DE10328220B4

DE10328220B4 - Position sensor for a hydraulic valve

Info

Publication number: DE10328220B4
Application number: DE2003128220
Authority: DE
Inventors: Helge S. Plougsgaard
Original assignee: Sauer Danfoss ApS
Current assignee: Danfoss Power Solutions ApS
Priority date: 2003-06-24
Filing date: 2003-06-24
Publication date: 2008-11-13
Anticipated expiration: 2023-06-25
Also published as: DE10328220A1

Abstract

Positionssensor für ein hydraulisches Ventil (2), der einen mit dem Ventil (2) in Verbindung stehenden Geber (4) und eine Spulenanordnung (5) aufweist, die auf einem Spulenträger (6) angeordnet ist, wobei der Geber (4) in einem mit dem Druck der Hydraulikflüssigkeit belasteten Hohlraum (7) des Spulenträgers (6) bewegbar ist, wobei der Hohlraum (7) zu einer ersten Stirnseite (8) hin offen ist, durch die der Geber (4) aus dem Spulenträger (6) herausragt und der Spulenträger (6) aus Kunststoff gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenanordnung (5) als Verstärkungselement für den Spulenträger (6) ausgebildet ist, indem ihre axiale Erstreckung bis zum Ende des Hohlraums (7) an der anderen, zweiten Stirnseite (9) verläuft. position sensor for a hydraulic valve (2), one with the valve (2) in connection standing encoder (4) and a coil assembly (5), the on a coil carrier (6) is arranged, wherein the encoder (4) in one with the pressure of the Hydraulic fluid loaded Cavity (7) of the bobbin (6) is movable, wherein the cavity (7) to a first end face (8) is open, through which the encoder (4) protrudes from the bobbin (6) and the coil carrier (6) is formed from plastic, characterized in that the coil arrangement (5) as a reinforcing element for the coil carrier (6) is formed by its axial extent to the end of the cavity (7) on the other, second end face (9).

Description

Die Erfindung betrifft einen Positionssensor für ein hydraulisches Ventil, der einen mit dem Ventil in Verbindung stehenden Geber und eine Spulenanordnung aufweist, die auf einem Spulenträger angeordnet ist, wobei der Geber in einem mit dem Druck der Hydraulikflüssigkeit belasteten Hohlraum des Spulenträgers bewegbar ist, wobei der Hohlraum zu einer ersten Stirnseite hin offen ist, durch die der Geber aus dem Spulenträger herausragt und der Spulenträger aus Kunststoff gebildet ist.The The invention relates to a position sensor for a hydraulic valve, one associated with the valve encoder and a Coil arrangement which is arranged on a coil carrier, wherein the Encoder in a loaded with the pressure of the hydraulic fluid cavity of the bobbin is movable, wherein the cavity towards a first end side is open, through which the donor protrudes from the bobbin and the bobbin Plastic is formed.

Hydraulische Ventile, genauer gesagt ihre Ventilelemente, beispielsweise Schieber, werden vielfach mit Hilfe von Magnetventilen gesteuert. Die Magnetventile steuern dabei entweder direkt einen Druck oder einen Pilotdruck. Die Stellung des Ventilelements des hydrauli schen Ventils wird dann über einen Geber zurückgemeldet. Der Geber bildet zusammen mit der Spulenanordnung einen elektromagnetischen Positionssensor. Um die Position des Ventilschiebers des hydraulischen Ventils möglichst unmittelbar erfassen zu können, ist es dabei zweckmäßig, wenn die Steuereinrichtung an das Ventil angeflanscht ist.hydraulic Valves, more precisely their valve elements, such as slides, are often controlled by means of solenoid valves. The solenoid valves control either directly a pressure or a pilot pressure. The position of the valve element of the hydraulic valve's rule is then via a Feedback returned. The encoder forms an electromagnetic together with the coil arrangement Position sensor. To the position of the valve spool of the hydraulic Valve as directly as possible to be able to capture it is useful if the control device is flanged to the valve.

Bei dieser Anbausituation lässt es sich vielfach nicht vermeiden, dass in den Hohlraum des Spulenträgers Hydraulikflüssigkeit eindringt. Diese Hydraulikflüssigkeit steht unter einem teilweise erheblichen Druck. Der Sensor muss diesem Druck standhalten können. Eine Möglichkeit hierzu besteht darin, den Spulenträger aus einem Metall auszubilden. Metall ist in der Regel relativ druckfest. Ein Spulenträger aus Metall kann allerdings die Erfassungsmöglichkeiten stören, d. h. die Spulenanordnung kann nicht mit der notwendigen Zuverlässigkeit die Position des Gebers erfassen. Eine genauere Erfassung ist zwar möglich bei Metallen, die eine derartige Störung nicht bewirken. Derartige Metalle sind aber in der Regel relativ teuer.at this cultivation situation leaves It often can not be avoided that in the cavity of the bobbin hydraulic fluid penetrates. This hydraulic fluid is under some considerable pressure. The sensor must be this Can withstand pressure. A possibility This is to form the bobbin from a metal. Metal is usually relatively pressure-resistant. A bobbin out However, metal can interfere with the detection possibilities, d. H. the coil arrangement can not provide the necessary reliability capture the position of the encoder. A more accurate detection is possible at Metals that cause such a disorder do not effect. But such metals are usually relatively expensive.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Hohlraum, in dem der Geber angeordnet ist, abzuschließen. Hierzu ist eine Dichtung vorgesehen, die den Geber dicht umschließt. Dadurch wird zwar ein Vordringen von Hydraulikflüssigkeit in das Innere des Spulenträgers verhindert. Der Geber muss bei seiner Bewegung aber immer eine gewisse Reibung überwinden, was die Genauigkeit bei der Ermittlung der Position erschwert.A different possibility is to complete the cavity in which the encoder is arranged. For this a seal is provided which surrounds the encoder tight. Thereby Although a penetration of hydraulic fluid is prevented in the interior of the bobbin. But the giver always has to overcome a certain amount of friction when moving which complicates the accuracy in determining the position.

DE 33 31 013 A1 zeigt einen Positionssensor für das verschiebliche Ventilglied eines hydraulischen Kolbenventils. Das Ventilglied steht über ein Verbindungsstück mit einem Gleitstück aus unmagnetischem Material in Verbindung. Das Gleitstück trägt einen Permanentmagneten. Das Gleitstück ist im Innern einer festen Abstützung aus einem unmagnetischen Material, wie einem Kunststoff, angeordnet. Diese Abstützung ist in einer unmagnetischen Ummantelung aufgenommen, die beispielsweise aus Aluminium besteht. In den Kunststoff der Abstützung sind zwei Annäherungsfühler eingepasst, die beispielsweise durch so genannte Reed-Schalter gebildet sein können. DE 33 31 013 A1 shows a position sensor for the slidable valve member of a hydraulic piston valve. The valve member is connected via a connector with a slider of non-magnetic material in connection. The slider carries a permanent magnet. The slider is disposed inside a fixed support of a non-magnetic material such as a plastic. This support is received in a non-magnetic sheath, which consists for example of aluminum. In the plastic of the support two proximity sensors are fitted, which may be formed for example by so-called reed switch.

DE 33 00 437 C2 zeigt eine elektromagnetische Stelleinrichtung, die einen Ventilschieber eines Wegeventils betätigen kann. Auf der dem Ventilschieber abgewandten Seite ist das Joch des Elektromagneten mit einem Eisenkern eines Weggebers verbunden. Dieser Eisenkern ist in einem Druckrohr angeordnet, das auf relativ kurzen Abschnitten seiner Länge von Spulen umgeben ist. Die Spulen sind in einem Gehäuse eingebettet, das aus einem Kunststoff gebildet ist. DE 33 00 437 C2 shows an electromagnetic actuator which can actuate a valve spool of a directional control valve. On the side facing away from the valve spool, the yoke of the electromagnet is connected to an iron core of a displacement sensor. This iron core is arranged in a pressure tube which is surrounded by coils on relatively short sections of its length. The coils are embedded in a housing which is formed of a plastic.

Aus DE 197 24 076 A1 ist eine elektromagnetische Stelleinrichtung bekannt, wobei die Istlage des Ankers über einen Positionssensor erfasst wird. Der Geber des Positionssensors ist in einem Keramikrohr geführt, welches die im Betrieb auftretenden Belastungen aufnimmt.Out DE 197 24 076 A1 an electromagnetic actuator is known, wherein the actual position of the armature is detected by a position sensor. The encoder of the position sensor is guided in a ceramic tube, which receives the loads occurring during operation.

DE 42 08 367 A1 offenbart einen elektromagnetischen Doppelhubmagneten, der einen Positionssensor aufweist. Der Geber des Positionssensors wird in einem Rohr ge führt, welches vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff hergestellt ist. Das Rohr ist in einem Hohlraum eines Spulenträgers angeordnet. Dabei ist es so stabil ausgeführt, dass es die hydraulischen Drücke aufnehmen kann. DE 42 08 367 A1 discloses a double-solenoid electromagnetic having a position sensor. The encoder of the position sensor is guided in a pipe GE, which is preferably made of a metallic material. The tube is arranged in a cavity of a bobbin. It is so stable that it can absorb the hydraulic pressures.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuereinrichtung kostengünstig herstellen zu können.Of the Invention is based on the object to produce a control device cost to be able to.

Diese Aufgabe wird bei einer Steuereinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Spulenanordnung als Verstärkungselement für den Spulenträger ausgebildet ist, indem ihre axiale Erstreckung bis zum Ende des Hohlraums an der anderen, zweiten Stirnseite verläuft.These Task is in a control device of the aforementioned Kind solved by that the coil assembly formed as a reinforcing element for the bobbin is by its axial extent to the end of the cavity the other, second end face runs.

Bei dieser Ausgestaltung ist der Geber praktisch frei im Hohlraum bewegbar. Seine Bewegungen werden nicht durch eine Dichtung behindert, die zwischen dem Geber und dem Spulenträger angeordnet ist. Dadurch setzt man das Innere des Spulenträgers, also den Hohlraum, dem Druck aus, den die Hydraulikflüssigkeit hat. Einem derartigen Druck ist ein Spulenträger aus Kunststoff in der Regel nicht gewachsen. Es besteht also die Gefahr, dass der Spulenträger durch den Druck der Hydraulikflüssigkeit beschädigt wird. Man verwendet daher die Spulenanordnung als Verstärkungselement für den Spulenträger. Die Spulenanordnung kann aus einer oder mehreren Spulen gebildet sein. Sie wird im folgenden auch kurz als "Spule" bezeichnet. Zur Verstärkung des Spulenträgers weist die Spule eine axiale Erstreckung auf, so dass sie den Spulenträger bis zum Ende des Hohlraums hin umgibt, also bis dorthin, wo sich der Druck aus der Hydraulikflüssigkeit fortpflanzen könnte. Wenn der Hohlraum aufhört, dann ist eine Verstärkung durch die Spule auch nicht mehr erforderlich. Am Ende der Spule kann der Spulenträger aber einen Ringflansch aufweisen, der zum einen zur axialen Begrenzung der Spule dient, zum anderen aber auch eine mechanische Verstärkung bildet, so dass die im Hohlraum herrschenden Drücke ungefährlich bleiben.In this embodiment, the encoder is practically free to move in the cavity. His movements are not hindered by a seal which is arranged between the encoder and the bobbin. This exposes the interior of the bobbin, so the cavity, the pressure that has the hydraulic fluid. Such a pressure a coil carrier made of plastic is usually not equal. There is thus the danger that the coil carrier will be damaged by the pressure of the hydraulic fluid. Therefore, the coil arrangement is used as a reinforcing element for the coil carrier. The coil arrangement may be formed from one or more coils. It will be short in the following referred to as "coil". To reinforce the bobbin, the coil has an axial extent, so that it surrounds the bobbin to the end of the cavity, ie to where the pressure could propagate from the hydraulic fluid. If the cavity ceases, then reinforcement by the coil is no longer required. However, at the end of the coil, the coil support can have an annular flange, which on the one hand serves to axially limit the coil, but on the other hand also forms a mechanical reinforcement, so that the pressures prevailing in the cavity remain harmless.

Bevorzugterweise ist ein Rohrkörper in den Spulenträger eingesetzt, der den Hohlraum an der ersten Stirnseite abdichtet und zur ersten Stirnseite hin offen ist. Mit dieser Ausgestaltung kann man vermeiden, daß die Hydraulikflüssigkeit mit dem Kunststoff des Spulenträgers im Hohlraum in Berührung kommt. Der Rohrkörper dient also dazu, einen Kontakt zwischen der Hydraulikflüssigkeit und dem Kunststoff des Spulenträgers zu vermeiden. Der Rohrkörper ist aus einem Material gebildet, das sich mit der Hydraulikflüssigkeit verträgt, beispielsweise aus Metall oder einem flüssigkeitsbeständigen Kunststoff. Der Rohrkörper selbst kann, genau wie der Spulenträger auch, keine übermäßig großen Kräfte aufnehmen, so daß die Spule auch hier dazu verwendet wird, die mechanische Festigkeit zu erhöhen.preferably, is a tubular body in the coil carrier used, which seals the cavity at the first end face and is open to the first end. With this configuration can one avoid that the hydraulic fluid with the plastic of the coil carrier comes in contact with the cavity. The pipe body So it serves a contact between the hydraulic fluid and the plastic of the bobbin to avoid. The pipe body is made of a material that deals with the hydraulic fluid tolerate, for example, metal or a liquid-resistant plastic. The pipe body itself, like the bobbins, can not absorb excessive forces, So that the Coil is also used here, the mechanical strength to increase.

Hierbei ist von Vorteil, wenn der Rohrkörper an der zweiten Stirnseite aus dem Spulenträger herausragt. Man kann dann die von innen auf den Spulenträger wirkenden Kräfte über die gesamte axiale Länge relativ gleichförmig gestalten. Am zweiten Ende des Spulenträgers, wo die Spule aufhört und dementsprechend nicht mehr zur Verstärkung verwendet werden kann, weist der Spulenträger in der Regel eine so große Wandstärke auf, daß die im Innern des Rohrkörpers herrschenden Drücke aufgenommen werden können.in this connection is advantageous when the tubular body to the second end face protrudes from the bobbin. You can then the inside of the coil carrier acting forces over the total axial length relatively uniform shape. At the second end of the bobbin where the coil stops and accordingly not for reinforcement anymore can be used, the coil carrier usually has such a large wall thickness, that the inside the pipe body prevailing pressures can be included.

Vorzugsweise weist der Spulenträger am Ende der Spule, das der ersten Stirnseite benachbart ist, eine Verdickung auf. Die Spule umgibt den Hohlraum also überall dort, wo die Gefahr besteht, daß der hohe Druck der Hydraulikflüssigkeit zu Schäden führen könnte. Auch auf der ersten Seite, an der der Geber aus dem Spulenträger herausragt, muß die Spule enden. An diesem Ende ist die Verdickung vorgesehen, die, wie am anderen Ende auch, zwei Aufgaben hat, nämlich einmal eine axiale Begrenzung für die Spule zu bilden und zum anderen eine mechanische Verstärkung in Radialrichtung, so daß der Spulenträger den Drücken standhalten kann.Preferably has the coil carrier at the end of the coil which is adjacent to the first end face, a Thickening on. So the coil surrounds the cavity everywhere, where there is a danger that the high pressure of the hydraulic fluid could cause damage. Also on the first page, where the encoder protrudes from the bobbin, must the coil end up. At this end, the thickening is provided, which, as on Another end also, has two tasks, namely once an axial limit for the coil to form and on the other hand, a mechanical reinforcement in the radial direction, so that the coil carrier the To press can withstand.

Hierbei ist bevorzugt, daß die Verdickung eine Anlagefläche bildet, mit der der Spulenträger an einer Wand eines Gehäuses anliegt. Die Verdickung bekommt also eine dritte Aufgabe. Sie dient als Montagehilfe. Der Spulenträger kann mit dieser Verdickung an der Wand des Gehäuses anliegen und dort befestigt werden.in this connection it is preferred that the Thickening a contact surface forms, with the coil carrier on a wall of a housing is applied. The thickening gets a third task. she serves as an assembly aid. The coil carrier can rest with this thickening on the wall of the housing and fastened there become.

Hierbei ist bevorzugt, daß das Gehäuse mit Kunststoff ausgegossen ist. Der Spulenträger kann in das Gehäuse hineingestellt werden, wobei er mit der Anlagefläche an der Wand des Gehäuses anliegt. Sobald der Spulenträger positionsrichtig eingesetzt worden ist, kann das Gehäuse mit Kunststoff ausgegossen werden. Der Kunststoff dient dabei zum einen zur Fixierung des mit der Spule versehenen Spulenträgers im Gehäuse. Er verstärkt darüber hinaus die Spule mechanisch von außen, so daß man im Hohlraum noch etwas größere Drücke zulassen kann.in this connection it is preferred that the casing is poured with plastic. The bobbin can be placed in the housing be, wherein it rests with the contact surface on the wall of the housing. As soon as the coil carrier position has been used correctly, the housing with Plastic are poured out. The plastic serves for a Fixation of the bobbin provided with the coil in the housing. He reinforces beyond that the coil mechanically from the outside, so that one Allow slightly greater pressures in the cavity can.

Vorzugsweise ist das Gehäuse aus einem Kunststoff gebildet. Man verwendet das Gehäuse also als "verlorene" Gießform. Es dient zum einen zur Aufnahme der Komponenten der Steuereinrichtung und zum anderen zur Begrenzung des eingegossenen Kunststoffs. Dies erleichtert die Fertigung und erlaubt eine kostengünstige Herstellung.Preferably is the case made of a plastic. So you use the case as a "lost" mold. It serves on the one hand for receiving the components of the control device and on the other hand, to limit the cast-in plastic. This facilitates the production and allows a cost-effective production.

Vorzugsweise sind im Gehäuse mindestens zwei Magnetventil-Antriebsspulen angeordnet. Die Steuereinrichtung beschränkt sich also nicht nur darauf, die Sensorik für den Ventilantrieb zu enthalten, sondern sie enthält auch mindestens zwei Magnetventil-Antriebsspulen, die jeweils in der Lage sind, ein Ventilelement eines Magnetventils zu betätigen. Damit ist man mit der Steuereinrichtung in der Lage, das hydraulische Ventil sozusagen komplett zu steuern.Preferably are in the case arranged at least two solenoid valve drive coils. The control device is limited So not only to contain the sensors for the valve drive, but it contains also at least two solenoid valve drive coils, each in are able to actuate a valve element of a solenoid valve. In order to is one with the controller in a position to the hydraulic Control the valve completely, so to speak.

Bevorzugterweise umgibt ein Joch auf mindestens drei Seiten, von denen zwei den Stirnseiten des Spulenträgers benachbart sind, das Gehäuse. Dieses Joch kombiniert zwei Vorteile. Es verstärkt zum einen das Gehäuse mechanisch. Die Druckfestigkeit des Spulenträgers wird also mit Hilfe des Jochs weiter vergrößert. Zum anderen bildet das Joch einen magnetisch leitenden Pfad für die Magnetventil-Antriebsspule, so daß deren Wirksamkeit verbessert wird. Schließlich bildet das Joch einen mechanischen Schutz für das Gehäuse, genauer gesagt, die Kombination aus Gehäuse und eingegossenem Kunststoff, so daß es gegen Belastungen von außen widerstandsfähiger ist.preferably, surrounds a yoke on at least three sides, two of which are the end faces of the coil carrier are adjacent, the housing. This Yoke combines two advantages. It strengthens the housing mechanically. The compressive strength of the bobbin is thus further enlarged with the help of the yoke. The other is the yoke a magnetically conductive path for the solenoid valve drive coil, so that their Effectiveness is improved. Finally, the yoke forms a mechanical protection for the housing, more precisely, the combination of housing and molded plastic, so that it against external stress more resistant is.

Hierbei ist bevorzugt, daß das Joch im Schnitt U-förmig mit einer Basis und zwei Schenkeln ausgebildet ist und auf das Gehäuse aufgeschoben ist. Dies erleichtert die Fertigung. Man kann das Gehäuse zunächst fertigstellen, indem es mit den Komponenten gefüllt und dann mit Kunststoff ausgegossen wird. Das so fertiggestellte Gehäuse kann dann mit dem Joch versehen werden.in this connection it is preferred that the Yoke on average U-shaped is formed with a base and two legs and is pushed onto the housing. This facilitates the production. You can finish the case first by putting it filled with the components and then poured with plastic. The finished one casing can then be provided with the yoke.

Hierbei ist bevorzugt, daß die Schenkel aufeinander zu vorgespannt sind. Die Vorspannung muß nicht stark sein.in this connection it is preferred that the Legs are biased towards each other. The bias does not have to be strong.

Sie reicht aber aus, um das Joch zuverlässig am Gehäuse zu halten.she But enough to keep the yoke reliably on the housing.

Vorzugsweise greift mindestens ein Schenkel in einen Schlitz an einem aus dem Block herausragenden Abschnitt des Spulenträgers ein. Das Joch übernimmt dann eine dritte Aufgabe. Es sichert nämlich den Spulenträger axial im Gehäuse, d. h. man verhindert, daß der Spulenträger axial im Gehäuse verschoben wird, wenn der Geber bewegt wird. Dies wiederum stellt sicher, daß durch die Relativlage von Spule und Geber die Lage des Schiebers in dem hydraulischen Ventil immer mit der notwendigen Zuverlässigkeit erfaßt werden kann.Preferably engages at least one leg in a slot on one of the Block protruding section of the bobbin. The yoke takes over then a third task. It secures the coil carrier axially in the case, d. H. one prevents that coil carrier axially displaced in the housing becomes when the encoder is moved. This in turn ensures that through the relative position of coil and encoder the position of the slider in the hydraulic valve always with the necessary reliability detected can be.

Bevorzugterweise weist der Geber einen Träger aus einem nicht magnetisch leitenden Material, insbesondere Kunststoff, auf, auf dem ein Metallelement, insbesondere aus mu-Metall, angeordnet ist. Auch dies verbilligt die Herstellung. Wenn der Geber aus Kunststoff hergestellt ist, dann ist sein Material zum einen kostengünstig. Zum anderen kann er kostengünstig hergestellt werden, beispielsweise durch Gießen oder Spritzgießen. Das Metall läßt sich auf einen axial relativ kurzen Bereich beschränken. Dementsprechend läßt sich die Position des Metallelements in der Spule relativ gut bestimmen.preferably, the dealer has a carrier of a non-magnetically conductive material, in particular plastic, on, on which a metal element, in particular of mu-metal, is arranged. This also makes the production cheaper. If the dealer of plastic is manufactured, then his material is on the one hand cost. To the other he can cost be prepared, for example by casting or injection molding. The Metal opens up restrict an axially relatively short range. Accordingly, can be determine the position of the metal element in the coil relatively well.

Vorzugsweise ist das Metallelement in einer ringförmigen Vertiefung auf dem Träger angeordnet. Die ringförmige Vertiefung sichert das Metallelement gegen axiale Verschiebung. Der Geber selbst kann außerhalb der Vertiefung mit relativ geringem Abstand zur Wand des Hohl raums geführt werden. Dies hat den Vorteil, daß er sich praktisch nicht verkanten kann.Preferably the metal element is arranged in an annular recess on the carrier. The annular Groove secures the metal element against axial displacement. The giver himself can be outside the recess with a relatively small distance from the wall of the hollow space guided become. This has the advantage that it can not tilt virtually.

Bevorzugterweise ist der Geber durch eine Feder in eine Richtung aus dem Spulenträger heraus belastet und eine Bewegungsbegrenzung für den Geber ist vorgesehen. Dies erleichtert die Montage. In Abwesenheit eines Gegendrucks durch den Schieber oder ein anderes Ventilelement des hydraulischen Ventils wird der Geber so weit, wie es geht, aus dem Spulenträger herausgedrückt. Im montierten Zustand ist dies unproblematisch, weil hier eine Bewegungsbegrenzung durch den Schieber des hydraulischen Ventils erfolgt. Wenn jedoch der Schieber noch nicht anwesend ist, beispielsweise dann, wenn die Steuereinrichtung noch nicht am Ventil montiert ist, dann würde der Geber zu weit aus dem Spulenträger herausgedrückt. Dies wird durch die Bewegungsbegrenzungseinrichtung verhindert.preferably, the encoder is loaded by a spring in a direction out of the bobbin out and a movement limit for the dealer is provided. This facilitates the assembly. In absence a back pressure by the slider or another valve element of the hydraulic valve, the encoder is as far as possible, out the coil carrier pushed out. In the assembled state, this is not a problem, because here is a movement limit through the slide of the hydraulic valve. But when the slider is not present, for example, if the control device is not yet mounted on the valve, then the Encoder too far from the coil carrier pushed out. This is prevented by the movement limiting device.

Hierbei wird bevorzugt, daß die Bewegungsbegrenzungseinrichtung einen Stift aufweist, der in eine schlitzförmige Ausnehmung im Geber eingreift. Dies ist eine relativ preisgünstige Ausgestaltung, um die Bewegungsbegrenzungseinrichtung auszubilden.in this connection is preferred that the Motion limiting device comprises a pin which in a slotted Recess engages in the encoder. This is a relatively inexpensive embodiment, to form the movement limiting device.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigen:The Invention will be described below with reference to a preferred embodiment described in more detail in connection with the drawing. Herein show:

1 eine schematische Ansicht einer an einem hydraulischen Ventil montierten Steuereinrichtung, 1 a schematic view of a mounted on a hydraulic valve control device,

2 die Steuereinrichtung in einem Schnitt II-II nach 1 ohne Geber, 2 the control device in a section II-II after 1 without encoder,

3 eine Schnittansicht III-III nach 2 und 3 a sectional view III-III after 2 and

4 eine Schnittansicht IV-IV nach 3. 4 a sectional view IV-IV after 3 ,

1 zeigt schematisch eine Steuereinrichtung 1, die an einem hydraulischen Ventil 2 angeflanscht ist. Das Ventil 2 weist einen Schieber 3 auf, dessen Position laufend erfaßt werden soll. Zu diesem Zweck weist die Steuereinrichtung 1 einen Geber 4 auf, der in einer Spulenanordnung 5 axial beweglich ist. Die Achse der Spulenanordnung 5 stimmt dabei mit der Bewegungsrichtung des Schiebers 3 überein. Die Spulenanordnung kann eine oder mehrere Spulen aufweisen. Sie wird im folgenden auch kurz als "Spule" bezeichnet. 1 schematically shows a control device 1 connected to a hydraulic valve 2 is flanged. The valve 2 has a slider 3 on whose position is to be recorded continuously. For this purpose, the control device 1 a giver 4 on that in a coil arrangement 5 is axially movable. The axis of the coil arrangement 5 agrees with the direction of movement of the slider 3 match. The coil assembly may include one or more coils. It will also be referred to as "coil" for short.

Die Spule 5 ist auf einem Spulenträger 6 aus Kunststoff angeordnet. Der Spulenträger 6 weist einen Hohlraum 7 auf, der die Form einer Axialbohrung hat. In dem Hohlraum 7 ist der Geber 4 axial beweglich angeordnet. Der Hohlraum 7 durchsetzt den Spulenträger von einer ersten Seite 8 her, an der der Geber 4 aus dem Spulenträger 6 herausragt. An der gegenüberliegenden zweiten Seite 9 des Spulenträgers 6 ist der Hohlraum 7 geschlossen. Dort weist der Hohlraum 7 eine Stirnseite 10 auf, an der sich eine Feder 11 abstützt, die auf den Geber 4 wirkt und den Geber 4 in eine Richtung aus dem Spulenträger 6 heraus belastet.The sink 5 is on a coil carrier 6 made of plastic. The coil carrier 6 has a cavity 7 on, which has the shape of an axial bore. In the cavity 7 is the giver 4 arranged axially movable. The cavity 7 passes through the bobbin from a first page 8th ago, where the giver 4 from the coil carrier 6 protrudes. At the opposite second side 9 of the bobbin 6 is the cavity 7 closed. There, the cavity points 7 a front side 10 on, on which a spring 11 which supports the giver 4 acts and the giver 4 in one direction from the bobbin 6 burdened out.

Der Spulenträger 6 ist im Bereich seiner ersten Seite 8 mit einem Stift 12 versehen, der durch einen Längs schlitz 13 des Gebers 4 hindurchragt. Der Geber 4 kann gegenüber dem Spulenträger nur soweit bewegt werden, wie es durch das Zusammenwirken von Stift 12 und Längsschlitz 13 möglich ist. Dies ist vor allem vor einer Montage der Steuereinrichtung 1 am Ventil 2 von Vorteil, wenn die Bewegung des Gebers 4 noch nicht durch den Schieber 3 begrenzt wird. In diesem Fall verhindert der in den Längsschlitz 13 eingreifende Stift 12, daß der Geber 4 zu weit aus dem Spulenträger 6 herausgedrückt wird.The coil carrier 6 is in the area of his first page 8th with a pen 12 provided, which through a longitudinal slot 13 the giver 4 protrudes. The giver 4 can only be moved as far as the bobbin, as it is by the interaction of pen 12 and longitudinal slot 13 is possible. This is above all before an assembly of the control device 1 at the valve 2 beneficial if the movement of the encoder 4 not yet through the slide 3 is limited. In this case prevents the in the longitudinal slot 13 engaging pen 12 that the giver 4 too far out of the coil carrier 6 forced out becomes.

Der Geber 4 ist mit einem geringen Spiel im Hohlraum 7 geführt, d. h. der Außendurchmesser des Gebers 4 ist geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Hohlraums 7.The giver 4 is with a little play in the cavity 7 guided, ie the outside diameter of the encoder 4 is slightly smaller than the inner diameter of the cavity 7 ,

In nicht näher dargestellter Weise kann im Hohlraum 7 ein Rohrkörper eingesetzt sein, beispielsweise ein dünnes Metallrohr. Dieses Metallrohr dient dazu, einen Kontakt zwischen dem Spulenträger 6 und der Hydraulikflüssigkeit aus dem Ventil 2 zu verhindern. Es ist selbst nicht in der Lage, größere mechanische Drücke aufzunehmen. Der Rohrkörper kann aus der zweiten Seite 9 des Spulenträgers 6 etwas herausragen.In a manner not shown may in the cavity 7 a tubular body be used, for example, a thin metal tube. This metal tube serves to make contact between the coil carrier 6 and the hydraulic fluid from the valve 2 to prevent. It is itself unable to absorb larger mechanical pressures. The tubular body may be from the second side 9 of the bobbin 6 something sticking out.

Der Geber weist an dem im Hohlraum 7 befindlichen Ende ein Metallelement 14 aus mu-Metall auf. Die Spule 5 ist im Zusammenhang mit einer nicht näher dargestellten Auswerteeinrichtung in der Lage, die Position des Metallelements 14 innerhalb des Spulenträgers 6 zu erfassen, wodurch man eine Information über die Position des Schiebers 3 des Ventils 2 erhält.The encoder points to that in the cavity 7 located at the end of a metal element 14 made of mu-metal on. The sink 5 is in the context of an evaluation not shown in a position capable of the position of the metal element 14 inside the coil carrier 6 to capture, giving information about the position of the slider 3 of the valve 2 receives.

Der Geber 4 ist mit einem geringen Spiel im Spulenträger 6 geführt, d. h. sein Außendurchmesser ist geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Hohlraums 7. Lediglich im Bereich des Metallelements 14 weist der Geber eine Ausnehmung 15 auf, in die das Metallelement 14 eingesetzt ist. Das Metallelement kann auf den Geber aufgeklipst oder aufgeklebt sein. Die Ausnehmung 15 stellt sicher, daß auch bei einer Bewegung des Gebers 4 im Spulenträger 6 die Position des Metallelements 14 auf dem Geber 4 nicht verändert wird.The giver 4 is with a little play in the coil carrier 6 guided, ie its outer diameter is slightly smaller than the inner diameter of the cavity 7 , Only in the area of the metal element 14 the encoder has a recess 15 on, in which the metal element 14 is used. The metal element may be clipped or glued to the encoder. The recess 15 ensures that even with a movement of the encoder 4 in the coil carrier 6 the position of the metal element 14 on the dealer 4 not changed.

An den beiden Enden der Spule 5 weist der Spulenträger Verdickungen 16, 17 auf. Die Verdickung 16 an der zweiten Seite 9 dient nicht nur dazu, eine axiale Begrenzung für die Spule 5 zu bilden. Sie verstärkt den Spulenträger 6 zusätzlich an diesem Ende. Wenn der Hohlraum 7 durch den oben erwähnten Rohrkörper ausgekleidet ist, dann dient die Verdickung 16 natürlich auch dazu, den Rohrkörper in Umfangsrichtung zu unterstützen.At the two ends of the coil 5 the bobbin has thickenings 16 . 17 on. The thickening 16 on the second page 9 not only serves to provide an axial limit for the coil 5 to build. It reinforces the coil carrier 6 additionally at this end. If the cavity 7 is lined by the above-mentioned tubular body, then serves the thickening 16 of course also to support the tubular body in the circumferential direction.

Die Verdickung 17 hat hingegen mehrere Aufgaben. Sie dient einerseits als axiale Begrenzung für die Spule 5. Zum anderen dient sie als Verstärkung des Spulenträgers 6, weil der Hohlraum 7 des Spulenträgers 6 hier nicht mehr von der Spule 5 umgeben ist. Schließlich bildet die Verdickung 17 auch noch eine ebene Anlagefläche 18, mit der der Spulenträger 6 an einer Wand 19 eines Gehäuses anliegt. Die Wand 19 weist eine Öffnung 20 auf, durch die ein Fortsatz 21 des Spulenträgers geführt ist.The thickening 17 has several tasks. On the one hand, it serves as an axial limit for the coil 5 , On the other hand, it serves as a reinforcement of the bobbin 6 because of the cavity 7 of the bobbin 6 not here anymore from the coil 5 is surrounded. Finally, the thickening forms 17 also a flat contact surface 18 with which the coil carrier 6 on a wall 19 a housing rests. The wall 19 has an opening 20 on, through which an extension 21 of the bobbin is guided.

Das Gehäuse weist neben seiner Bodenwand 19 auch noch linke und rechte Seitenwände 22, 23 sowie vordere und hintere Seitenwände 24, 25 (3) auf. Lediglich an seiner Oberseite ist das Gehäuse offen. Wie aus 2 zu erkennen ist, sind im Gehäuse noch weitere Elemente angeordnet, z. B. zwei Magnetventil-Antriebsspulen 26, 27. Jede Spule 26, 27 ist auf einem Spulenträger 28, 29 angeordnet, der auf der Bodenwand 19 des Gehäuses aufsteht. Durch eine Öffnung 30, 31 ragt ein Anker der Magnetspulen 26, 27 nach außen.The case has beside its bottom wall 19 also left and right side walls 22 . 23 as well as front and back sidewalls 24 . 25 ( 3 ) on. Only at its top, the housing is open. How out 2 can be seen, further elements are arranged in the housing, for. B. two solenoid valve drive coils 26 . 27 , Every coil 26 . 27 is on a coil carrier 28 . 29 arranged on the bottom wall 19 of the housing gets up. Through an opening 30 . 31 protrudes an armature of the magnetic coils 26 . 27 outward.

In der linken Seitenwand 22 ist eine Öffnung 32 vorgesehen, in die ein Steckergehäuse 33 eingesetzt ist. Vom Steckergehäuse 33 gehen einige elektrische Leitungen 34 zu einer Platine 35, an der sowohl die Spule 5 als auch die Spulen 26, 27 befestigt sind. Die Befestigung erfolgt hierbei nicht nur elektrisch, sondern auch mechanisch, so daß die Spulen 5, 26, 27 und ihre entsprechenden Spulenträger 6, 28, 29 mechanisch eine Einheit bilden. Diese Einheit kann in das Gehäuse eingesetzt und auf der Bodenwand 19 abgestellt werden. Danach wird das Gehäuse mit einem Kunststoff 36 ausgegossen. Der Kunststoff 36 fixiert dabei die einzelnen Elemente im Gehäuse und relativ zueinander. Er erhöht darüber hinaus die Druckfestigkeit des Spulenträgers 6.In the left side wall 22 is an opening 32 provided, in which a connector housing 33 is used. From the connector housing 33 go some electrical wires 34 to a board 35 on which both the coil 5 as well as the coils 26 . 27 are attached. The attachment takes place here not only electrically, but also mechanically, so that the coils 5 . 26 . 27 and their corresponding coil carriers 6 . 28 . 29 mechanically form a unit. This unit can be inserted into the housing and on the bottom wall 19 be turned off. Thereafter, the housing is made with a plastic 36 poured out. Plastic 36 fixes the individual elements in the housing and relative to each other. It also increases the compressive strength of the bobbin 6 ,

Das Steckergehäuse 33 weist eine umlaufende Nut 37 auf, in die die Wand 24 eingreift. Das Steckergehäuse 33 ist also mit der Wand 24 ausreichend dicht verbunden, so daß der Kunststoff 36 beim Gießen nicht austreten kann.The connector housing 33 has a circumferential groove 37 on, in the wall 24 intervenes. The connector housing 33 So it's with the wall 24 sufficiently tightly connected, so that the plastic 36 can not escape during casting.

Wie insbesondere aus 3 zu erkennen ist, ist ein Joch 38 vorgesehen, das das Gehäuse U-förmig umgibt. Das Joch 38 weist eine Basis 39 und zwei Schenkel 40, 41 auf. Die beiden Schenkel 40, 41 sind hierbei gering fügig aufeinander zu vorgespannt, so daß das mit dem Kunststoff 36 gefüllte Gehäuse eingespannt ist. Das Joch 38 kann problemlos seitlich auf das mit Kunststoff 36 ausgegossene Gehäuse aufgeschoben werden, solange die Anker 42, 43 der Magnetspulen 26, 27 noch nicht eingesetzt worden sind.As in particular from 3 it is recognizable, is a yoke 38 provided, which surrounds the housing U-shaped. The yoke 38 has a base 39 and two thighs 40 . 41 on. The two thighs 40 . 41 Here are slightly feebly biased towards each other, so that with the plastic 36 filled housing is clamped. The yoke 38 Can easily side on the plastic 36 Poured housing will be postponed, as long as the anchor 42 . 43 of the magnetic coils 26 . 27 not yet been used.

Das Joch 38 bildet darüber hinaus eine Sicherung für den Spulenträger 6 im Gehäuse. Der Spulenträger 6 weist im Bereich seiner ersten Seite 8 eine umlaufende Nut 44 in einer Verdickung 45 auf, in die das Joch 38 eingreift, wenn das Joch 38 auf das mit Kunststoff 36 gefüllte Gehäuse aufgeschoben wird.The yoke 38 forms beyond a backup for the coil carrier 6 in the case. The coil carrier 6 points in the area of its first page 8th a circumferential groove 44 in a thickening 45 on, in which the yoke 38 engages when the yoke 38 on that with plastic 36 filled housing is pushed.

Die Seitenwände 22–25 des Gehäuses bilden Rücksprünge 46, 47, die beim Ausgießen nicht mit Kunststoff 36 gefüllt werden. Im Bereich dieser Rücksprünge 46, 47 weist das Joch Befestigungsöffnungen 48, 49 auf, durch die Befestigungselemente (nicht näher dargestellt) geführt werden können, um die Steuereinrichtung 1 am Ventil 2 zu befestigen.The side walls 22 - 25 of the housing form recesses 46 . 47 that do not use plastic when pouring 36 be filled. In the area of these recesses 46 . 47 the yoke has mounting holes 48 . 49 on, by the fasteners (not shown) can be performed to the controller 1 at the valve 2 to fix.

Unter Umständen ist es schwierig, die Spulenanordnung 5 zu justieren, was wünschenswert sein kann, um möglichst genaue Meßsignale zu erhalten. In diesem Fall kann man beispielsweise so vorgehen, daß man den Geber 4 mit einer ausreichenden Länge versieht und die Steuereinrichtung 1 dadurch justiert, daß man den Geber 4 abschleift. Hierzu lassen sich dann bekannte Meßanordnungen verwenden.It may be difficult to use the coil assembly 5 to adjust, which may be desirable to obtain the most accurate measurement signals. In this case, one can proceed, for example, so that the encoder 4 provided with a sufficient length and the control device 1 adjusted by turning on the encoder 4 abrade. For this purpose, then known measuring arrangements can be used.

Claims

Position sensor for a hydraulic valve ( 2 ), one with the valve ( 2 ) related donors ( 4 ) and a coil arrangement ( 5 ) mounted on a coil carrier ( 6 ), the encoder ( 4 ) in a loaded with the pressure of the hydraulic fluid cavity ( 7 ) of the bobbin carrier ( 6 ) is movable, wherein the cavity ( 7 ) to a first end face ( 8th ), through which the donor ( 4 ) from the coil carrier ( 6 protrudes) and the coil carrier ( 6 ) is formed from plastic, characterized in that the coil arrangement ( 5 ) as a reinforcing element for the coil carrier ( 6 ) is formed by its axial extent to the end of the cavity ( 7 ) on the other, second end face ( 9 ) runs.

Position sensor according to claim 1, characterized in that a tubular body in the coil carrier ( 6 ) is inserted, the cavity at the first end face ( 8th ) and to the first end face ( 8th ) is open.

Position sensor according to claim 2, characterized in that the tubular body at the second end face ( 9 ) from the coil carrier ( 6 ) stands out.

Position sensor according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the coil carrier ( 6 ) at the end of the coil assembly ( 5 ), the first end face ( 8th ), a thickening ( 17 ) having.

Position sensor according to claim 4, characterized in that the thickening ( 17 ) a contact surface ( 18 ), with which the coil carrier ( 6 ) on a wall ( 19 ) abuts a housing. according to claim 5, characterized in that the housing with plastic ( 36 ) is poured out.

Position sensor according to claim 5 or 6, characterized that this casing is made of a plastic.

Position sensor according to one of Claims 5 to 7, characterized in that at least two solenoid valve drive coils ( 26 . 27 ) are arranged.

Position sensor according to one of Claims 5 to 8, characterized in that a yoke ( 38 ) on at least three sides, two of which are on the front sides ( 8th . 9 ) of the bobbin carrier ( 6 ) are adjacent, the housing surrounds.

Position sensor according to claim 9, characterized in that the yoke ( 38 ) in section U-shaped with a base ( 39 ) and two thighs ( 40 . 41 ) is formed and is pushed onto the housing.

Position sensor according to claim 9 or 10, characterized in that the legs ( 40 . 41 ) are biased towards each other.

Position sensor according to one of Claims 9 to 11, characterized in that at least one leg ( 40 . 41 ) into a slot ( 44 ) on a section protruding from the housing ( 45 ) of the bobbin carrier ( 6 ) intervenes.

Position sensor according to one of Claims 1 to 12, characterized in that the encoder ( 4 ) has a carrier made of plastic, on which a metal element ( 14 ), in particular of mu-metal, is arranged.

Position sensor device according to claim 13, characterized in that the metal element ( 14 ) in an annular recess ( 15 ) is arranged on the carrier.

Position sensor according to one of Claims 1 to 14, characterized in that the encoder ( 4 ) by a spring ( 11 ) in one direction from the bobbin carrier ( 6 ) and a Bewegungsbegren tion device ( 12 . 13 ) for the donor ( 4 ) is provided.

Position sensor according to claim 15, characterized in that the movement limiting device ( 12 . 13 ) has a pin which engages in a slot-shaped recess in the encoder.