGH SPEED VALVE |
| DE3501836A1 (en) * | 1985-01-21 | 1986-07-24 | Mannesmann Rexroth GmbH, 8770 Lohr | CONTROL MOTOR |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Der Hydrauliktrainer, Mannesmann Rexroth, Bd. 1, S. 149-150 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0760550A1 (en) * | 1995-08-28 | 1997-03-05 | Mikuni Corporation | Thermo-sensitive actuator and idle speed controller employing the same |
| EP0854561A2 (en) * | 1995-08-30 | 1998-07-22 | Mikuni Corporation | Thermo-sensitive actuator and idle speed controller employing the same |
| EP0854561A3 (en) * | 1995-08-30 | 1998-07-29 | Mikuni Corporation | Thermo-sensitive actuator and idle speed controller employing the same |
| DE102017124196A1 (en) * | 2017-10-17 | 2019-04-18 | Svm Schultz Verwaltungs-Gmbh & Co. Kg | Electromagnet with permanent magnet |
| EP3587832A1 (en) * | 2018-06-24 | 2020-01-01 | Hamilton Sundstrand Corporation | Servo valve housing |
| US10794499B2 (en) | 2018-06-24 | 2020-10-06 | Hamilton Sunstrand Corporation | Servo valve housing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3919617C2 (en) | 1992-09-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69723251T2 (en) | PROPORTIONAL SOLENOID VALVE | |
| DE3913239C2 (en) | Control motor, in particular for a servo valve | |
| DE69409915T2 (en) | Electropneumatic converter | |
| DE102013108164B4 (en) | Valve with a linear actuator for the valve piston | |
| EP0235318B1 (en) | Electromagnetic actuator | |
| EP0594870B1 (en) | Driving motor | |
| DE4415068C2 (en) | Bistable solenoid valve | |
| DE3919617A1 (en) | Servo valve - with temp. compensation for permanent magnet actuator and hydraulic intensifier | |
| DE2416119A1 (en) | ELECTROMAGNET WITH HIGH CAPACITY AND SHORT RESPONSE TIME | |
| DE2620269A1 (en) | ELECTROMAGNET | |
| DE102019204839A1 (en) | Electromagnetic drive device and proportional solenoid valve equipped with it | |
| DE19900788B4 (en) | driving device | |
| DE3501836C2 (en) | Control motor for a servo valve | |
| DE3338602C2 (en) | ||
| DE2701230C3 (en) | Electromagnetic relay and its adjustment procedure | |
| EP0569669B1 (en) | Double acting electromagnetic linear motor | |
| DE1920941C3 (en) | Device for correcting the beam path of an electron beam deflected by a magnetic stray field of one or more magnetic lenses | |
| DE4442190C2 (en) | Single stroke magnet | |
| DE4243837A1 (en) | Compact proportional electromagnet mainly for vibration absorber control | |
| DE901325C (en) | Magnetostatic pole piece lens | |
| DE3110251A1 (en) | Electromagnet | |
| DE2922148A1 (en) | Relay solenoid control assembly - includes pole and yoke tubes fitted on inner brass tube guiding armature | |
| EP0644561B1 (en) | Direct current electromagnetic actuator | |
| DE3348219C2 (en) | Control motor for servo-valve | |
| DE4416500C2 (en) | DC solenoid |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: MANNESMANN REXROTH AG, 97816 LOHR, DE |
|
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |