EP0594870B1 - Driving motor - Google Patents
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- EP0594870B1 EP0594870B1 EP92116037A EP92116037A EP0594870B1 EP 0594870 B1 EP0594870 B1 EP 0594870B1 EP 92116037 A EP92116037 A EP 92116037A EP 92116037 A EP92116037 A EP 92116037A EP 0594870 B1 EP0594870 B1 EP 0594870B1
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- European Patent Office
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- armature
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- pilot motor
- side walls
- closure part
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Links
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Classifications
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- H01F7/00—Magnets
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- H01F7/122—Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position by permanent magnets
-
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- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/14—Pivoting armatures
- H01F7/145—Rotary electromagnets with variable gap
Definitions
- the present invention relates to a control motor, in particular for servo valves, according to the preamble of patent claim 1.
- Such a generic control motor is known for example from DE-A-3501836 and is preferably used to actuate a hydraulic pilot stage of a servo valve.
- the control motor comprises an armature movable between two pole means.
- the pole means carry electrical control coils to influence the magnetic field generated by a permanent magnet in the armature space. It is considered a disadvantage of this control motor that two control coils are required to move the armature.
- a control circuit for the excitation of the coils must be provided, which leads to an increased space requirement, on the other hand, this control motor consists of many parts, has a complicated structure and is unreliable in operation, since the failure of a component can already lead to a malfunction of the overall system .
- DE-B-1 282 402 discloses a solenoid valve with a piston which can be displaced axially between two operating positions by magnetic force.
- the valve has two outer legs which carry permanent magnets and an electromagnetic control coil arranged between the legs.
- the present invention has for its object to provide a control motor that is simple in construction and reliable in operation.
- the pole means are arranged so that the first pole means, between which the pivotable armature is spring centered is held, wear the permanent magnets.
- the second pole means is provided with at least one control coil, so that the construction of the control motor is very simple.
- the arrangement of pole means and control coils according to the invention enables the movement of the armature to be controlled precisely and at a higher frequency than was possible with the control motors in the prior art, because the armature has a smaller mass than in conventional control motors.
- valves with higher dynamics can also be controlled.
- the side walls can be fastened on the base body so as to be displaceable. By moving the side walls, the working air gaps between the first pole means and the armature can be adjusted in a simple manner.
- the foot parts have at least one vertical through-hole through which a fastening screw is inserted and screwed into the base body.
- the through hole has a larger diameter than the diameter of the fastening screw, so that the L-shaped side walls can be moved within the play between the through hole and the fastening screw.
- the upper ends of the two side walls are preferably connected to one another via a T-shaped closure part, so that the vertical central bar of the closure part provided with at least one coil faces the upper surface of the anchor.
- a so-called construction air gap is formed between the T-shaped closure part and the armature. The construction air gap allows the armature to move freely within the working air gap.
- a closed magnetic circuit is formed over the closure part for the two side walls, which leads to an intensification of the magnetic field generated by the permanent magnets in the working air gaps.
- the magnetic field generated electromagnetically by the second pole means is additionally coupled into this magnetic circuit via the vertical center bar.
- the two outer ends of the closure part have vertical through bores or slots, through which a fastening screw is inserted and screwed into the side wall.
- the through holes in turn have a larger diameter than the diameter of the fastening screw.
- the T-shaped closure part in this embodiment is also very easy to adjust in that it can be moved laterally.
- spacer plates between the two outer ends of the closure part and the upper ends of the side walls for adjusting the construction air gap between the T-shaped closure part and the armature in the vertical direction.
- the permanent magnets have pole shoes made of a magnetizable material on the end faces facing the armature.
- the pole pieces advantageously direct and reinforce the magnetic field in the working air gap.
- the permanent magnets are horizontally magnetized and consist of a material with high magnetic remanence, preferably neodymium iron or samarium cobalt.
- the former alloy with a high iron content is inexpensive to manufacture and has a particularly high magnetic remanence.
- a permanent magnet with small dimensions can be used in the control motor with the resulting low costs and space savings.
- the foot parts of the L-shaped side walls and possibly also the permanent magnets and the pole shoes have horizontal through-fit bores through which screw-shaped stops which can be moved in one direction transversely to the side walls are guided.
- the stops prevent direct contact between the armature and the permanent magnets or pole pieces, which could result in the armature "sticking" with maximum deflection.
- the stops can be adjusted from outside to adjust the required stroke of the armature even after the control motor has been started up.
- the stops are preferably made of a non-magnetic material. This ensures that there are no field distortions in the working air gap.
- the horizontal through bore of the foot part of the side walls is provided with an internal thread, so that a stop provided with a corresponding external thread can be screwed into the foot part from the outside.
- a particularly simple and safe setting of the maximum permissible deflection of the armature is possible.
- the vertical central bar of the T-shaped closure part has a through hole in the axial direction through which a spring rod is passed, one end of which is connected to the armature. This makes it possible to influence the zero point adjustment and the dynamics of the armature.
- the other end of the spring bar is fixed to the T-shaped closure part via an adjustable clamping device.
- the other end of the spring bar is connected to a displaceable actuating device.
- the anchor is fixed to the base body with two vertical bending beams which are guided parallel to one another. With this parallel bracket, the pivoting movement of the armature is only in the preferred plane possible.
- a control tube is pressed into the armature, at the lower end of which a jet nozzle is formed.
- the head tube follows the movements of the armature and controls the direction of the oil jet emerging from the nozzle.
- a flexible pipe pressure line is connected to the control pipe at a point near the pivot point of the armature. If a force, which is generated, for example, by the inertia of the hydraulic fluid, is transmitted to the armature in the pipe pressure line, the resulting torque at the point near the pivot point of the armature is very low. As a result, the influence of such disturbances, which would otherwise lead to incorrect movement of the armature, is reduced.
- the head tube is sealed by means of an O-ring, which is located approximately at the pivot point of the armature.
- the O-ring prevents hydraulic fluid from escaping and yet, thanks to its location near the pivot point of the armature, allows it sufficient freedom of movement.
- Figure 1 shows the control motor according to the invention with an actuator 1 flanged thereon, which has two hydraulic working channels A, B on its underside.
- the control motor is surrounded by a housing 2 for protection against dirt and moisture.
- the control motor itself is constructed on a base body 3 with a round profile with a U-shaped cross section.
- the base body 3 has a centered through hole in the longitudinal direction, into which a sleeve 4 is fitted.
- a control tube 30 is inserted through the sleeve, the lower end of which projects into the actuator.
- the sleeve 4 also serves as a receptacle for an O-ring 31.
- the control tube 30 has a central part widened in cross section.
- An armature 5 is connected to the control tube 30 and is essentially cuboid in shape with end faces which are bevelled symmetrically to the center. How from As can be seen in FIG. 2, the armature is additionally held by two vertical bending beams 6 aligned parallel to one another. It is also conceivable to provide a thin-walled bending tube as a resilient anchor foot instead of the parallel bending beam, as is known in the case of control motors from the prior art.
- a screw connection 9 is completely shown in FIG. 1 in a partially broken representation.
- the foot parts of the L-shaped side walls have vertical through bores, through which a screw 9 is inserted and screwed into the side wall of the base body 3.
- Permanent magnets 10, 11 facing one another are fastened to the end faces of the base parts of the L-shaped side walls, for example by means of adhesive.
- the mutually facing sides of the permanent magnets each carry a pole piece 12, 13, between which the armature 5 is located.
- Working air gaps 16, 17 are formed between the pole pieces 12, 13 and the respective side surfaces of the armature 5. It can be seen from FIG. 3 that the pole shoes have a tapered cross-section on the sides facing the armature, so that the opposing longitudinal edges of the armature and the pole shoes match in terms of their position.
- the foot parts of the L-shaped side walls, the permanent magnets and the pole pieces have a horizontal through-hole, into each of which a screw-shaped stop for the armature is made.
- the stops 14, 15 are made of a non-magnetic material and so far through the horizontal through holes that their ends facing the armature over the Pole shoes stick out.
- An external thread is cut into the stops 14, 15, which fits an internal thread which is formed in an outer region of the foot parts.
- the upper ends of the L-shaped side walls (7, 8) are connected to one another via a T-shaped closure part 18.
- the T-shaped closure part has vertical slots or through holes, through which a fastening screw 19 is passed in each case.
- the through holes in the T-shaped closure part in turn have a slightly larger diameter than the outer diameter of the screws 19.
- Around the vertical central bar of the T-shaped closure part one or more control coils 20 are wound, the electrical connection lines (not shown) of which are led to the outside.
- the central bar of the T-shaped closure member has a sufficient length so that a construction air gap 21 is formed between its lower end and the surface of the anchor. Spacer plates 22 are inserted between the upper ends of the side walls and the T-shaped closure part in order to vary the construction air gap 21 accordingly.
- the actuator 1 has a hydraulic oil pressure supply connection P and a return connection R.
- the supply connection P is connected via a flexible pressure line 24 to the control tube 30 pressed into the armature 5.
- the connection between the flexible pressure line 24 and the head tube is provided in the central region of the head tube 30, which is enlarged in cross section.
- the head tube 30 has at its lower end a nozzle 25 through which the hydraulic oil exits.
- the emerging oil jet is directed to a receiver 32 according to the nozzle-jet principle, which from a standing position is known in the art.
- the control tube 30 is connected in a pressure-tight manner to the base body 3 via the sleeve 4 by means of the O-ring 31 provided in the vicinity of the pivot point of the armature.
- control motor is in the idle state and the control coil 20 is de-energized.
- the armature 5 is in the zero position approximately in the middle between the two pole pieces 12, 13.
- the field lines proceed from the north pole of the permanent magnet 11 shown in the left half of the figure, via the L-shaped side wall 8, the T-shaped closure part 18, the L-shaped side wall 7 to the south pole of the in the Permanent magnet 10 shown on the right half.
- a permanent magnetic circuit 35 closes via the base body 3.
- the permanent magnetic circuit 35 can also be omitted if the base body is made of non-magnetizable material.
- a magnetic field is formed, which has the course marked 37, 38 in FIG. 6. This creates a magnetic north pole at the lower end of the vertical central bar of the T-shaped closure part 18 and an opposite south pole (or vice versa) at its upper end. This gives the vertical center bar the function of a coil core for the control coil 20.
- the direction of this electromagnetic field is determined by the direction of the electric current.
- a second magnetic circuit 38 generated by the control coil which is shown in the right half of FIG. 6, the field lines run from the magnetic north pole of the coil core via the armature 5, the air gap 16. the pole piece 12, the permanent magnet 10, the L-shaped side wall 7 and the closure part 18 for the magnetic south pole of the coil core.
- the magnetic field generated by the control coil increases the magnetic induction generated by the permanent magnets in the air gap 17.
- the magnetic field in the right half of the picture leads to a weakening of the permanent magnet-excited magnetic induction in the air gap 16.
- different attractive forces arise in the air gaps 16 and 17, the resultant of which causes the armature from its zero position in the direction of the arrow, i. H. pivoted to the left.
- the armature 5 is deflected from its zero position depending on the coil current through the control coil 20.
- the armature 5 When the armature 5 is deflected, the elasticity of the two bending beams 6 creates a restoring force which counteracts the magnetic attraction force. The armature 5 is therefore only deflected until the magnetic attraction is in equilibrium with the restoring force of the bending beams. If the magnetic attraction force is greater than the restoring force at maximum deflection of the armature, the armature strikes the mechanical stop 14 or 15. The stop ensures that the armature does not "stick" to the pole piece, but rather returns to its zero position immediately after the coil current has been withdrawn.
- an optimal air gap between the armature 5 and the pole pieces 12, 13 must be set.
- the size of the armature space or the width of the air gaps 16, 17 can be determined by If the fastening screws 9, 19 are loosened, shift the L-shaped side walls accordingly.
- the size of the armature space, ie the maximum permissible deflection of the armature, can additionally be set via the stops 14, 15. The adjustment can be done by turning the stops in the threaded holes in the foot parts.
- the induction in the working air gaps 16, 17 can be influenced when the coil is not energized. In this way the zero point of the armature can be set.
- the hydraulic oil supply connection P shown in FIG. 2 When the control motor is operating, the hydraulic oil supply connection P shown in FIG. 2 is connected to the operating pressure line.
- the pressurized oil is introduced via the flexible pipe pressure line 24 into the control tube 30 of the armature 5 and exits through the nozzle 25 at the end of the control tube.
- the oil jet generated in this way follows the movement of the armature 5 in its direction.
- An oil jet which changes in its direction is used to control the receiver 32 of the servo valve.
- the movement of the armature of the control motor according to the invention can also effect the baffle plate in a nozzle-baffle plate. Control the system.
- FIG. 4 A second embodiment of the control motor according to the invention is described below with reference to FIG. 4.
- the features of the control motor, which are identical to those of the first exemplary embodiment, are identified in FIG. 4 by the same reference symbols and are not described again.
- the second embodiment of the control motor according to the invention differs from the first embodiment in that a additional adjustment possibility for the anchor is provided.
- the vertical center bar of the T-shaped closure part 18 has a centered through hole in the direction of the longitudinal axis through which a spring rod 26 is inserted.
- the spring rod 26 is at its lower end with the anchor 5, for. B. connected by pressing.
- the upper end of the spring bar is clamped by means of a clamping device 27, which is connected to the closure part 18 via an adjusting screw 28.
- the spring rod has sufficient play in the centered through hole in the vertical central beam for a movement which is transmitted to the spring rod by the deflection of the armature.
- the restoring force which acts on the deflected armature has two component parts.
- the first component is generated by the elastic bending beam 6, as was already the case in the first embodiment.
- a second component is generated by the elastic spring rod 26 when the armature is deflected out of the zero point position. Since the two components of the restoring force add up, the dynamics of the armature increase, i. H.
- the overall rigidity of the spring mass system of the beam-armature increases, which means that the natural frequency also increases.
- the zero position of the armature can be changed or set.
- the adjusting screw 28 is loosened on the T-shaped closure part and the spring bar is brought into its desired position. Then the locking screw is locked.
- This subsequent adjustment option for the armature is advantageous in this preferred embodiment.
- FIG. 5 A third embodiment of the control motor according to the invention is shown in FIG. 5.
- the third embodiment differs from the second embodiment in that no clamping device for the spring bar 26, but instead an actuating device 29 is provided for the mechanical actuation of the spring bar 26. Movements of the actuating device are thus transmitted directly to the armature 5 via the spring rod 25.
- the often required emergency manual control that intervenes in the event of a failure of the electromagnetic control is implemented.
- mechanical feedback can also be implemented.
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Steuermotor, insbesondere für Servoventile, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a control motor, in particular for servo valves, according to the preamble of
Ein solcher gattungsbildender Steuermotor ist beispielsweise aus der DE-A-3501836 bekannt und wird vorzugsweise zur Betätigung einer hydraulischen Vorsteuerstufe eines Servoventils eingesetzt. Der Steuermotor umfaßt einen zwischen zwei Polmitteln bewegbaren Anker. Die Polmittel tragen elektrische Steuerspulen zur Beeinflussung des durch einen Permanentmagneten erzeugten magnetischen Feldes im Ankerraum. Es wird bei diesem Steuermotor als nachteilig angesehen, daß zwei Steuerspulen zur Bewegung des Ankers benötigt werden. Zum einen muß eine Steuerschaltung für die Erregung der Spulen vorgesehen werden, was zu einem erhöhten Platzbedarf führt, zum anderen besteht dieser Steuermotor aus vielen Teilen, ist kompliziert aufgebaut und im Betrieb unzuverlässig, da der Ausfall einer Komponente bereits zu einer Fehlfunktion des Gesamtsystems führen kann.Such a generic control motor is known for example from DE-A-3501836 and is preferably used to actuate a hydraulic pilot stage of a servo valve. The control motor comprises an armature movable between two pole means. The pole means carry electrical control coils to influence the magnetic field generated by a permanent magnet in the armature space. It is considered a disadvantage of this control motor that two control coils are required to move the armature. On the one hand, a control circuit for the excitation of the coils must be provided, which leads to an increased space requirement, on the other hand, this control motor consists of many parts, has a complicated structure and is unreliable in operation, since the failure of a component can already lead to a malfunction of the overall system .
Aus der DE-B-1 282 402 ist ein Magnetventil mit einem axial zwischen zwei Betriebstellungen durch Magnetkraft verschiebbaren Kolben bekannt. Das Ventil besitzt zwei Außenschenkel, welche Permanentmagnete tragen und eine, zwischen den Schenkeln angeordnete elektromagnetische Steuerspule.DE-B-1 282 402 discloses a solenoid valve with a piston which can be displaced axially between two operating positions by magnetic force. The valve has two outer legs which carry permanent magnets and an electromagnetic control coil arranged between the legs.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steuermotor anzugeben, der einfach aufgebaut und im Betrieb zuverlässig ist.The present invention has for its object to provide a control motor that is simple in construction and reliable in operation.
Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung von einem Steuermotor mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the present invention by a control motor with the features of
Bei dem Steuermotor gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Polmittel so angeordnet, daß die ersten Polmittel, zwischen denen der verschwenkbare Anker federzentriert gehalten ist, die Permanentmagneten tragen. Das zweite Polmittel ist mit wenigstens einer Steuerspule versehen, so daß der Aufbau des Steuermotors sehr einfach ist. Weiter ist durch die erfindungsgemäße Anordnung von Polmitteln und Steuerspulen die Bewegung des Ankers genau und mit einer höheren Frequenz steuerbar als dies bei den Steuermotoren im Stand der Technik möglich war, weil der Anker eine kleinere Masse aufweist als bei herkömmlichen Steuermotoren. Mit dem gemäß der Erfindung aufgebauten Steuermotor können auch Ventile mit höherer Dynamik gesteuert werden.In the control motor according to the present invention, the pole means are arranged so that the first pole means, between which the pivotable armature is spring centered is held, wear the permanent magnets. The second pole means is provided with at least one control coil, so that the construction of the control motor is very simple. Furthermore, the arrangement of pole means and control coils according to the invention enables the movement of the armature to be controlled precisely and at a higher frequency than was possible with the control motors in the prior art, because the armature has a smaller mass than in conventional control motors. With the control motor constructed according to the invention, valves with higher dynamics can also be controlled.
Weiterhin sind die Seitenwände querverschieblich auf dem Grundkörper befestigbar. Durch Verschieben der Seitenwände können auf einfache Art und Weise die Arbeitsluftspalte zwischen den ersten Polmitteln und dem Anker eingestellt werden können.Furthermore, the side walls can be fastened on the base body so as to be displaceable. By moving the side walls, the working air gaps between the first pole means and the armature can be adjusted in a simple manner.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weisen die Fußteile wenigstens eine senkrechte Durchgangsbohrung auf, durch die jeweils eine Befestigungsschraube durchgeführt und in den Grundkörper eingeschraubt ist. Dabei weist die Durchgangsbohrung einen größeren Durchmesser auf als der Durchmesser der Befestigungsschraube, so daß sich die L-förmigen Seitenwände innerhalb des Spiels zwischen Durchgangsbohrung und Befestigungsschraube verschieben lassen. Bei einer solchen Konstruktion ist eine Grobjustierung der Arbeitsluftspalte konstruktiv vorgegeben und eine Feinjustierung kann nachträglich besonders einfach erfolgen.In a preferred embodiment, the foot parts have at least one vertical through-hole through which a fastening screw is inserted and screwed into the base body. The through hole has a larger diameter than the diameter of the fastening screw, so that the L-shaped side walls can be moved within the play between the through hole and the fastening screw. With such a construction, a rough adjustment of the working air gaps is structurally predetermined and a fine adjustment can be carried out particularly easily afterwards.
Vorzugsweise sind die oberen Enden der beiden Seitenwände über ein T-förmiges Verschlußteil miteinander verbunden, so daß der mit wenigstens einer Spule versehene senkrechte Mittelbalken des Verschlußteils der oberen Fläche des Ankers zugewandt ist. Zwischen dem T-förmigen Verschlußteil und dem Anker ist ein sogenannter Konstruktionsluftspalt ausgebildet. Der Konstruktionsluftspalt ermöglicht dem Anker die freie Schwenkbewegung innerhalb der Arbeitsluftspalte. Über das Verschlußteil für die beiden Seitenwände bildet sich ein geschlossener magnetischer Kreis aus, was zu einer Verstärkung des von den Permanentmagneten erzeugten magnetischen Feldes in den Arbeitsluftspalten führt. Über den senkrechten Mittelbalken wird das von den zweiten Polmitteln elektromagnetisch erzeugte Magnetfeld in diesen magnetischen Kreis zusätzlich eingekoppelt.The upper ends of the two side walls are preferably connected to one another via a T-shaped closure part, so that the vertical central bar of the closure part provided with at least one coil faces the upper surface of the anchor. A so-called construction air gap is formed between the T-shaped closure part and the armature. The construction air gap allows the armature to move freely within the working air gap. A closed magnetic circuit is formed over the closure part for the two side walls, which leads to an intensification of the magnetic field generated by the permanent magnets in the working air gaps. The magnetic field generated electromagnetically by the second pole means is additionally coupled into this magnetic circuit via the vertical center bar.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weisen die beiden äußeren Enden des Verschlußteils senkrechte Durchgangsbohrungen oder Schlitze auf, durch die jeweils eine Befestigungsschraube durchgeführt und in die Seitenwand eingeschraubt ist. Die Durchgangsbohrungen besitzen wiederum einen größeren Durchmesser als der Durchmesser der Befestigungsschraube. In analoger Weise zur Querverschieblichkeit der L-förmigen Seitenwände ist auch das T-förmige Verschlußteil in dieser Ausgestaltung sehr einfach zu justieren, indem es sich seitlich verschieben läßt.In an advantageous embodiment, the two outer ends of the closure part have vertical through bores or slots, through which a fastening screw is inserted and screwed into the side wall. The through holes in turn have a larger diameter than the diameter of the fastening screw. Analogous to the transverse displaceability of the L-shaped side walls, the T-shaped closure part in this embodiment is also very easy to adjust in that it can be moved laterally.
In einer vorteilhaften Ausbildung befinden sich zwischen den beiden äußeren Enden des Verschlußteils und den oberen Enden der Seitenwände Distanzplättchen zur Einstellung des Konstruktionsluftspaltes zwischen dem T-förmigen Verschlußteil und dem Anker in vertikaler Richtung. Bei einer Verwendung von verschieden großen Distanzplättchen unterschiedlicher Dicke wird das T-förmige Verschlußteil in der Höhe verstellt, wodurch auch der Konstruktionsluftspalt entsprechend verringert oder vergrößert wird.In an advantageous embodiment there are spacer plates between the two outer ends of the closure part and the upper ends of the side walls for adjusting the construction air gap between the T-shaped closure part and the armature in the vertical direction. When using different sized spacer plates of different thickness, the T-shaped closure part in the height is adjusted, which also reduces or increases the construction air gap accordingly.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen die Permanentmagnete auf den dem Anker zugewandten Stirnflächen Polschuhe aus einem magnetisierbaren Material auf. Die Polschuhe richten und verstärken in vorteilhafter Weise das magnetische Feld im Arbeitsluftspalt.According to a preferred embodiment, the permanent magnets have pole shoes made of a magnetizable material on the end faces facing the armature. The pole pieces advantageously direct and reinforce the magnetic field in the working air gap.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Permanentmagnete horizontal magnetisiert und bestehen aus einem Material hoher magnetischer Remanenz, vorzugsweise Neodym-Eisen oder Samarium-Kobalt. Die erstgenannte Legierung mit hohem Eisengehalt ist billig herzustellen und besitzt eine besonders hohe magnetische Remanenz. Dadurch kann in dem Steuermotor ein Permanentmagnet mit kleinen Abmessungen mit daraus resultierenden geringen Kosten und Platzersparnis verwendet werden.In an advantageous embodiment, the permanent magnets are horizontally magnetized and consist of a material with high magnetic remanence, preferably neodymium iron or samarium cobalt. The former alloy with a high iron content is inexpensive to manufacture and has a particularly high magnetic remanence. As a result, a permanent magnet with small dimensions can be used in the control motor with the resulting low costs and space savings.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Steuermotors besitzen die Fußteile der L-förmigen Seitenwände und gegebenenfalls auch die Permanentmagnete und die Polschuhe horizontale Durchgangspaßbohrungen, durch die schraubenförmige, in einer Richtung quer zu den Seitenwänden verschiebbare Anschläge geführt sind. Die Anschläge verhindern einen direkten Berührungskontakt zwischen dem Anker und den Permanentmagneten bzw. Polschuhen, wodurch bei maximaler Auslenkung ein "Festkleben" des Ankers erfolgen könnte. Eine Justierung der Anschläge zur Einstellung des erforderlichen Hubes des Ankers kann von außen auch nach der Inbetriebnahme des Steuermotors erfolgen.In a further advantageous embodiment of the control motor, the foot parts of the L-shaped side walls and possibly also the permanent magnets and the pole shoes have horizontal through-fit bores through which screw-shaped stops which can be moved in one direction transversely to the side walls are guided. The stops prevent direct contact between the armature and the permanent magnets or pole pieces, which could result in the armature "sticking" with maximum deflection. The stops can be adjusted from outside to adjust the required stroke of the armature even after the control motor has been started up.
Vorzugsweise sind die Anschläge aus einem nicht magnetischen Material hergestellt. Dadurch wird sichergestellt, daß es zu keinen Feldverzerrungen im Arbeitsluftspalt kommt.The stops are preferably made of a non-magnetic material. This ensures that there are no field distortions in the working air gap.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die horizontale Durchgangsbohrung des Fußteils der Seitenwände mit einem Innengewinde versehen, so daß ein mit einem entsprechenden Außengewinde versehener Anschlag von außen in das Fußteil eingeschraubt werden kann. Bei dieser Ausführungsform ist eine besonders einfache und sichere Einstellung der maximal zulässigen Auslenkung des Ankers möglich.According to a further exemplary embodiment, the horizontal through bore of the foot part of the side walls is provided with an internal thread, so that a stop provided with a corresponding external thread can be screwed into the foot part from the outside. In this embodiment, a particularly simple and safe setting of the maximum permissible deflection of the armature is possible.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der senkrechte Mittelbalken des T-förmigen Verschlußteils eine Durchgangsbohrung in axialer Richtung auf, durch die ein Federstab durchgeführt ist, dessen eines Ende mit dem Anker verbunden ist. Dadurch ist es möglich, auf die Nullpunktjustierung und die Dynamik des Ankers Einfluß zu nehmen.In a further preferred exemplary embodiment, the vertical central bar of the T-shaped closure part has a through hole in the axial direction through which a spring rod is passed, one end of which is connected to the armature. This makes it possible to influence the zero point adjustment and the dynamics of the armature.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist das andere Ende des Federstabs über eine einstellbare Klemmvorrichtung an dem T-förmigen Verschlußteil festgelegt. Dadurch ergibt sich eine einstellbare Nullpunktjustierung des Ankers, auch wird dadurch die Dynamik des Steuermotors erheblich verbessert, da der elastische Federstab auf den ausgelenkten Anker ein mechanisches Rückstellmoment ausübt.According to an advantageous embodiment, the other end of the spring bar is fixed to the T-shaped closure part via an adjustable clamping device. This results in an adjustable zero point adjustment of the armature, and the dynamics of the control motor are also considerably improved as a result of the elastic spring rod exerting a mechanical restoring torque on the deflected armature.
In einer Variante ist das andere Ende des Federstabs mit einer verschiebbaren Betätigungsvorrichtung verbunden. Dabei ergibt sich eine mechanische Steuerungsmöglichkeit für den Steuermotor, zum Beispiel für den Fall, daß die elektromagnetische Steuerung infolge eines Defekts ausfällt.In a variant, the other end of the spring bar is connected to a displaceable actuating device. This results in a mechanical control option for the control motor, for example in the event that the electromagnetic control fails due to a defect.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Anker mit zwei senkrechten, parallel zueinander geführten Biegebalken am Grundkörper festgelegt. Bei dieser Parallelhalterung ist die Schwenkbewegung des Ankers nur in der bevorzugten Ebene möglich.In an advantageous embodiment, the anchor is fixed to the base body with two vertical bending beams which are guided parallel to one another. With this parallel bracket, the pivoting movement of the armature is only in the preferred plane possible.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist in den Anker ein Steuerrohr eingepreßt, an dessen unterem Ende eine Strahldüse ausgebildet ist. Das Steuerrohr folgt den Bewegungen des Ankers und steuert die Richtung des aus der Düse austretenden Ölstrahls.According to a preferred embodiment, a control tube is pressed into the armature, at the lower end of which a jet nozzle is formed. The head tube follows the movements of the armature and controls the direction of the oil jet emerging from the nozzle.
In einer vorteilhaften Ausführung ist eine flexible Rohrdruckleitung mit dem Steuerrohr an einer Stelle nahe des Drehpunkts des Ankers verbunden. Wird eine Kraft, welche zum Beispiel durch die Trägheit der Hydraulikflüssigkeit erzeugt wird, in der Rohrdruckleitung auf den Anker übertragen, so ist das resultierende Drehmoment an der Stelle nahe des Drehpunkts des Ankers sehr gering. Infolgedessen vermindert sich der Einfluß solcher Störungen, die andernfalls zu einer fehlerhaften Bewegung des Ankers führen würden.In an advantageous embodiment, a flexible pipe pressure line is connected to the control pipe at a point near the pivot point of the armature. If a force, which is generated, for example, by the inertia of the hydraulic fluid, is transmitted to the armature in the pipe pressure line, the resulting torque at the point near the pivot point of the armature is very low. As a result, the influence of such disturbances, which would otherwise lead to incorrect movement of the armature, is reduced.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Steuerrohr mittels eines O-Rings, der sich etwa im Drehpunkt des Ankers befindet, abgedichtet. Der O-Ring verhindert das Austreten von Hydraulikflüssigkeit und gewährt dennoch durch seine Anordnung in der Nähe des Drehpunkts des Ankers diesem eine ausreichende Bewegungsfreiheit.In a preferred embodiment, the head tube is sealed by means of an O-ring, which is located approximately at the pivot point of the armature. The O-ring prevents hydraulic fluid from escaping and yet, thanks to its location near the pivot point of the armature, allows it sufficient freedom of movement.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele anhand der beigefügten Zeichnungen, welche zeigen:
Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Steuermotor nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;Figur 2 zeigt einen Schnitt durch den Steuermotor, welcher inFigur 1 dargestellt ist entlang der Linie A-A;Figur 3 zeigt einen Schnitt durch den Steuermotor, welcher inFigur 1 gezeigt ist, entlang der Linie B-B;Figur 4 zeigt einen Längsschnitt des Steuermotors nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;Figur 5 zeigt einen Längsschnitt des Steuermotors nach einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung; undFigur 6 zeigt einen Längsschnitt durch den Steuermotor nach dem ersten Ausführungsbeispiel zur Verdeutlichung der magnetischen Felderverläufe.
- Figure 1 shows a longitudinal section through a control motor according to a first embodiment of the present invention;
- Figure 2 shows a section through the control motor, which is shown in Figure 1 along the line AA;
- Figure 3 shows a section through the control motor shown in Figure 1 along the line BB;
- Figure 4 shows a longitudinal section of the control motor according to a second embodiment of the invention;
- Figure 5 shows a longitudinal section of the control motor according to a third embodiment of the invention; and
- FIG. 6 shows a longitudinal section through the control motor according to the first exemplary embodiment to illustrate the magnetic field profiles.
Im folgenden wird zunächst das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der Figuren 1 - 3 beschrieben. Figur 1 zeigt den erfindungsgemäßen Steuermotor mit einem daran angeflanschten Stellglied 1, welches zwei hydraulische Arbeitskanäle A, B an seiner Unterseite aufweist. Der Steuermotor ist zum Schutz gegen Schmutz und Feuchtigkeit von einem Gehäuse 2 umgeben. Der Steuermotor selbst ist auf einem Grundkörper 3 mit einem im Querschnitt U-förmigen Rundprofil aufgebaut. Der Grundkörper 3 besitzt eine zentrierte Durchgangsbohrung in Längsrichtung, in die eine Hülse 4 eingepaßt ist. Durch die Hülse ist ein Steuerrohr 30 durchgesteckt, dessen unteres Ende in das Stellglied hineinragt. Die Hülse 4 dient auch als Aufnahme für einen O-Ring 31.The first exemplary embodiment of the present invention is described below with reference to FIGS. 1-3. Figure 1 shows the control motor according to the invention with an
Das Steuerrohr 30 weist ein im Querschnitt verbreitertes Mittelteil auf. Ein Anker 5 ist mit dem Steuerrohr 30 verbunden und im wesentlichen quaderförmig mit symmetrisch zur Mitte abgeschrägten Stirnflächen ausgebildet. Wie aus Figur 2 ersichtlich, wird der Anker zusätzlich von zwei senkrechten parallel zueinander ausgerichteten Biegebalken 6 gehalten. Ebenso ist es denkbar, statt der parallelen Biegebalken ein dünnwandiges Biegerohr als federnden Ankerfuß vorzusehen, wie dies bei Steuermotoren aus dem Stand der Technik bekannt ist.The
An dem U-förmigen Grundkörper 3 sind zwei im Querschnitt L-förmige Seitenwände 7, 8 mittels Schraubverbindungen 9 befestigt. Eine Schraubverbindung 9 ist in Figur 1 in einer teilweise gebrochenen Darstellung vollständig dargestellt. Die Fußteile der L-förmigen Seitenwände weisen senkrechte Durchgangsbohrungen auf, durch die jeweils eine Schraube 9 durchgesteckt und in die Seitenwand des Grundkörpers 3 hineingedreht ist.Two
An den Stirnflächen der Fußteile der L-förmigen Seitenwände sind einander zugewandte Permanentmagnete 10, 11 zum Beispiel mittels Kleben befestigt. Die einander zugewandten Seiten der Permanentmagnete tragen jeweils einen Polschuh 12, 13, zwischen denen sich der Anker 5 befindet. Zwischen den Polschuhen 12, 13 und den jeweiligen Seitenflächen des Ankers 5 sind Arbeitsluftspalte 16, 17 ausgebildet. Aus der Figur 3 ist ersichtlich, daß die Polschuhe an den dem Anker zugewandten Seiten einen verjüngten Querschnitt aufweisen, so daß die sich gegenüberstehenden Längskanten des Ankers und der Polschuhe bezüglich ihrer Lage übereinstimmen.
Die Fußteile der L-förmigen Seitenwände, die Permanentmagneten und die Polschuhe besitzen eine waagrechte Durchgangsbohrung, in die jeweils ein schraubenförmiger Anschlag für den Anker durchgeführt ist. Die Anschläge 14, 15 sind aus einem nicht magnetischen Material hergestellt und soweit durch die waagrechten Durchgangsbohrungen durchgeführt, daß ihre dem Anker zugewandten Enden über die Polschuhe hinausstehen. In die Anschläge 14, 15 ist ein Außengewinde geschnitten, welches zu einem Innengewinde paßt, das in einem äußeren Bereich der Fußteile ausgebildet ist.The foot parts of the L-shaped side walls, the permanent magnets and the pole pieces have a horizontal through-hole, into each of which a screw-shaped stop for the armature is made. The stops 14, 15 are made of a non-magnetic material and so far through the horizontal through holes that their ends facing the armature over the Pole shoes stick out. An external thread is cut into the
Die oberen Enden der L-förmigen Seitenwände (7, 8) sind über ein T-förmiges Verschlußteil 18 miteinander verbunden. Dazu weist das T-förmige Verschlußteil senkrechte Schlitze oder Durchgangsbohrungen auf, durch die jeweils eine Befestigungsschraube 19 durchgeführt ist. Die Durchgangsbohrungen in dem T-förmigen Verschlußteil besitzen wiederum einen etwas größeren Durchmesser als der Außendurchmesser der Schrauben 19. Um den senkrechten Mittelbalken des T-förmigen Verschlußteils ist eine oder mehrere Steuerspulen 20 gewickelt, deren nicht gezeigte elektrische Anschlußleitungen nach außen geführt sind. Der Mittelbalken des T-förmigen Verschlußteils besitzt eine ausreichende Länge, so daß zwischen seinem unteren Ende und der Oberfläche des Ankers ein Konstruktionsluftspalt 21 ausgebildet ist. Zwischen den oberen Enden der Seitenwände und dem T-förmigen Verschlußteil sind Distanzplättchen 22 eingefügt, um den Konstruktionsluftspalt 21 entsprechend zu variieren.The upper ends of the L-shaped side walls (7, 8) are connected to one another via a T-shaped
Gemäß Figur 2 weist das Stellglied 1 einen Hydrauliköldruckversorgungsanschluß P und einen Rücklaufanschluß R auf. Der Versorgungsanschluß P ist über eine flexible Druckleitung 24 mit dem in dem Anker 5 eingepreßten Steuerrohr 30 verbunden. Die Verbindung zwischen der flexiblen Druckleitung 24 und dem Steuerrohr ist in dem mittleren im Querschnitt vergrößerten Bereich des Steuerrohres 30 vorgesehen. Das Steuerrohr 30 besitzt an seinem unteren Ende eine Düse 25, durch die das Hydrauliköl austritt. Der austretende Ölstrahl ist auf einen Empfänger 32 nach dem Düse-Strahl-Prinzip gerichtet, das aus dem Stand der Technik bekannt ist. Das Steuerrohr 30 ist mittels des in der Nähe des Drehpunkts des Ankers vorgesehenen O-Rings 31 über die Hülse 4 mit dem Grundkörper 3 druckdicht verbunden.According to FIG. 2, the
Im folgenden wird nun die Arbeitsweise des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung anhand der Figuren 1 bis 3 und 6 erläutert.The mode of operation of the first exemplary embodiment of the present invention will now be explained with reference to FIGS. 1 to 3 and 6.
Zunächst wird angenommen, daß sich der Steuermotor im Ruhezustand befindet und die Steuerspule 20 stromlos ist. Der Anker 5 befindet sich in der Nullstellung in etwa der Mitte zwischen den beiden Polschuhen 12, 13. Durch die Permanentmagnete 10, 11, deren Anordnung in Figur 1 gezeigt ist, bildet sich ein magnetischer Fluß aus, welcher symbolhaft mit durchgezogenen Linien in Figur 6 dargestellt ist.First, it is assumed that the control motor is in the idle state and the
In einem von den Permanentmagneten erzeugten magnetischen Kreis 36 gehen die Feldlinien ausgehend vom Nordpol des in der linken Bildhälfte dargestellten Permanentmagneten 11, über die L-förmige Seitenwand 8, das T-förmige Verschlußteil 18, die L-förmige Seitenwand 7 zum Südpol des in der rechten Hälfte dargestellten Permanentmagneten 10.In a
Vom Nordpol des in der rechten Bildhälfte dargestellten Permanentmagneten 10 bilden sich Feldlinien über den Polschuh 12, den Luftspalt 16, den Anker 5, den Luftspalt 17, den Polschuh 13 zum Südpol des in der linken Bildhälfte dargestellten Permanentmagneten 11 aus.From the north pole of the
Auf ähnliche Weise schließt sich ein permanentmagnetischer Kreis 35 über den Grundkörper 3. Der permanentmagnetische Kreis 35 kann auch entfallen, wenn der Grundkörper aus nicht magnetisierbarem Werkstoff ist.In a similar way, a permanent magnetic circuit 35 closes via the
Aufgrund der magnetischen Felder, welche von den beiden Permanentmagneten 10, 11 hervorgerufen werden, befindet sich in den beiden Luftspalten 16, 17 eine hohe magnetische Induktion. Diese Induktion ist bei nicht erregter Steuerspule 20 in beiden Luftspalten gleich groß, so daß der Anker 5 eine Ruhestellung einnimmt, da die auf den Anker einwirkenden Anziehungskräfte in den beiden Arbeitsluftspalten 16, 17 etwa gleich groß sind.Due to the magnetic fields, which are caused by the two
Wird nun die Steuerspule 20 von einem elektrischen Strom durchflossen, so bildet sich ein magnetisches Feld, welches den in der Figur 6 mit 37, 38 gekennzeichneten Verlauf besitzt. Dadurch entsteht am unteren Ende des senkrechten Mittelbalkens des T-förmigen Verschlußteils 18 ein magnetischer Nordpol und an seinem oberen Ende ein dazu entgegengesetzter Südpol (oder umgekehrt). Dadurch erhält der senkrechte Mittelbalken die Funktion eines Spulenkerns für die Steuerspule 20. Die Richtung dieses elektromagnetischen Feldes wird von der Richtung des elektrischen Stroms bestimmt.If an electric current now flows through the
In einem ersten von der Steuerspule 20 erzeugten magnetischen Kreis 37, welcher in Figur 6 in der linken Bildhälfte dargestellt ist, verlaufen die Feldlinien ausgehend vom magnetischen Nordpol über den Konstruktionsluftspalt 21, den Anker 5, den Arbeitsluftspalt 17, den Polschuh 13, den Permanentmagneten 11, die L-förmige Seitenwand 8 und das Verschlußteil 18 zum Südpol des Spulenkerns.In a first
In einem zweiten von der Steuerspule erzeugten magnetischen Kreis 38, der in der rechten Bildhälfte der Figur 6 dargestellt ist, verlaufen die Feldlinien vom magnetischen Nordpol des Spulenkerns über den Anker 5, den Luftspalt 16, den Polschuh 12, den Permanentmagneten 10, die L-förmige Seitenwand 7 und das Verschlußteil 18 zum magnetischen Südpol des Spulenkerns.In a second magnetic circuit 38 generated by the control coil, which is shown in the right half of FIG. 6, the field lines run from the magnetic north pole of the coil core via the
Durch das von der Steuerspule erzeugte magnetische Feld kommt es im Luftspalt 17 zu einer Verstärkung der von den Permanentmagneten erzeugten magnetischen Induktion. Dagegen führt das magnetische Feld in der rechten Bildhälfte zu einer Schwächung der permanentmagneterregten magnetischen Induktion im Luftspalt 16. Aufgrund der unterschiedlichen resultierenden Induktionen entstehen in den Luftspalten 16 und 17 unterschiedliche Anziehungskräfte, deren Resultante den Anker aus seiner Nullstellung in Pfeilrichtung, d. h. nach links verschwenkt. Die Auslenkung des Ankers 5 aus seiner Nullstellung geschieht dabei in Abhängigkeit vom Spulenstrom durch die Steuerspule 20.The magnetic field generated by the control coil increases the magnetic induction generated by the permanent magnets in the
Bei der Auslenkung des Ankers 5 erzeugen die beiden Biegebalken 6 durch ihre Elastizität eine Rückstellkraft, die der magnetischen Anziehungskraft entgegenwirkt. Der Anker 5 wird daher nur soweit ausgelenkt, bis die magnetische Anziehungskraft im Gleichgewicht mit der Rückstellkraft der Biegebalken steht. Wenn die magnetische Anzugskraft größer als die Rückstellkraft bei maximaler Auslenkung des Ankers ist, schlägt der Anker am mechanischen Anschlag 14 oder 15 an. Durch den Anschlag ist sichergestellt, daß der Anker nicht am Polschuh "festklebt", sondern unmittelbar nach einer Rücknahme des Spulenstroms in seine Nullstellung zurückkehrt.When the
Es ist für den Fachmann klar, daß in Abhängigkeit von der Größe des verwendeten Ankers 5 und der Steuerspule 20 ein optimaler Luftspalt zwischen dem Anker 5 und den Polschuhen 12, 13 eingestellt werden muß. Die Größe des Ankerraums bzw. die Breite der Luftspalte 16, 17 läßt sich durch Querverschieben der L-förmigen Seitenwände bei gelösten Befestigungsschrauben 9, 19 entsprechend verändern. Die Größe des Ankerraums, d. h. die maximal zulässige Auslenkung des Ankers ist zusätzlich über die Anschläge 14, 15 einstellbar. Dabei kann die Justage durch Verdrehen der Anschläge in den Gewindebohrungen der Fußteile erfolgen.It is clear to the person skilled in the art that, depending on the size of the
Durch seitliches Verschieben des T-förmigen Verschlußteils 18 kann die Induktion in den Arbeitsluftspalten 16, 17 bei nicht erregter Spule beeinflußt werden. Auf diese Art läßt sich der Nullpunkt des Ankers einstellen.By moving the T-shaped
Im Betrieb des Steuermotors wird der in Figur 2 dargestellte Hydraulikölversorgungsanschluß P mit der Betriebsdruckleitung verbunden. Das unter Druck stehende Öl wird über die flexible Rohrdruckleitung 24 in das Steuerrohr 30 des Ankers 5 eingeleitet und tritt durch die Düse 25 am Ende des Steuerrohres wieder aus. Der so erzeugte Ölstrahl folgt in seiner Richtung der Bewegung des Ankers 5. Ein sich in seiner Richtung verändernder Ölstrahl wird zur Steuerung des Empfängers 32 des Servoventils verwendet In ähnlicher Weise kann die Bewegung des Ankers des erfindungsgemäßen Steuermotors auch die Prallplatte in einem Düse-Prallplatte-System steuern.When the control motor is operating, the hydraulic oil supply connection P shown in FIG. 2 is connected to the operating pressure line. The pressurized oil is introduced via the flexible
Nachfolgend wird eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuermotors an Hand der Figur 4 beschrieben. Die Merkmale des Steuermotors, welche identisch mit denen des ersten Ausführungsbeispiels sind, sind in der Figur 4 mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und werden nicht nochmals beschrieben.A second embodiment of the control motor according to the invention is described below with reference to FIG. 4. The features of the control motor, which are identical to those of the first exemplary embodiment, are identified in FIG. 4 by the same reference symbols and are not described again.
Im wesentlichen unterscheidet sich das zweite Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Steuermotors gegenüber der ersten Ausführungsform dadurch, daß eine zusätzliche Justagemöglichkeit für den Anker vorgesehen ist. Der senkrechte Mittelbalken des T-förmigen Verschlußteils 18 weist eine zentrierte Durchgangsbohrung in Richtung der Längsachse auf, durch die ein Federstab 26 durchgesteckt ist. Der Federstab 26 ist an seinem unteren Ende mit dem Anker 5, z. B. durch Einpressen verbunden. Das obere Ende des Federstabs ist mittels einer Klemmvorrichtung 27, welche über eine Justierschraube 28 mit dem Verschlußteil 18 verbunden ist, eingespannt. Der Federstab besitzt in der zentrierten Durchgangsbohrung in dem senkrechten Mittelbalken ausreichend Spiel für eine Bewegung, welche durch die Auslenkung des Ankers auf den Federstab übertragen wird.Essentially, the second embodiment of the control motor according to the invention differs from the first embodiment in that a additional adjustment possibility for the anchor is provided. The vertical center bar of the T-shaped
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel besitzt die Rückstellkraft, die auf den ausgelenkten Anker einwirkt, zwei Komponentenanteile. Die erste Komponente wird von der elastischen Biegebalken 6 erzeugt, wie dies bereits bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Fall war. Eine zweite Komponente wird von dem elastischen Federstab 26 bei einer Auslenkung des Ankers aus der Nullpunktlage heraus erzeugt. Da die beiden Komponenten der Rückstellkraft sich addieren, erhöht sich die Dynamik der Ankers, d. h. die Gesamtsteifigkeit des Feder-Massesystems Biegebalken-Anker erhöht sich, demzufolge erhöht sich auch die Eigenfrequenz.According to the second exemplary embodiment, the restoring force which acts on the deflected armature has two component parts. The first component is generated by the
Weiterhin kann gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel die Nullstellungslage des Ankers verändert bzw. eingestellt werden. Dazu wird die Justierschraube 28 an dem T-förmigen Verschlußteil gelöst und der Federstab in seine gewünschte Position gebracht. Danach erfolgt durch Anziehen der Justierschraube eine Arretierung. Diese nachträgliche Justagemöglichkeit für den Anker ist bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel von Vorteil.Furthermore, according to the second exemplary embodiment, the zero position of the armature can be changed or set. For this purpose, the adjusting
Eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuermotors ist in Figur 5 dargestellt. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform dahingehend, daß keine Klemmvorrichtung für den Federstab 26, sondern statt dessen eine Betätigungsvorrichtung 29 zur mechanischen Betätigung des Federstabs 26 vorgesehen ist. Damit werden Bewegungen der Betätigungseinrichtung direkt über den Federstab 25 auf den Anker 5 übertragen. Bei dieser Ausführungsform ist die oftmals geforderte Not-Handbedienung die bei einem Ausfall der elektromagnetischen Steuerung eingreift, verwirklicht. Als Alternative dazu läßt sich auch eine mechanische Rückkoppelung realisieren.A third embodiment of the control motor according to the invention is shown in FIG. 5. The third embodiment differs from the second embodiment in that no clamping device for the
Es ist für den Fachmann klar, daß Abweichungen von den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen gemacht werden können, ohne dabei von der Erfindung abzuweichen. So ist es zum Beispiel möglich, anstatt einer Steuerspule mehrere Steuerspulen vorzusehen.It is clear to a person skilled in the art that deviations from the exemplary embodiments described above can be made without departing from the invention. For example, it is possible to provide several control coils instead of one control coil.
Claims (18)
- Pilot motor, in particular for servo-valves, having a basic body (3) which is U-shaped in cross section and made of magnetizable material, at least two side walls (7, 8) which are fastened to the basic body and between which first pole means (10-13) are disposed, and an armature (5) capable of swivelling between the first pole means, the armature being held in a spring-centred manner in a neutral middle position between the pole means, characterized in thatthe side walls (7, 8) are disposed so as to be transversely displaceable on the basic body (3) and the first pole means comprise permanent magnets (10, 11),that a second pole means (18) provided with at least one control coil (20) is disposed in the region between the side walls (7, 8),and that in response to the activating of the control coil the armature is deflected proportionally to the control signal out of the middle position and in the non-active state of the coil the armature automatically returns into the middle position.
- Pilot motor according to claim 1, characterized in that the side walls (7, 8) are L-shaped in cross section and each comprise a base part, said base parts being directed towards one another, and that the first pole means (10-13) are disposed at the opposing end faces of the base parts.
- Pilot motor according to claim 2, characterized in that the base parts have at least one vertical through-hole, through which in each case one fastening screw (9) is passed and screwed into the basic body (3), the through-hole having a larger diameter than the diameter of the fastening screw (9).
- Pilot motor according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the top ends of the two side walls (7, 8) are connected to one another by a T-shaped closure part (18) and that at least one coil (20) is disposed around the vertical middle beam of the T-shaped closure part (18).
- Pilot motor according to claim 4, characterized in that the two outer ends of the closure part (18) have vertical through-holes or elongated slots, through which in each case one fastening screw (19) is passed and screwed into the side wall (7, 8), the through-holes having a larger diameter than the diameter of the fastening screws (19).
- Pilot motor according to claim 4 or 5, characterized in that small distance plates (22) are situated between the outer ends of the closure part (18) and the top ends of the side walls (7, 8).
- Pilot motor according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the permanent magnets (10, 11) on the end faces directed towards the armature (5) comprise pole shoes (12, 13) made of a magnetizable material.
- Pilot motor according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the two permanent magnets (10, 11) are horizontally magnetized and are made of a material of high magnetic remanence, preferably neodymium iron or samarium cobalt.
- Pilot motor according to at least one of claims 2 to 8, characterized in that the base parts of the L-shaped side walls (7, 8) and optionally also the permanent magnets (10, 11) and pole shoes (12, 13) have horizontal fitting through-holes, through which are passed helical stops (14, 15) which are displaceable in a direction at right angles to the side walls.
- Pilot motor according to claim 9, characterized in that the stops (14, 15) are made of a non-magnetizable material.
- Pilot motor according to claim 9 or 10, characterized in that the horizontal through-hole of the base part of the side walls (7, 8) has an internal thread so that a stop (14, 15) provided with a corresponding external thread may be screwed from the outside into the base part.
- Pilot motor according to at least one of claims 4 to 11, characterized in that the vertical middle beam of the T-shaped closure part (18) has a through-hole in an axial direction, through which a spring bar (26) is passed, the bottom end of the spring bar being connected to the armature.
- Pilot motor according to claim 12, characterized in that the top end of the spring bar (26) is fixed by means of an adjustable clamping device (27) to the T-shaped closure part (18).
- Pilot motor according to claim 12, characterized in that the top end of the spring bar (26) is connected to a displaceable operating device (29).
- Pilot motor according to at least one of claims 1 to 14, characterized in that the armature (5) is held in a spring-centred manner by means of two vertical bending beams (6), which extend parallel to one another, and is capable of swivelling in a preferred direction.
- Pilot motor according to at least one of claims 1 to 15, characterized in that pressed into the armature is a control pipe (30), at the bottom end of which a nozzle (25) is formed.
- Pilot motor according to at least one of claims 1 to 16, characterized in that a flexible pressure line (24) is connected to the control pipe (30) at a point preferably close to the centre of rotation (23) of the armature (5).
- Pilot motor according to claim 17, characterized in that the control pipe (30) is sealed by means of an O-ring (31) which is situated approximately in the centre of rotation of the armature (5).
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