EP1373770A1 - Elektromagnet zum antrieb eines hydraulischen ventils - Google Patents

Elektromagnet zum antrieb eines hydraulischen ventils

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Publication number
EP1373770A1
EP1373770A1 EP02724104A EP02724104A EP1373770A1 EP 1373770 A1 EP1373770 A1 EP 1373770A1 EP 02724104 A EP02724104 A EP 02724104A EP 02724104 A EP02724104 A EP 02724104A EP 1373770 A1 EP1373770 A1 EP 1373770A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
armature
electromagnet
electromagnet according
throttle
valve
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.)
Withdrawn
Application number
EP02724104A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jerg Braun
Hermann Sanzenbacher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE10114472A external-priority patent/DE10114472A1/de
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1373770A1 publication Critical patent/EP1373770A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to an electromagnet for driving a hydraulic valve according to the type specified in the preamble of claim 1.
  • Such an electromagnet for driving a hydraulic valve is already known from DE 37 23 747 AI, which is designed as a single-acting magnet in a pressure-tight design.
  • the armature is arranged to move longitudinally in a pressure tube filled with pressure medium, on the outside of which the coil and the magnet housing are seated.
  • a manual emergency actuation device is provided on the electromagnet, the actuating bolt of which can be actuated externally by hand in an emergency or in set-up mode and which can actuate the armature or the control slide with its section protruding into the pressure tube when the magnet is not energized.
  • a throttle is inserted in the armature of the electromagnet.
  • This throttle is installed in a through-channel in the magnet armature, via which an oil exchange between the two front spaces on the armature takes place when the armature is switched, whereby the Anchor movements are braked in both directions.
  • these are referred to as soft switching.
  • Such magnets are pressure-tightly connected to the valve part. As a result, the magnet armature is housed in a closed space of the so-called pressure pipe and is no longer accessible after installation.
  • the diameter of the throttle must be determined before the pressure pipe is closed, so that a large number of different valve variants or electromagnets are created.
  • the disadvantage is that a customer can only order a valve with a fixed throttle diameter; Only when operating a machine can it be determined whether the built-in throttle meets the desired requirements. When changing requests, the entire valve with built-in electromagnet must often be replaced.
  • a solenoid valve is known from DE 26 60 860 C2, on the electromagnet of which a hydraulic cartridge for damping switching movements is mounted externally from the magnet housing in the extension of the pressure tube.
  • the damping can be adjusted here after installing the electromagnet or the solenoid valve on a machine by means of a throttle screw in the hydraulic cartridge, which is accessible from the outside; the electromagnet with hydraulic cartridge is extremely expensive to build with an additional piston-cylinder unit with spring and with a rolling diaphragm to limit the hydraulically filled space, so that it is not applicable in many cases for reasons of cost and space.
  • the electromagnet according to the invention for driving a hydraulic valve with the characterizing features of claim 1 has the advantage that it has an externally adjustable throttle point even after mounting on a valve, so that the electromagnet can subsequently be adapted to desired switching speeds without dismantling.
  • the throttling effect can then be adjusted directly on the machine on which the directional control valve is mounted. It is also possible to compensate for hydraulic tolerances between individual machines.
  • the adjustable throttle point built into the armature can thus be easily adjusted from the outside on the mounted valve.
  • the electromagnet enables a simple, compact and inexpensive construction, whereby previous parts can continue to be used without major changes. Due to the adjustability of the throttle point, the storage of such directional valves can be reduced, and the adjustment effort is also low. Furthermore, the function of the manual override is retained, the two functions of manual override and the adjustment of
  • Switching speed in the electromagnet can be integrated inexpensively.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of an electromagnet, attached to a hydraulic 4/3 directional control valve, simplified in longitudinal section
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through part of a second embodiment of an electromagnet with another anti-rotation device
  • FIG. 3 shows a partial section according to III-III in Figure 2 on an enlarged scale
  • Figure 4 shows a third embodiment of an electromagnet, partially in longitudinal section.
  • FIG. 1 shows in simplified form a longitudinal section through an electromagnet 10 for driving a hydraulic valve, which is designed here as a standard 4/3 directional control valve 11.
  • the directional control valve 11 accommodates a control slide 13 in a valve housing 12, which is centered in the center position shown by a double-acting return device 14 with spring plates 15 and return springs 16. From this middle position, the control slide 13 can be deflected to both sides in working positions, for which purpose a second, structurally identical electromagnet 17 is arranged on the valve housing 12.
  • the electromagnet 10 is designed as a single-acting lifting magnet in a pressure-tight design, for which purpose it has a pressure tube 18, on the outside of which a coil 19 and a magnet housing 21 with a closing ring 22 are arranged.
  • the pressure tube 18 has a sleeve-shaped pole piece 24, at the free end of which a central thread 23 is arranged.
  • the pressure tube 18 is tight with this central thread 23 in the Valve housing 12 screwed in.
  • the pressure tube 18 is closed by a guide sleeve 25 which is fixed and non-detachably arranged in the pressure tube 18 and which is preceded by a sealing washer 26 with sealing rings 27.
  • a ring nut 28 is screwed onto an external thread of the guide sleeve 25 and presses the valve housing 12 together with the coil 19 and the closing ring 22 against the end face of the valve housing 12.
  • a longitudinally movable armature 31 of the electromagnet 10 is mounted in the inner space 29 remaining in the pressure tube 18 between the sealing disk 26 and the pole piece 24.
  • This interior space 29 is divided by the armature 31 into a first, valve-side pressure chamber 32 and into a second, rear pressure chamber 33 in the drawn central position of the control slide 13.
  • Both pressure chambers 32 and 33 are connected to one another via a through-channel 34 which runs directly in the armature 31 and into which an adjustable throttle point 35 is connected.
  • the through channel 34 has two mutually parallel, eccentrically arranged blind holes 36 and 37, of which the first (36) is connected to the first pressure chamber 32, while the second blind hole 37 opens to the second pressure chamber 33.
  • both blind holes 36 and 37 are connected to one another by a third blind hole 38, which runs radially in the armature 31 to its longitudinal axis.
  • the third blind bore 38 which runs coaxially to the longitudinal axis, receives a throttle screw 39 which serves as part of the adjustable throttle point 35.
  • This throttle screw 39 protrudes with its free end into a cup-shaped recess 41 in the armature 31 and has a coaxial hexagon socket 42 at its free end as the key surface.
  • the radial opening of the third blind hole 38 is sealed in an advantageous manner by the inner wall of the pressure tube 18.
  • a manual emergency actuation device 43 of the electromagnet 10 is arranged at the end of the pressure tube 18 opposite the central thread 23.
  • an actuating bolt 44 is mounted centrally in the guide sleeve 25 and seals the interior 29 in the pressure tube 18 to the outside with the aid of the sealing rings 27.
  • an external hexagon 45 is arranged centrally as a key surface, which lies coaxially with the hexagon socket 42 in the throttle screw 39 and can positively engage in this to transmit a torque.
  • the actuating pin 44 is designed and arranged so that it is axially displaceable and rotatably mounted. Its length is chosen so large that it ensures the sealing of the interior 29 in any axial position.
  • the actuating bolt 44 additionally has an internal hexagon 46, which also serves as a key surface and is accessible from the outside via an axial opening 47 in the guide sleeve 25 using a suitable tool or key.
  • the stroke of the armature 31 is transmitted to the control slide 13 via a plunger 48, the plunger 48 being fastened in the armature 31 and resting against it in the central position of the control slide 13 shown.
  • the plunger 48 is guided in the pole piece 24 in a longitudinal bore 49, via which pressure medium can also reach the interior 29 of the pressure tube 18 from the return side in the valve housing 12.
  • An anti-rotation device 51 is also arranged in the electromagnet 10 for the armature 31.
  • a pin 52 fixedly arranged in the armature 31 engages in an associated one Bore 53 in the pole piece 24 so that the armature 31 can move axially but cannot twist in the circumferential direction.
  • the pin 52 consists of magnetically non-conductive material.
  • the control slide 13 When the electromagnets 10 and 17 are not excited, the control slide 13 is centered in the valve housing 12 by the double-acting resetting device 14 in the center position shown.
  • the armature 18 in the electromagnet 10 also assumes the position shown, in which it rests with its tappet 48 on the control slide 13.
  • the actuating pin 44 is generally held by the pressure in the interior 29, which generally corresponds to the return pressure, in the end position shown by a stop on the guide sleeve 25, its hexagon socket 45 not being in engagement with the hexagon socket 42 on the throttle screw 39, but is at some distance from it.
  • control slide 13 When the electromagnet 10 is switched off, the control slide 13 is pushed back into the central position by a return spring 16 of the double-acting return device 14, pressure medium now being shifted in the opposite direction from the second pressure chamber 33 via the through-channel 34 with its throttle point 35 into the first pressure chamber 32.
  • a tool 54 as can be seen for example from FIG. 2, is inserted through the opening 47 into the hexagon socket 46 of the actuating bolt 44. Subsequently, the actuating bolt 44 is pressed inwards with the aid of the tool 54, the external hexagon 45 of which engages in the internal hexagon 42 of the throttle screw 39 and a positive connection is established. By turning the tool 54, the throttle screw 39 can now be adjusted so that a desired throttling and thus a reduction in the switching speed is achieved.
  • the anti-rotation device 51 prevents the armature 31 from rotating.
  • This adjustment of the throttle screw 39 can also be carried out with the solenoid 10 switched when the armature 31 assumes its right end position so that it can no longer deflect in the axial direction when the actuating bolt 44 is inserted axially into the throttle screw 39.
  • the actuating bolt 44 is automatically returned to the drawn starting position, in which it also moves through the one-sided load is held by the pressure in the interior 29, namely the return pressure.
  • tuning can be achieved directly on the machine without the electromagnet 10 having to be separated from the directional control valve 11. This also makes it possible to address and compensate for hydraulic tolerances between individual machines.
  • the function of the manual override remains unchanged.
  • the actuating bolt 44 can still be operated by hand with a tool in order to be able to deflect the control slide without energizing the coil (e.g. in set-up mode).
  • a similar manual actuation device is available on the other electromagnet 17.
  • the plunger 48 also pushes the armature 31 to the left into the second pressure chamber 33; the axial distance between the key surfaces 42 and 45 is chosen to be large that they remain disengaged and do not interfere with this switching movement.
  • FIG. 2 shows a second embodiment of a second electromagnet 60, only part of which is shown in longitudinal section.
  • the second electromagnet 60 differs from the first electromagnet 10 according to FIG. 1 as follows, the same reference numerals being used for the same components.
  • the second electromagnet 60 differs primarily by a different anti-rotation device 61 for the armature 31, the construction of which can be seen in more detail in FIG. Figure 3 shows an enlarged scale Cross section through the pressure pipe 18 according to III-III in Figure 2.
  • the plunger 48 has a rectangular cross section, while the associated longitudinal bore 49 is now designed as a suitable profile bore instead of the circular cross section.
  • FIG. 4 shows a longitudinal section through part of a third electromagnet 70, which differs from the first electromagnet 10 according to FIG. 1 in that an anti-rotation lock is completely dispensed with.
  • the procedure is such that the electromagnet 70 is switched on and thus the armature 31 is magnetically held in its end position, which enables the throttle screw 39 to be rotated.
  • the armature 31 is now held by frictional engagement in order to enable a desired setting.
  • another adjustable throttle element can also be used, for example a sleeve rotatably mounted in the armature with a transverse bore.
  • the anti-rotation lock can also be changed in many constructive ways or can be omitted entirely.
  • an additional check valve can also be accommodated in a manner known per se for a quick return of the armature 31, so that the function of a throttle check valve can be integrated in the armature 31. Further changes are possible without departing from the spirit of the invention. Instead of blind holes in the anchor, through holes that are closed on one side can also be used.

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  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Abstract

Es wird ein Elektromagnet (10) zum Antrieb eines hydraulischen Schaltventils (11) vorgeschlagen, der in nasser Bauweise ausgeführt ist und dessen Anker (31) in einem Druckrohr (18) beim Schalten ein Ölvolumen über eine Drosselstelle (35) so verdrängt, dass die Schaltgeschwindigkeit beeinflussbar ist. Der Elektromagnet (10) weist am Druckrohr (18) eine Handnotbetätigungseinrichtung (43) auf, deren Betätigungsbolzen (44) bei Bedarf zum Verstellen einer im Anker (31) angeordneten Drosselschraube (39) über eine formschlüssige Verbindung (45, 42) mit dieser in Eingriff bringbar ist. Die Schaltgeschwindigkeit des Wegeventils (11) kann bei montiertem Elektromagneten (10) auf einfache Weise von außen eingestellt werden, ohne dabei die Funktion der Handnotbetätigung zu beeinträchtigen.

Description

Elektromagnet zum Antrieb eines hydraulischen Ventils
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Elektromagnet zum Antrieb eines hydraulischen Ventils nach der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher angegebenen Gattung.
Es ist schon ein solcher Elektromagnet zum Antrieb eines hydraulischen Ventils aus der DE 37 23 747 AI bekannt, der als einfach wirkender Magnet in druckdichter Bauweise ausgeführt ist. Dabei ist der Anker in, einem druckmittelgefüllten Druckrohr längsbeweglich angeordnet, auf dem außen die Spu-le und das Magnetgehäuse sitzen. Zudem ist am Elektromagnet eine Handnotbetätigungs-Einrichtung vorgesehen, deren Betätigungsbolzen im Notfall oder im Einrichtbetrieb außen von Hand betätigbar ist und der mit seinem in das Druckrohr ragenden Abschnitt bei unbestromten Magnet den Anker bzw. den Steuerschieber betätigen kann. Um bei solchen Wegeventilen eine gewünschte Reduzierung der Schaltgeschwindigkeit zu erreichen und damit auch eine Vermeidung von Schaltschlägen, ist in den Anker des Elektromagneten eine Drossel eingesetzt. Diese Drossel ist in einen Durchgangskanal im Magnetanker eingebaut, über den ein Ölaustausch zwischen beiden stirnseitigen Räumen am Anker bei dessen Schalten stattfindet, wodurch die Ankerbewegungen in beiden Richtungen gebremst werden. In Verbindung mit einem angepaßten Steuerschieber im Wegeventil werden diese als weichschaltend bezeichnet. Solche Magnete sind druckdicht mit dem Ventilteil verbunden. Dadurch ist der Magnetanker in einem geschlossenen Raum des sogenannten Druckrohres untergebracht und ist nach der Montage nicht mehr zugänglich. Der Durchmesser der Drossel muß vor dem Verschließen des Druckrohres festgelegt werden, so daß eine Vielzahl von verschiedenen VentilVarianten bzw. Elektromagneten entsteht. Nachteilig ist nun, daß ein Kunde nur ein Ventil mit einem festgelegten Drosseldurchmesser bestellen kann; erst beim Betreiben einer Maschine ist aber feststellbar, ob die eingebaute Drossel den gewünschten Anforderungen genügt . Bei Änderungswünschen muß deshalb oft das ganze Ventil mit eingebautem Elektromagnet ausgetauscht werden.
Ferner ist aus der DE 26 60 860 C2 ein Magnetventil bekannt, an dessen Elektromagnet extern vom Magnetgehäuse in Verlängerung des Druckrohrs eine Hydraulikpatrone zur Dämpfung von Schaltbewegungen angebaut ist . Die Dämpfung ist hier zwar nach dem Einbau des Elektromagneten bzw. des Magnetventils an einer Maschine durch eine von außen zugängliche Drosselschraube in der Hydraulikpatrone verstellbar; der Elektromagnet mit Hydraulikpatrone baut aber äußerst aufwendig mit einer zusätzlichen Kolben- Zylinder-Einheit mit Feder und mit einer Rollmembran zur Begrenzung des hydraulisch gefüllten Raums, so daß er in vielen Fällen aus Kosten- und Platzgründen nicht anwendbar ist. Auch fehlt hier eine Handnotbetätigungs-Einrichtung für den Elektromagneten. Vorteile der Erfindung
Der erfindungsgemäße Elektromagnet zum Antrieb eines hydraulischen Ventils mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß er auch nach der Montage an einem Ventil eine von außen verstellbare Drosselstelle aufweist, so daß nachträglich ohne Demontage der Elektromagnet an gewünschte Schaltgeschwindigkeiten anpaßbar ist. Die Drosselwirkung kann dann zur Abstimmung direkt an der Maschine eingestellt werden, an der das Wegeventil montiert ist. Dabei besteht auch die Möglichkeit, hydraulische Toleranzen zwischen einzelnen Maschinen auszugleichen. Die im Anker eingebaute verstellbare Drosselstelle kann somit am montierten Ventil leicht von außen verstellt werden. Der Elektromagnet ermöglicht eine einfache, kompakte und kostengünstige Bauweise, wobei bisherige Teile ohne allzu große Änderungen weiter verwendbar sind. Durch die Einstellbarkeit der Drosselstelle läßt sich die Lagerhaltung derartiger Wegeventile verringern, wobei zudem der Einstellaufwand niedrig ist. Weiterhin bleibt die Funktion der Handnotbetätigungs- Einrichtung erhalten, wobei die beiden Funktionen der Handnotbetätigung und der Verstellung der
Schaltgeschwindigkeit im Elektromagnet günstig integrierbar sind.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Elektromagnets möglich. Die Ausführungen nach den Ansprüchen 1 bis 12 begünstigen vor allem eine einfache, kompakte und kostengünstige Bauweise. Zeichnung
Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert . Es zeigen Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Elektromagneten, angebaut an ein hydraulisches 4/3 -Wegeventil, vereinfacht im Längsschnitt, Figur 2 einen Längsschnitt durch einen Teil einer zweiten Ausführungsform eines Elektromagneten mit einer anderen Verdrehsicherung, Figur 3 einen Teilschnitt nach III-III in Figur 2 in vergrößertem Maßstab und Figur 4 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Elektromagneten, teilweise im Längsschnit .
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die Figur 1 zeigt in vereinfachter Form einen Längsschnitt durch einen Elektromagnet 10 zum Antrieb eines hydraulischen Ventils, das hier als standardmäßiges 4/3 -Wegeventil 11 ausgeführt ist . Das Wegeventil 11 nimmt in einem Ventilgehäuse 12 einen Steuerschieber 13 auf, der von einer doppelt wirkenden Rückstelleinrichtung 14 mit Federtellern 15 und Rückstellfedern 16 in der gezeichneten Mittelstellung zentriert ist. Aus dieser Mittelstellung ist der Steuerschieber 13 nach beiden Seiten in Arbeitsstellungen auslenkbar, wozu am Ventilgehäuse 12 ein zweiter, baugleicher Elektromagnet 17 angeordnet ist.
Der Elektromagnet 10 ist als einfach wirkender Hubmagnet in druckdichter Bauweise ausgeführt, wozu er ein Druckrohr 18 aufweist, auf dem außen eine Spule 19 und ein Magnetgehäuse 21 mit einem Schlußring 22 angeordnet sind. Das Druckrohr 18 weist ein hülsenförmiges Polstück 24 auf, an dessen freiem Ende ein Zentralgewinde 23 angeordnet ist. Das Druckrohr 18 ist mit diesem Zentralgewinde 23 dicht und fest in das Ventilgehäuse 12 eingeschraubt. An seinem anderen Ende ist das Druckrohr 18 durch eine Führungshülse 25 verschlossen, die fest und unlösbar im Druckrohr 18 angeordnet ist und der eine Dichtscheibe 26 mit Dichtringen 27 vorgelagert ist. Auf ein Außengewinde der Führungshülse 25 ist eine Ringmutter 28 aufgeschraubt, welche das Ventilgehäuse 12 zusammen mit der Spule 19 und dem Schlußring 22 gegen die Stirnseite des Ventilgehäuses 12 drückt .
In dem zwischen Dichtscheibe 26 und Polstück 24 verbleibenden Innenraum 29 im Druckrohr 18 ist ein längsbeweglicher Anker 31 des Elektromagneten 10 gelagert. Dieser Innenraum 29 wird in der gezeichneten Mittelstellung des Steuerschiebers 13 vom Anker 31 in einen ersten, ventilseitigen Druckraum 32 und in einen zweiten, rückwärtigen Druckraum 33 unterteilt. Beide Druckräume 32 und 33 stehen über einen Durchgangskanal 34 miteinander in Verbindung, der unmittelbar im Anker 31 verläuft und in den eine verstellbare Drosselstelle 35 geschaltet ist. Der Durchgangskanal 34 weist dabei zwei zueinander parallel verlaufende, außermittig angeordnete Sacklochbohrungen 36 und 37 auf, von denen die erste (36) mit dem ersten Druckraum 32 Verbindung hat, während die zweite Sacklochbohrung 37 sich zum zweiten Druckraum 33 öffnet. Die jeweiligen Enden beider Sacklochbohrungen 36 und 37 werden durch eine dritte Sacklochbohrung 38 miteinander verbunden, die im Anker 31 radial zu dessen Längsachse verläuft. Die koaxial zur Längsachse verlaufende dritte Sacklochbohrung 38 nimmt eine Drosselschraube 39 auf, die als Teil der verstellbaren Drosselstelle 35 dient. Diese Drosselschraube 39 ragt mit ihrem freien Ende in eine topfförmige Ausnehmung 41 im Anker 31 und weist an ihrem freien Ende als Schlüsselfläche einen koaxial liegenden Innensechskant 42 auf. Die radiale Öffnung der dritten Sacklochbohrung 38 wird in vorteilhafter Weise durch die Innenwand des Druckrohrs 18 abgedichtet .
An dem zum Zentralgewinde 23 entgegengesetzt liegenden Ende des Druckrohres 18 ist eine Handnotbetätigungs-Einrichtung 43 des Elektromagneten 10 angeordnet. Zu diesem Zweck ist in der Führungshülse 25 zentral ein Betätigungsbolzen 44 gelagert, welcher mit Hilfe der Dichtringe 27 den Innenraum 29 im Druckrohr 18 nach außen abdichtet. An dem zum Innenraum 29 weisenden Ende des Betätigungsbolzens 44 ist zentral als Schlüsselfläche ein Außensechskant 45 angeordnet, der koaxial zum Innensechskant 42 in der Drosselschraube 39 liegt und zur Übertragung eines Drehmoments formschlüssig in diesen eingreifen kann. Der Betätigungsbolzen 44 ist so ausgebildet und angeordnet, daß er axial verschiebbar und drehbar gelagert ist. Seine Länge ist so groß gewählt, daß er in jeder axialen Lage die Abdichtung des Innenraums 29 gewährleistet. Der Betätigungsbolzen 44 weist an seinem vom Außensechskant 45 abgelegenen Ende zusätzlich einen Innensechskant 46 auf, der ebenfalls als Schlüsselfläche dient und über eine axiale Öffnung 47 in der Führungshülse 25 von außen zugänglich ist mit einem geeigneten Werkzeug oder Schlüssel .
Der Hub des Ankers 31 wird über einen Stößel 48 auf den Steuerschieber 13 übertragen, wobei der Stößel 48 im Anker 31 befestigt ist und in der gezeichneten Mittelstellung des Steuerschiebers 13 an ihm anliegt. Der Stößel 48 ist im Polstück 24 in einer Längsbohrung 49 geführt, über die auch Druckmittel von der Rücklaufseite im Ventilgehäuse 12 in den Innenraum 29 des Druckrohrs 18 gelangen kann.
Im Elektromagnet 10 ist ferner für den Anker 31 eine Verdrehsicherung 51 angeordnet. Zu diesem Zweck greift ein im Anker 31 fest angeordneter Stift 52 in eine zugeordnete Bohrung 53 im Polstück 24, so daß sich der Anker 31 zwar axial bewegen, aber nicht in Umfangsrichtung verdrehen kann. Der Stift 52 besteht dabei aus magnetisch nicht leitendem Material .
Die Wirkungsweise des Elektromagneten 10 in Verbindung mit dem zugeordneten 4/3 -Wegeventil 11 wird wie folgt erläutert, wobei die grundsätzliche Funktion eines derartigen Wegeventils mit elektromagnetischer Betätigung als bekannt vorausgesetzt wird.
Bei nicht erregten Elektromagneten 10 bzw. 17 wird der Steuerschieber 13 im Ventilgehäuse 12 durch die doppelt wirkende Rückstelleinrichtung 14 in der gezeichneten Mittelstellung zentriert. Dabei nimmt auch der Anker 18 im Elektromagnet 10 die gezeichnete Stellung ein, bei welcher er mit seinem Stößel 48 am Steuerschieber 13 anliegt. Der Betätigungsbolzen 44 wird in der Regel vom Druck im Innenraum 29, der in der Regel dem Rücklaufdruck entspricht, in der gezeichneten Endlage durch Anschlag an der Führungshülse 25 gehalten, wobei sein Außensechskant 45 nicht in Eingriff steht mit dem Innensechskant 42 an der Drosselschraube 39, sondern in einigem Abstand von ihm sich befindet .
Wird nun der Elektromagnet 10 erregt, wobei der zweite Elektromagnet 17 abgeschaltet ist, so bewegt sich der Anker 31 im •Druckrohr 18 nach innen zum Wegeventil 11 hin, wobei dessen Stößel 48 den Steuerschieber 13 gegen die Kraft der Rückstelleinrichtung 14 nach rechts - bezogen auf Figur 1 - auslenkt. Bei dieser Hubbewegung des Ankers 31 muß er Druckmittel aus dem ersten Druckraum 32 verdrängen, das über den Durchgangskanal 34 im Anker 31 in den zweiten Druckraum 33 entweichen muß. Je nach Einstellung der Drosselschraube 39 bewirkt dabei die verstellbare Drosselstelle 35 eine mehr oder weniger starke Drosselung dieses Ölaustausch-Stromes, wodurch auch eine Reduzierung der Schaltgeschwindigkeit und damit eine Vermeidung von Schaltschlägen einhergeht. Beim Abschalten des Elektromagneten 10 wird der Steuerschieber 13 von einer Rückstellfeder 16 der doppelt wirkenden Rückstelleinrichtung 14 in die Mittelstellung wieder zurückgedrängt, wobei nun Druckmittel in umgekehrter Richtung vom zweiten Druckraum 33 über den Durchgangskanal 34 mit seiner Drosselstelle 35 in den ersten Druckraum 32 verschoben wird.
Hat sich nun im Betrieb eines montierten Wegeventils 11 gezeigt, daß die Schaltgeschwindigkeit beim Einschalten des Elektromagneten 10 zu groß ist, so kann diese ohne großen Aufwand mit Hilfe der verstellbaren Drosselstelle 35 reduziert werden. Zu diesem Zweck wird ein Werkzeug 54, wie es beispielsweise aus Figur 2 erkennbar ist, durch die Öffnung 47 hindurch in den Innensechskant 46 des Betätigungsbolzens 44 eingeführt. Anschließend wird der Betätigungsbolzen 44 mit Hilfe des Werkzeugs 54 nach innen gedrückt, wobei dessen Außensechskant 45 in den Innensechskant 42 der Drosselschraube 39 eingreift und eine formschlüssige Verbindung hergestellt wird. Durch Drehen des Werkzeugs 54 kann nun die Drosselschraube 39 so verstellt werden, daß eine gewünschte Drosselung und damit eine Reduzierung der Schaltgeschwindigkeit erreicht wird. Durch die Verdrehsicherung 51 wird dabei ein Verdrehen des Ankers 31 verhindert. Dieses Verstellen der Drosselschraube 39 kann auch bei geschaltetem Elektromagnet 10 durchgeführt werden, wenn der Anker 31 seine rechte Endstellung einnimmt, so daß er beim axialen Einführen des Betätigungsbolzens 44 in die Drosselschraube 39 nicht mehr in axialer Richtung ausweichen kann. Beim Entfernen des Werkzeugs 54 wird der Betätigungsbolzen 44 automatisch in die gezeichnete Ausgangsstellung zurückgestellt, in welcher er auch durch die einseitige Belastung vom Druck im Innenraum 29, nämlich dem Rücklaufdruck, gehalten wird. Auf diese Weise läßt sich mit Hilfe der von außen verstellbaren Drosselstelle 35 eine Abstimmung direkt an der Maschine erzielen, ohne daß der Elektromagnet 10 vom Wegeventil 11 getrennt werden muß. Dadurch ist es auch möglich, auf hydraulische Toleranzen zwischen einzelnen Maschinen einzugehen und auszugleichen.
Unabhängig von dieser Möglichkeit zur Vermeidung von Schaltschlägen mit Hilfe der von außen verstellbaren Drosselstelle 35 bleibt die Funktion der Handnotbetätigung unverändert erhalten. Bei Störungen im Betrieb kann unverändert mit einem Werkzeug der Betätigungsbolzen 44 von Hand betätigt werden, um den Steuerschieber ohne Bestromung der Spule (z.B. im Einrichtbetrieb) auslenken zu können. Dabei steht am anderen Elektromagnet 17 eine gleichartige Handbetätigungs-Einrichtung -zur Verfügung.
Wird der Steuerschieber 13 beim Schalten des zweiten Elektromagneten 17 aus seiner Neutralstellung nach links bewegt, so drückt auch der Stößel 48 den Anker 31 nach links in den zweiten Druckraum 33 hinein;- dabei ist der axiale Abstand zwischen den Schlüsselflächen 42 und 45 so groß gewählt, daß sie außer Eingriff bleiben und diese Schaltbewegung nicht stören.
Die Figur 2 zeigt eine zweite Ausführungsform eines zweiten Elektromagneten 60, von dem nur ein Teil im Längsschnitt dargestellt ist. Der zweite Elektromagnet 60 unterscheidet sich vom ersten Elektromagnet 10 nach Figur 1 wie folgt, wobei für gleiche Bauelemente gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Der zweite Elektromagnet 60 unterscheidet sich vor allem durch eine andere Verdrehsicherung 61 für den Anker 31, deren Bauweise aus Figur 3 näher erkennbar ist. Die Figur 3 zeigt dabei in vergrößertem Maßstab einen Querschnitt durch das Druckrohr 18 nach III-III in Figur 2. Für die Verdrehsicherung 61 weist der Stößel 48 einen rechteckigen Querschnitt auf, während die zugehörige Längsbohrung 49 nun anstelle des kreisrunden Querschnitts als passende Profilbohrung ausgeführt ist. In Figur 2 ist nun die Lage des Ankers 31 bei geschaltetem Elektromagnet 60 dargestellt, wobei er stirnseitig am Polstück 24 anliegt. Ferner ist das Werkzeug 54 über die Öffnung 47 in den Betätigungsbolzen 44 eingesteckt, der seinerseits formschlüssig mit der Drosselschraube 39 in Verbindung steht. Die Drosselschraube 39 ist dabei voll eingeschraubt, so daß eine maximale Drosselung in der verstellbaren Drosselstelle 35 erreicht wird. Die Drosselschraube 39 ist zur Selbsthemmung mit einer geeigneten Kunststoff- Beschichtung versehen.
Die Figur 4 zeigt als dritte Ausführungsform einen Längsschnitt durch einen Teil eines dritten Elektromagneten 70, der sich vom ersten Elektromagneten 10 nach Figur 1 dadurch unterscheidet, daß eine Verdrehsicherung vollständig entfällt. Beim Verstellen der Drosselschraube 39 wird so vorgegangen, daß der Elektromagnet 70 eingeschaltet ist und damit der Anker 31 magnetisch in seiner Endlage gehalten wird, wodurch ein Verdrehen der Drosselschraube 39 ermöglicht wird. Anstelle einer Verdrehsicherung wird nun der Anker 31 durch Kraftschluß gehalten, um eine gewünschte Einstellung zu ermöglichen.
Selbstverständlich sind an den gezeigten Ausführungsformen Änderungen möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. Obwohl das aufgezeigte Lösungsprinzip einer Kombination von veränderlicher Schaltgeschwindigkeit mit Handnotbetätigung bei dem gezeigten Schaltventil besonders vorteilhaft ist, läßt sich dieses Lδsungsprinzip auch bei anderen Ventilen anwenden, die mit einem Elektromagnet in nasser Bauweise arbeiten, bei dem eine Ölverdrängung im Bereich des Ankers vorgenommen wird. So kann der Elektromagnet auch zum Antrieb von Sitzventilen verwendet werden. Auch läßt sich dieses Lösungsprinzip dann anwenden, wenn bei einem Ventil anstelle der gezeigten Elektromagnete 10 und 17 ein einziger Doppelhubmagnet verwendet wird, der vorzugsweise mit einer Handnotbetatigungseinrichtung ausgestattet ist. Obwohl die gezeigte Ausführung mit Innen- und Außensechskant besonders zweckmäßig ist, kann der Formschluß zwischen dem Entsperrkolben 44 und der Drosselschraube 39 auch mit anderen Schlüsselflächen hergestellt werden. Anstelle der bevorzugten Drosselschraube 39 läßt sich auch ein anderes verstellbares Drosselglied verwenden, z.B. eine drehbar im Anker gelagerte Hülse mit Querbohrung. Auch die Verdrehsicherung kann in vielfacher konstruktiver Weise geändert werden bzw. ganz entfallen. Auch läßt sich bei Bedarf in an sich bekannter Weise für eine schnelle Rückstellung des Ankers 31 ein zusätzliches Rückschlagventil unterbringen, so daß die Funktion eines Drossel-Rückschlagventils im Anker 31 integriert werden kann. Weitere Änderungen sind möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. Anstelle der Sacklochbohrungen im Anker lassen sich auch einseitig verschlossene Durchgangsbohrungen verwenden.

Claims

Ansprüche
1. Elektromagnet zum Antrieb eines hydraulischen Ventils, mit einem Magnetgehäuse und einer Spule, die auf einem Druckrohr angeordnet sind, das in seinem vom Druckmittel beaufschlagbaren Innenraum einen längsbeweglich geführten Anker aufweist, der zum Ölaustausch zwischen den zwei stirnseitig am Anker angrenzenden Räumen einen Durchgangskanal mit einer die Schaltgeschwindigkeit beeinflussenden Drosselstelle aufweist, sowie mit einer Handnotbetätigungs-Einrichtung für den Elektromagneten, wozu ein nach außen ragender, abgedichteter Betätigungsbolzen in den Innenraum des Druckrohrs hineinragt und mit dem Anker in Eingriff bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle (35) im Anker (31) ein verstellbares Drosselglied (39) aufweist, das mit Hilfe des Betätigungsbolzens (44) von außen einstellbar ist.
2. Elektromagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselglied im Anker (31) als Drosselschraube (39) ausgebildet ist, die vom Betätigungsbolzen (44) verstellbar ist und in den Durchgangskanal (34) ragt.
3. Elektromagnet nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselglied (39) im Anker (31) und der Betätigungsbolzen (44) koaxial zueinander im Druckrohr (18) angeordnet sind.
4. Elektromagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgangskanal (34) im Anker (31) von zwei parallelen, außermittig angeordneten und zu entgegengesetzten Stirnseiten (32, 33) des Ankers (31) hin offenen Sacklochbohrungen (36, 37) gebildet wird, die über eine dritte, radiale Sacklochbohrung (38) miteinander verbunden sind, in welche dritte Sacklochbohrung (38) das zentral angeordnete Drosselglied (39) eingreift.
5. Elektromagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsbolzen (44) längsverschiebbar, abgedichtet und drehbar im Druckrohr (18] gelagert ist und insbesondere von einem gehäusefesten Anschlag (25) in seiner Endlage gehalten wird.
6. Elektromagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsbolzen (44) und das Drosselglied (39) an ihren einander zugewandten Enden zur Übertragung einer Drehbewegung geeignete, eine formschlüssige Verbindung ermöglichende Schlüsselflächen (45, 42) aufweisen.
7. Elektromagnet nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlüsselflächen als zueinander passender Innen- (42) und Außensechskant (45) ausgebildet sind, die miteinander in Eingriff bringbar sind.
8. Elektromagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsbolzen (44) an seinem nach außen weisenden Ende eine Schlüsselfläche (46) aufweist, die insbesondere über eine gehäusefeste Öffnung (47) im Druckrohr (18) von außen zugänglich ist.
9. Elektromagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 8 , dadurch gekennzeichnet, daß dem Anker (31) eine Verdrehsicherung (51) zugeordnet ist, die insbesondere als eine exzentrisch liegende Bohrung (53) und ein darin gleitender Stift (52) ausgebildet ist .
10. Elektromagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehsicherung (61) an dem zum Steuerschieber (13) des Wegeventils (11) führenden Ankerstößel (48) ausgebildet ist, der verdrehgesichert im Magnetgehäuse (21) geführt ist.
11. Elektromagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß er als einfach wirkender Hubmagnet (10, 17) ausgebildet ist.
12. Elektromagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Ventil ein Wegeventil (11) mit einem Längsschieber (13) verwendet wird, der von zwei einfach wirkenden Schaltmagneten (10, 17) betätigbar ist.
13. Elektromagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 8, 11, 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei fehlender Verdrehsicherung die Verstellung des Drosselglieds (39) bei erregtem Magnet (10) mit in Endlage befindlichem, gegen Verdrehung kraftschlüssig gehaltenen Anker (31) durchführbar ist.
14. Elektromagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß er als Teil eines Doppelhubmagnet- Antriebs ausgebildet ist.
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