EP1319235B1 - Tauchankersystem mit anschlagdämpfung - Google Patents

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EP1319235B1
EP1319235B1 EP01969724A EP01969724A EP1319235B1 EP 1319235 B1 EP1319235 B1 EP 1319235B1 EP 01969724 A EP01969724 A EP 01969724A EP 01969724 A EP01969724 A EP 01969724A EP 1319235 B1 EP1319235 B1 EP 1319235B1
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solenoid plunger
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air gap
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Hartmut Winter
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    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/088—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures provided with means for absorbing shocks

Definitions

  • the invention relates to a submersible anchor system for an electropneumatic pressure transducer, comprising at least partially in a casing, in particular an iron casing, a Submersible anchor, a core, such as an iron core or a magnetic core, at least one first recess in the plunger anchor and / or a second recess in the core and an air gap between the casing and the plunger and / or the core, the by relative movement between the plunger and the core during which the Submersible anchor in the second recess in the core and / or the core in the first recess is at least partially movable in and out of the plunger, is adjustable.
  • a submersible anchor system for an electropneumatic pressure transducer comprising at least partially in a casing, in particular an iron casing, a Submersible anchor, a core, such as an iron core or a magnetic core, at least one first recess in the plunger anchor and / or a second recess in the core and an air gap between the
  • Such an immersion anchor system is known, for example, from DE 41 10 003 C1.
  • there includes the well-known electropneumatic converter which is used in particular in a pneumatic Control of a motor vehicle can be used, a valve device by a membrane and the plunger system is actuated and in a valve chamber a mixed pressure from air at low pressure and atmospheric pressure by controlling the corresponding Connections generated, which is supplied to a consumer via a connection.
  • the Submersible anchor system is characterized by the possibility of adjusting the air gap between the iron sheathing and the submersible anchor, i.e. in the magnetic circuit. Furthermore fulfilled the air in the air gap damping properties, but only as long as the air gap more or less sealed, so there is no leakage.
  • the object of the present invention is therefore the generic submersible anchor system to develop in such a way that the disadvantages of the prior art are overcome, in particular, a metallic stop of the submersible anchor and core is avoided Prevention of mechanical damage to the submersible anchor and / or core and for Reduction of noise emissions, especially under vibration or at Jump function, in a large area of application.
  • This object is achieved according to the invention by a first attenuator in the first Recess and / or a second attenuator in the second recess.
  • first and / or second damping member is formed from an elastomer is or are.
  • Advantageous embodiments of the invention can be characterized in that the Core is formed in two parts, the second recess is formed in the first core part, and the second core part extends through the second recess and into the first recess is movable in or out of the same.
  • the first core part is essentially concentric in a ring shape is around the second core portion and the second attenuator is substantially annular.
  • the invention proposes that the second core part be substantially cylindrical and the first attenuator is substantially plug-like.
  • the core in particular the first core part, is movable via a threaded sleeve relative to the plunger to adjust the air gap.
  • the second core part in the first core part is arranged adjustable, the second core part preferably at its the End facing away from the plunger anchor can be attacked for adjusting the air gap.
  • first and / or second core part have a Has or have tapered cone section in the direction of the plunger.
  • a plain bearing bush for the plunger anchor can be provided according to the invention.
  • the invention is therefore based on the surprising finding that inexpensive How the wear of a submersible anchor system is reduced and its area of use can be enlarged by the air gap of the magnetic circuit in an electropneumatic Pressure converter essentially only the function of setting the electro-pneumatic Pressure transducer is used while damping properties of at least one additional attenuator are taken over between the plunger and the Core is provided, namely in a recess in the core and / or in a recess in the diving anchor.
  • the attenuator reliably prevents a metallic one Stop of the submersible anchor and core without the need for a complex air gap seal got to; the attenuator also attenuates sound to reduce noise emissions the electropneumatic pressure transducer; and the attenuator is preferably made of one Formed elastomer, which has a low temperature dependence and thus the Application area of the electropneumatic pressure transducer enlarged.
  • an immersion anchor system 1 comprises within a coil 2 has a plunger anchor 10 with a first recess 12 in its one Not shown membrane of the electropneumatic pressure transducer end facing away.
  • the first recess 12 is essentially cylindrical with a conically tapering The End.
  • the submersible anchor 10 runs at least partially in an iron casing 14, which also surrounds the coil 2 and at least part of an iron core.
  • the iron core in turn comprises two components, a first iron core part 16 with one second recess 18 is formed, in which the second iron core part 20 extends.
  • the Submersible anchor 10 is also guided in a slide bearing bush 22 in the iron casing 14, while the first iron core part 16 is mounted in a threaded sleeve 24, which in turn by an abutment against the iron casing 14 is prevented by a spacer 26.
  • the first recess 12 in the plunger anchor 10 is a damping plug 28, in particular in the form of an elastomer partially filling the first recess 12, and in The second recess 18 in the first iron core 16 is a damping ring 30, in particular in the form of an elastomer partially filling the second recess 18.
  • An air gap 32 is finally between the plunger 10, the spacer 26 and the iron core 16, 18 formed.
  • the size of the air gap 32 is for adjustment the electropneumatic pressure transducer by moving the first iron core part 16, namely by rotating the threaded sleeve 24 and / or moving the second iron core part 20, namely by rotating the same in the second iron core part 20, relative to Submersible anchor 10 possible.
  • Diving anchor system 1 prevent the damping ring 28 and the damping plug 30 from metallic stop of the first iron core 16 or the second iron core 20 on the Submersible anchor 10, which is the average lifetime of the submersible anchor system 1 due to the reduction in damage and secondly the noise emission reduced, advantageously over a wide temperature range due to the low temperature dependence of the for the damping ring 28 and the damping plug 30 elastomer used.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Tauchankersystem für einen elektropneumatischen Druckwandler, umfassend zumindest teilweise in einer Ummantelung, insbesondere Eisenummantelung, einen Tauchanker, einen Kern, wie einen Eisenkern oder einen Magnetkern, zumindest eine erste Ausnehmung in dem Tauchanker und/oder eine zweite Ausnehmung in dem Kern und einen Luftspalt zwischen der Ummantelung und dem Tauchanker und/oder dem Kern, der durch Relativbewegung zwischen dem Tauchanker und dem Kern, während der der Tauchanker in die zweite Ausnehmung in dem Kern und/oder der Kern in die erste Ausnehmung in dem Tauchanker zumindest teilweise hinein- bzw. aus derselben hinaus bewegbar ist, einstellbar ist.
Solch ein Tauchankersystem ist, beispielsweise, aus der DE 41 10 003 C1 bekannt. Dabei umfaßt der bekannte elektropneumatische Wandler, der insbesondere in einer pneumatischen Steuerung eines Kraftfahrzeuges einsetzbar ist, eine Ventileinrichtung, die von einer Membrane und dem Tauchankersystem betätigt wird und in einer Ventilkammer einen Mischdruck aus Luft mit niedrigem Druck und Atmosphärendruck durch Steuerung der entsprechenden Anschlüsse erzeugt, der über einen Anschluß einem Verbraucher zugeführt wird. Das Tauchankersystem zeichnet sich durch die Möglichkeit der Einstellung des Luftspalts zwischen der Eisenummantelung und dem Tauchanker, also im Magnetkreis, aus. Ferner erfüllt die Luft im Luftspalt Dämpfungseigenschaften, jedoch nur so lange, wie der Luftspalt mehr oder weniger abgedichtet ist, also keine Leckage aufweist. Eine Leckage wird bislang dadurch vermieden, daß zwischen dem Tauchanker und seinen Lagern eine Öl-Dichtung vorgesehen ist und das Tauchankersystem zumindest an seinem dem Tauchanker abgewandten Ende in Harz eingegossen ist. Nicht nur ist eine Öl-Dichtung sowie eine Harz-Einbettung arbeits- sowie kostenaufwendig herzustellen, sondern auch nicht ausreichend verläßlich zur Vermeidung einer Leckage, so daß im Betrieb des elektropneumatischen Druckwandlers ein Aneinanderstoßen von Tauchanker und Kern und somit Beschädigung derselben sowie hohe Geräuschemissionen auftreten können. Ferner weist Luft nachteiligerweise eine hohe Temperaturabhängigkeit auf, die sich ebenfalls auf Dämpfungseigenschaften derselben im Luftspalt negativ auswirken.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, das gattungsgemäße Tauchankersystem derart weiterzuentwickeln, daß die Nachteile des Stands der Technik überwunden werden, insbesondere sicher ein metallischer Anschlag von Tauchanker und Kern vermieden wird zur Verhinderung einer mechanischen Beschädigung des Tauchankers und/oder Kerns sowie zur Reduktion einer Geräuschemission, insbesondere unter Schwingbeanspruchung bzw. bei Sprungfunktion, in einem großen Einsatzbereich.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein erstes Dämpfungsglied in der ersten Ausnehmung und/oder ein zweites Dämpfungsglied in der zweiten Ausnehmung.
Dabei ist bevorzugt, daß das erste und/oder zweite Dämpfungsglied aus einem Elastomer ausgebildet ist bzw. sind.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung können dadurch gekennzeichnet sein, daß der Kern zweiteilig ausgebildet ist, die zweite Ausnehmung in dem ersten Kernteil ausgebildet ist, und der zweite Kernteil sich durch die zweite Ausnehmung hindurch erstreckt sowie in die erste Ausnehmung hinein- bzw. aus derselben heraus bewegbar ist.
Dabei kann vorgesehen sein, daß der erste Kernteil im wesentlichen ringförmig konzentrisch um den zweiten Kernteil ist, und das zweite Dämpfungsglied im wesentlichen ringförmig ist.
Ferner wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß der zweite Kernteil im wesentlichen zylinderförmig ist, und das erste Dämpfungsglied im wesentlichen stopfenartig ist.
Auch kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß der Kern, insbesondere der erste Kernteil, über eine Gewindehülse relativ zum Tauchanker zur Einstellung des Luftspaltes bewegbar ist.
Weiterhin wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der zweite Kernteil in dem ersten Kernteil verstellbar angeordnet ist, wobei der zweite Kemteil vorzugsweise an seinem dem Tauchanker abgewandten Ende zum Einstellen des Luftspaltes angreifbar ist.
Es wird erfindungsgemäß auch vorgeschlagen, daß der erste und/oder zweite Kernteil einen in Richtung des Tauchankers sich verjüngenden Konusabschnitt aufweist bzw. aufweisen.
Ferner kann eine Gleitlagerbuchse für den Tauchanker erfindungsgemäß vorgesehen sein.
Schließlich kann auch ein Abstandshalter zwischen der Ummantelung und der Gewindehülse erfindungsgemäß vorgesehen sein.
Der Erfindung liegt somit die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß auf kostengünstige Weise die Abnutzung eines Tauchankersystems verringert und der Einsatzbereich desselben vergrößert werden kann, indem der Luftspalt des Magnetkreises in einem elektropneumatischen Druckwandler im wesentlichen nur noch der Funktion der Einstellung des elektropneumatischen Druckwandlers dient, während Dämpfungseigenschaften von zumindest einem zusätzlichen Dämpfungsglied übernommen werden, das zwischen dem Tauchanker und dem Kern vorgesehen ist, nämlich in einer Ausnehmung in dem Kern und/oder in einer Ausnehmung in dem Tauchanker. Das Dämpfungsglied verhindert dabei sicher einen metallischen Anschlag von Tauchanker und Kern, ohne daß eine aufwendige Dichtung des Luftspalts vorliegen muß; das Dämpfungsglied dämpft zudem Schall zur Reduktion der Geräuschemission des elektropneumatischen Druckwandlers; und das Dämpfungsglied ist vorzugsweise aus einem Elastomer ausgebildet, das eine geringe Temperaturabhängigkeit aufweist und somit den Einsatzbereich des elektropneumatischen Druckwandlers vergrößert.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer schematischen Zeichnung im Einzelnen erläutert ist. Die aus einer einzigen Figur bestehende Zeichnung zeigt dabei eine Teilschnittansicht eines elektropneumatischen Druckwandlers mit einem Tauchankersystem der Erfindung.
Wie der Figur zu entnehmen ist, umfaßt ein erfindungsgemäßes Tauchankersystem 1 innerhalb einer Spule 2 einen Tauchanker 10 mit einer ersten Ausnehmung 12 an seinem einer nicht gezeigten Membrane des elektropneumatischen Druckwandlers abgewandten Ende. Die erste Ausnehmung 12 ist dabei im wesentlichen zylinderförmig mit einem sich konisch verjüngenden Ende. Der Tauchanker 10 verläuft zumindest zum Teil in einer Eisenummantelung 14, die ebenfalls die Spule 2 und zumindest einen Teil eines Eisenkerns umschließt. Der Eisenkern seinerseits umfaßt zwei Komponenten, wobei ein erster Eisenkernteil 16 mit einer zweiten Ausnehmung 18 ausgebildet ist, in der der zweite Eisenkernteil 20 verläuft. Der Tauchanker 10 ist ferner in einer Gleitlagerbuchse 22 in der Eisenummantelung 14 geführt, während der erste Eisenkernteil 16 in einer Gewindehülse 24 gelagert ist, die ihrerseits von einem Anstoßen an die Eisenummantelung 14 durch einen Abstandshalter 26 bewahrt wird. In der ersten Ausnehmung 12 in dem Tauchanker 10 ist ein Dämpfungsstopfen 28, insbesondere in Form eines die erste Ausnehmung 12 teilweise füllenden Elastomers, angeordnet, und in der zweiten Ausnehmung 18 in dem ersten Eisenkern 16 ist ein Dämfungsring 30, insbesondere in Form eines die zweite Ausnehmung 18 teilweise füllenden Elastomers, angeordnet. Ein Luftspalt 32 ist schließlich zwischen dem Tauchanker 10, dem Abstandshalter 26 und dem Eisenkern 16, 18 ausgebildet. Die Größe des Luftspaltes 32 ist dabei zur Einjustierung des elektropneumatischen Druckwandlers durch Bewegung des ersten Eisenkemteils 16, nämlich durch Drehung an der Gewindehülse 24, und/oder Bewegung des zweiten Eisenkemteils 20, nämlich durch Drehung desselben in dem zweiten Eisenkernteil 20, relativ zum Tauchanker 10 möglich.
Im Betrieb eines elektropneumatischen Druckwandlers mit dem erfindungsgemäßen Tauchankersystem 1 verhindern der Dämpfungsring 28 und der Dämpfungsstopfen 30 einen metallischen Anschlag des ersten Eisenkerns 16 bzw. des zweiten Eisenkerns 20 an den Tauchanker 10, was zum einen die durchschnittliche Lebenszeit des Tauchankersystems 1 aufgrund der Reduktion einer Beschädigung erhöht und zum anderen die Geräuschemission reduziert, und zwar vorteilhafterweise über einen großen Temperaturbereich aufgrund der geringen Temperaturabhängigkeit des für den Dämpfungsring 28 sowie den Dämpfungsstopfen 30 verwendeten Elastomers.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen sowie der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
Bezusszeichenliste
1
Tauchankersystem
2
Spule
10
Tauchanker
12
Ausnehmung
14
Eisenummantelung
16
Eisenkernteil
18
Ausnehmung
20
Eisenkernteil
22
Gleitlagerbuchse
24
Gewindehülse
26
Abstandshalter
28
Dämpfungsstopfen
30
Dämpfungsring
32
Luftspalt

Claims (8)

  1. Tauchankersystem (1) für einen elektropneumatischen Druckwandler, umfassend zumindest teilweise in einer Ummantelung (14), insbesondere Eisenummantelung, einen Tauchanker (10), einen Kern (16, 20), wie einen Eisenkern oder einen Magnetkern, zumindest eine erste Ausnehmung (12) in dem Tauchanker (10) und/oder eine zweite Ausnehmung (18) in dem Kern (16) und einen Luftspalt (32) zwischen der Ummantelung (14) und dem Tauchanker (10) und/oder dem Kern (16, 20), der durch Relativbewegung zwischen dem Tauchanker (10) und dem Kern (16,20), während der der Tauchanker (10) in die zweite Ausnehmung (18) in dem Kern (16) und/oder der Kern (20) in die erste Ausnehmung (12) in dem Tauchanker (10) zumindest teilweise hinein- bzw. aus derselben hinaus bewegbar ist, einstellbar ist, wobei der Kern (16, 20) relativ zum Tauchanker (10) zur Einstellung des Luftspalts (32) bewegbar ist, gekennzeichnet durch
    eine Gewindehülse (24), über die der Kern (16, 20) relativ zum Tauchanker (10) bewegbar ist,
    einen Abstandshalter (26) zwischen der Ummantelung (14) und der Gewindehülse (24) und
    ein erstes Dämpfungsglied (28) in der ersten Ausnehmung (12) und/oder ein zweites Dämpfungsglied (30) in der zweiten Ausnehmung (18).
  2. Tauchankersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
    das erste und/oder zweite Dämpfungsglied (28, 30) aus einem Elastomer ausgebildet ist bzw. sind.
  3. Tauchankersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
    der Kern zweiteilig ausgebildet ist, die zweite Ausnehmung (18) in dem ersten Kernteil (16) ausgebildet ist, und der zweite Kernteil (20) sich durch die zweite Ausnehmung (18) hindurch erstreckt sowie in die erste Ausnehmung (12) hinein- bzw. aus derselben heraus bewegbar ist, wobei vorzugsweise der erste Kemteil (16) über die Gewindehülse (24) relativ zum Tauchanker (10) zur Einstellung des Luftspalts bewegbar ist.
  4. Tauchankersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
    der erste Kemteil (16) im wesentlichen ringförmig konzentrisch um den zweiten Kernteil (20) ist, und das zweite Dämpfungsglied (30) im wesentlichen ringförmig ist.
  5. Tauchankersystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß
    der zweite Kernteil (20) im wesentlichen zylinderförmig ist, und das erste Dämpfungsglied (28) im wesentlichen stopfenartig ist.
  6. Tauchankersystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
    der zweite Kernteil (20) in dem ersten Kemteil (16) verstellbar angeordnet ist, wobei der zweite Kemteil (20) vorzugsweise an seinem dem Tauchanker (10) abgewandten Ende zum Einstellen des Luftspaltes (32) angreifbar ist.
  7. Tauchankersystem nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
    der erste und/oder zweite Kernteil (16) einen in Richtung des Tauchankers (10) sich verjüngenden Konusabschnitt aufweist bzw. aufweisen.
  8. Tauchankersystem nach einem der vorangehenden Anprüche, gekennzeichnet durch eine Gleitlagerbuchse (22) für den Tauchanker (10).
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