EP0270536B1

EP0270536B1 - Betätigungseinrichtung

Info

Publication number: EP0270536B1
Application number: EP19860904816
Authority: EP
Inventors: Armin Lang
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1985-08-03
Filing date: 1986-08-01
Publication date: 1992-01-15
Anticipated expiration: 2006-08-01
Also published as: DE3683502D1; DE3626147A1; JPH0722046B2; EP0270536A1; JPS63501460A; US4763091A; WO1987000963A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung, insbesondere mit Betätigung durch einen Elektromagneten, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, sowie ein Verfahren zur Einstellung einer solchen Betätigungseinrichtung.
Aus dem DE-U 80 29 580 ist eine Betätigungseinrichtung für ein elektrisch betätigbares Ventil bekannt, bei dem mit Hilfe eines Drosselstiftes, abhängig von der magnetischen Erregung der Magnetspule, der Querschnitt einer Drosselbohrung verengt werden kann. Gegenüber normalen Magnetventilen hat dieses Ventil den Vorteil, daß es analog ansteuerbar ist, d. h., es arbeitet stetig und ist gegenüber üblichen Proportionalventilen sehr einfach aufgebaut.
Da bei diesem Ventil bewußt auf die Verwendung eines Proportionalmagneten verzichtet wird, ist die Kennlinie stark abhängig vom Grundluftspalt des Magnetkreises. Dieser Grundluftspalt ergibt sich durch das Zusammenfügen verschiedener toleranzbehafteter Bauteile. Zur Erzielung eines ausreichend genauen Luftspaltes ist es daher unumgänglich, daß die anfallenden, sich summierenden Toleranzen mit Hilfe geeigneter Eintstellscheiben ausgeglichen werden. Dies erschwert die Montage und verteuert das Ventil. Ähnliche Probleme bestehen bei Betätigungseinrichtungen von z. B. Nockenventilen oder Kupplungen. Auch hierbei muß ein bestimmtes Spiel bzw. ein bestimmter Grundluftspalt eingestellt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Betätigungseinrichtung derart auszugestalten, daß auf teure und aufwendige Einstellarbeiten mit einer Auswahlmontage verzichtet werden kann. Trotz Verwendung von Bauteilen mit üblichen Toleranzen soll der Grundluftspalt eine genau vorherbestimmbare Größe erhalten.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Betätigungseinrichtung und durch das im Anspruch 6 gekennzeichnete verfahren zur Einstellung der Betätigungseinrichtung gelöst. Das Wesen der Erfindung besteht dabei darin, daß das verstellbare Teil mit der Rückstellfeder durch einen Preßsitz verbunden ist. Der Grundluftspalt läßt sich dabei durch mehr oder weniger tiefes Einpressen einer geeigneten Verbindung variieren. Verwendet man als Verbindungselement zwischen der Rückstellfeder und dem verstellbaren Teil einen mit einem Bund versehenen Stift, so läßt sich diese Verbindung unter Zuhilfenahme einer Feder als Toleranzausgleich konstruktiv einfach realisieren.
Entspricht die Dicke des an dem Stift angeordneten Bundes der Weite des Grundluftspaltes, so ist eine einfache Einstellung der Betätigungseinrichtung dadurch möglich, daß ein ebener Montagestempel verwendet wird, der den Stift so weit in das verstellbare Teil einpreßt, bis die Oberkante des Bundes und die äußere Oberkante der Rückstellfeder in einer Ebene liegen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1: einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung für ein elektrisch betätigbares Ventil,
Fig. 2 und 3: zwei Verfahrensschritte zur Einstellung der Betätigungseinrichtung an einem Ausschnitt der Fig. 1.

In einem im wesentlichen topfförmigen Gehäuse 1 ist eine Magnetspule 2 aufgenommen, die einen Magnetkern 3 umschließt. Ein Zwischendeckel 4 hält die Magnetspule 2 in dem Gehäuse 1. Außerdem hält der Zwischendeckel 4 einen Dichtring 5 zur Abdichtung der Magnetspule 2 gegenüber anderen Räumen des Ventils. Das Gehäuse 1 ist durch einen Abschlußdeckel 6 verschlossen. Eine durch das Magnetfeld der Magnetspule 2 betätigbare, zweckmäßigerweise kegelige Rückschlußplatte 7 liegt auf der einen Seite der Magnetspule 2 und ist mit einem Stift 8 verbunden. Der Stift 8 besteht aus nicht magnetisierbarem Material und weist eine Verlängerung in der Form eines Betätigungsstiftes 9 auf. Der Betätigungsstift 9 erstreckt sich durch eine in dem Magnetkern 3 liegende Öffnung 10 auf die andere Seite der Magnetspule 2. An seinem einen, der Rückschlußlatte 7 benachbarten Ende weist der Stift 8 einen Bund 11 auf. Am entgegengesetzten Ende trägt der Betätigungsstift 9 einen Ventilkegel 12, der zusammen mit einem Ventilsitz 13 eine Drosselstelle 14 bildet. Die Drosselstelle 14 ist zwischen einem Zulaufanschluß 15 und einem Rücklaufanschluß 16 angeordnet.
Die Rückschlußplatte 7 stellt das verstellbare Teil der Betätigungseinrichtung dar, während der Magnetkern 3 das feststehende Teil bildet.
Auf der Seite der Rückschlußplatte 7 ist in dem Gehäuse 1 eine Rückstellfeder 17 in der Form einer Scheibenfeder an ihrem Außenumfang in axialer Richtung festgelegt. An ihrer radial inneren Einspannstelle ist die Rückstellfeder 17 durch eine zwischen der Rückschlußplatte 7 und der Rückstellfeder 17 angeordnete Feder 18 in der Form einer Tellerfeder in Anlage an dem Bund 11 gehalten.
In nicht erregtem Zustand der Magnetspule 2 besteht zwischen dem Magnetkern 3 und der Rückschlußplatte 7 ein Grundluftspalt 19. In diesem Zustand wird die Rückschlußplatte 7 durch die Rückstellfeder 17 kräftefrei gehalten.
Im folgenden wird beschrieben, durch welche Verfahrensschritte die Betätigungseinrichtung auf einfache Weise eingestellt werden kann. Fig. 2 zeigt den Beginn des Einpreßvorganges des Stiftes 8 in die Rückschlußplatte 7. Dabei wird die Rückschlußplatte 7 zunächst zur Anlage an den Magnetkern 3 gebracht. In dieser Lage ist der Luftspalt 19 gleich Null. Jetzt wird der Stift 8 durch einen Montagestempel 20 solange in die Rückschlußplatte eingepreßt, bis der Montagestempel 20 an der oberen Außenkante 21 der Rückstellfeder 17 aufliegt.
Entspricht die Dicke des Bundes 11 des Stiftes 8 der Weite des Grundluftspaltes 19 in nicht erregtem Zustand der Magnetspule 2, so liegen in der in Fig. 3 dargestellten Endstellung des Montagestempels 20 die Oberkante des Bundes 11 und die obere Außenkante 21 der Rückstellfeder 17 in einer Ebene. In diesem Zustand ist also die Rückstellfeder 17 genau um die Dicke des Bundes 11 durchgebogen. Wird anschließend der Montagestempel 20 wieder abgehoben, so federt die Rückstellfeder 17 in ihre ebene Ausgangsstellung zurück, und zwar genau um die Dicke des Bundes 11. Dabei nimmt die Rückstellfeder 17 den Stift 8 und die Rückschlußplatte 7 mit, so daß auch die Rückschlußplatte 7 um die Dicke des Bundes 10 nach oben bewegt wird. Die Weite des Grundluftspaltes 19 in axialer Richtung des Ventiles ist dann gleich groß wie die Dicke des Bundes 11. Damit hängt die Toleranz des Grundluftspaltes 19 nur noch von der Genauigkeit der Dicke des Bundes 11 ab. Die Toleranzen der übrigen Teile sind eliminiert.

Bezugszeichen

1: Gehäuse
2: Magnetspule
3: Magnetkern (feststehendes Teil)
4: Zwischendeckel
5: Dichtring
6: Abschlußdeckel
7: Rückschlußplatte (verstellbares Teil)
8: Stift
9: Betätigungsstift
10: Öffnung
11: Bund
12: Ventilkegel
13: Ventilsitz
14: Drosselstelle
15: Zulaufanschluß
16: Rücklaufanschluß
17: Rückstellfeder
18: Feder
19: Grundluftspalt
20: Montagestempel
21: Obere Außenkante

Claims

Betätigungseinrichtung, insbesondere mit Betätigung durch einen Elektromagneten, mit einem verstellbaren, durch eine scheibenförmige Rückstellfeder (17) an einem Gehäuse (1) gehaltenen Teil (7) und einem feststehenden Teil (3), wobei die Rückstellfeder (17) und das verstellbare Teil (7) an einem Stift (8) gehalten sind und wobei in nicht betätigtem Zustand zwischen dem verstellbaren Teil und dem feststehenden Teil ein genau bestimmter Grundluftspalt (19) besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (8) mit dem verstellbaren Teil (7) derart durch eine Preßsitzverbindung miteinander verbunden ist, daß die Lage der Preßsitzverbindung in der axialen Richtung des Stiftes (8) die Weite des Grundluftspaltes bestimmt.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (8) einen Bund (11) aufweist und die Rückstellfeder (17) zwischen dem Bund (11) und einer zwischen der Rückstellfeder (17) und dem feststehenden Teil (3) angeordneten Feder (18) eingespannt ist.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (18) eine Tellerfeder ist.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Bundes (11) gleich groß ist wie die Weite des Grundluftspaltes (19).
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1 für ein durch einen Elektromagneten betätigbares Ventil, dadurch gekennzeichnet, daß das verstellbare Teil eine Rückschlußplatte (7) und das feststehende Teil ein Magnetkern (3) ist.
Verfahren zur Einstellung der in Anspruch 2 gekennzeichneten Betätigungseinrichtung, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- das verstellbare Teil (7) wird zur Anlage an das feststehende Teil (3) gebracht,

- der Stift (8) wird durch einen Montagestempel (20) in das verstellbare Teil (7) eingepreßt bis die Rückstellfeder (17) durch den an dem Stift (8) angeordneten Bund (11) eine Durchbiegung erreicht, deren Höhe der Weite des Grundluftspaltes (19) entspricht,

- der Montagestempel (20) wird von der Betätigungseinrichtung abgehoben, so daß durch die Entlastung der Rückstellfeder (17) das verstellbare Teil (7) in seine Neutralstellung zurückkehrt, in der der Grundluftspalt (19) besteht.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Dicke des an dem Stift (8) angeordneten Bundes (11) der Weite des Grundluftspaltes (19) entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsstift (8) durch den Montagestempel (20) in das verstellbare Teil (7) eingepreßt wird, bis die Oberkante des Bundes (11) und die obere Außenkante der Rückstellfeder (17) in einer Ebene liegen.