DE3329734C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Proportionalmagnet
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Proportionalmagnete dieser Bauart sind aus
o+p "Ölhydraulik und Pneumatik", Bd. 22, Nr. 2, 1978,
S. 79-84 bekannt.
Bekanntlich werden Proportionalmagnete dazu eingesetzt,
die verschiedensten hydraulischen Ventilarten elektrisch
proportional zu verstellen. Für Einsatzfälle, wo die
elektrische Ansteuerung durch Umweltbedingungen ausfallen
kann, oder aber wo unter ungünstigen Bedingungen
ein Kabelbruch oder Kabeldurchschlag entstehen kann,
werden bereits Proportionalmagnete mit Nothandbetätigung
verwendet. Im Notfall wird eine solche Nothandbetätigung,
wie der Name sagt, von Hand betätigt. Dies
macht es allerdings erforderlich, daß die Nothandbetätigung
gut zugänglich ist, d. h. die Ventile müssen
entsprechend günstig anzuordnen sein. In Fällen, wo
dies nicht möglich ist, beispielsweise dann, wenn sich
die Ventile auf einem Ausleger (z. B. bei einem Kran)
befinden oder aber in anderen unzugänglichen Ecken
einer kompakten Maschine (z. B. einer Bergbaumaschine)
angeordnet sind und wenn ferner eine mechanische Betätigung
der Nothandbetätigung nicht möglich ist, so
können die bekannten Proportionalmagnete nicht oder nur
mit großen Sicherheits- bzw. Betriebsrisiken betrieben
werden. Vgl. dazu DE-GM 18 96 603, DE-OS 21 66 649 und 26 28 190,
sowie GB-PS 7 05 834.
Proportionalmagnete werden häufig im Zusammenhang mit
Wege-Proportionalventilen verwendet. Solche Wege-Proportionalventile
bestehen im wesentlichen aus einem
Vorsteuerventil mit dem Proportionalmagneten und aus
einem Hauptventil mit dem Hauptkolben und einer Zentrierfeder.
Insbesondere für derartige Wege-Proportionalventile
soll der nachstehend beschriebene Proportionalmagnet
anwendbar sein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde
einen Proportionalmagneten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so auszubilden, daß er auch bei
einer ungünstigen Einbausituation im Falle eines Ausfalls
der elektrischen Ansteuermöglichkeit noch immer zuverlässig
und in einfacher Weise betätigbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einem
Proportionalmagneten der eingangs genannten Art die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1
genannten Maßnahmen vor.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung
erfolgt die hydraulische Betätigung durch Einwirkung
auf die Ankerstange. Gemäß einem weiteren bevorzugten
Ausführungsbeispiel der Erfindung überträgt ein hydraulisch
betätigter Kolben die Betätigungskraft auf die Ankerstange
durch Federmittel.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Figuren
näher erläutert.
In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 einen Proportionalmagneten mit redundant ausgebildeter
Ansteuerung;
Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Proportionalmagneten
mit redundant ausgebildeter Ansteuerung.
Fig. 1 zeigt einen elektrohydraulischen redundanten Proportionalmagnet
1, d. h. einen Proportionalmagnet 2, der neben der
üblichen durch eine Ankerwicklung 21 gebildeten elektrischen Ansteuerung
noch eine hydraulische Ansteuerung in der Form eines
hydraulischen Ansteuerelements 3 aufweist.
Proportionalmagnete sind bekanntlich Elektromagnete, deren
Kraft sich proportional zu einem angelegten elektrischen Eingangssignal
verhält. Diese bekannten Proportionalmagnete, wie
auch die hier noch zu beschreibenden elektrohydraulischen redundanten
Proportionalmagnete 1 in Fig. 1 und 101 in Fig. 2
können beispielsweise bei Proportionalventilen zur Anwendung
kommen, die nicht im elektrischen Regelkreis betrieben werden.
Sie sind anwendbar für die folgenden Rückführsysteme: Hydraulische
Rückführung (hydraulische Drucksteuerungen); mechanisch-hydraulische
Rückführungen (Rückführung über Druckfedern,
Biegefedern usw.); Folgekolbensysteme; und hydropotentiometrische
Rückführungen.
Der in Fig. 1 gezeigte elektrohydraulische redundante Proportionalmagnet
1 befindet sich in seiner nicht angesteuerten
Stellung, d. h. seiner sogenannten Ruhestellung. Es ist weder
die Wicklung 21 erregt, noch ist das hydraulsiche Ansteuerelement
3 betätigt. In üblicher Weise weist der Proportionalmagnet
2 ein Proportionalmagnetgehäuse 5 auf, welches die bereits
erwähnte Wicklung 21 umgibt und an einem Ende durch ein Deckelteil
7 abgeschlossen ist, welches seinerseits mit einer zu betätigenden
Vorrichtung, beispielsweise einem nicht gezeigten
Ventil, verbindbar ist. Im Deckelteil 7 ist unter Zuhilfenahme
eines nicht näher bezeichneten Lagers die einen Anker tragende
Ankerstange 6 gelagert. Am entgegengesetzten Ende ist die
Ankerstange 6 in einem eine Mittelbohrung aufweisenden Führungsteil
8 gelagert. Das Führungsteil 8 wird von einem am Gehäuse 5
befestigten Hülsenteil 9, vorzugsweise wie gezeigt durch Umbördelung
des Hülsenteils 9 um das Führungsteil 8 herum, gehalten.
In Radialrichtung gegenüber der die Ankerstange 6 aufnehmenden
Mittelbohrung versetzt ist mindestens eine weitere Bohrung 10 im Führungsteil
8 ausgebildet. Soweit der Proportionalmagnet 2 bislang
beschrieben wurde, ist er von an sich bekannter Ausbildung.
In der gezeigten Ruhestellung befindet sich die Ankerstange
6 in der in Fig. 1 gezeigten Position. Wenn ein Ansteuersignal
an die Wicklung 21 angelegt wird, so wird die Ankerstange
in Fig. 1 nach links durch magnetische Kräfte bewegt,
um ein beispielsweise am Deckel 7 angeschraubtes Proportionalwegeventil
zu betätigen. Nachdem das Ansteuersignal an Wicklung 21 abgeschaltet
ist, kehrt die Ankerstange 6 wieder in ihre Ruhestellung
zurück, und zwar bewirkt durch geeignete Rückführmittel
(nicht gezeigt). Es sei noch darauf hingewiesen, daß beim
Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 auch in der im Inneren eines Ansteuergehäuses
4 vorgesehene, auf der einen Seite durch einen Stell-
oder Regelkolben 18 und auf der anderen Seite durch Führungsteil 8
begrenzte Druckraum dank der Bohrung 10 auf dem gleichen Druck
liegt wie das Innere des Proportionalmagneten 2.
Wenn bei dem bisher beschriebenen Proportionalmagneten 2 ein
Ausfall der das Ansteuersignal für die Wicklung 21 erzeugenden
Elektronik auftritt, so ist es nicht mehr möglich, die Ankerstange
6 aus der gezeigten Ruhestellung in ihre Arbeitsstellung
zu verbringen. Aus diesem Grund sind bereits Nothandbetätigungen
bekannt geworden, die trotz eines Ausfalls der Elektronik
eine Verschiebung der Ankerstange 6 ermöglichen. Dabei
ist nachteilig, daß eine solche Nothandbetätigung. Wie bereits
einleitend erwähnt, oftmals unzugänglich ist.
Erfindungsgemäß ist am Proportionalmagneten 2 die hydraulische
Ansteuerung 3 angeordnet. Diese besitzt ein bereits erwähntes Ansteuergehäuse
4 von in etwa gleichem Durchmesser wie das Gehäuse 5 und ist
am Gehäuse 5 axial mit diesem fluchtend durch nicht näher bezeichente
Mittel befestigt. Das Ansteuergehäuse 4 besitzt an
seinem zum Proportionalmagneten 2 hinweisenden Ende eine Mittelausnehmung
22, die unter Zwischenlage einer nicht näher bezeichneten
Dichtung den Abschnitt des Hülsenteils 9 umfaßt,
der aus dem Proportionalgehäuse 5 vorsteht und um das Führungsteil
8 herumgebördelt ist.
Ein Verlängerungsteil 11 ist auf die Ankerstange 6 aufgeschraubt
und trägt ein Federaufnahmeteil 14, welches mittels einer
Schraube 12 am Verlängerungsteil 11 befestigt ist. Einstückig
mit dem Federaufnahmeteil 14 ist ein Federführungsteil 13 ausgebildet,
das eine Mittelbohrung besitzt, um Zugang zu einem
Werkzeugaufnahmeschlitz des Verlängerungsteils 11 zu ermöglichen.
Vorzugsweise kann das Verlängerungsteil 11 mit der Ankerstange
6 einstückig ausgebildet sein.
Die bereits erwähnte Mittelausnehmung 22 des Ansteuergehäuses
4 bildet eine ringförmige Auflagefläche 23 für die Enden der
Hülse 9 und des Führungsteils 8. Die ringförmige Auflagefläche
23 wird durch einen Bund 24 gebildet, der eine Bohrung 25
mit einem etwas kleineren Außendurchmesser definiert, als den
Außendurchmesser der Mittelausnehmung 22. Entgegengesetzt zur
ringförmigen Auflagefläche 23 bildet Bund 24 eine weitere Auflagefläche
für eine Rückführfeder 16. Die an die Bohrung 25
sich anschließende Bohrung 26 besitzt wiederum einen größeren
Durchmesser als die Bohrung 25, und zwar in etwa einen Durchmesser
wie die Mittelausnehmung 22. Der Außendurchmesser der
Rückführfeder 16 entspricht in etwa dem Durchmesser der Bohrung
26.
Gleitend innerhalb der Bohrung 26 ist der bereits kurz erwähnte Stellkolben
18 angeordnet, der eine Auflagefläche für die Rückführfeder 16 bildet.
In der Ruhestellung des Stellkolbens 18 drückt die Rückführfeder
16 diesen gegen einen das Ansteuergehäuse 4 abschließenden
Deckel 19, der mittig einen Druckanschluß 20 aufweist.
Konzentrisch zur Rückführfeder 16 sitzt eine Druck- oder Stellfeder 15, die
sich einerseits am Federaufnahmeteil 14 und andererseits am
Stellkolben 18 abstützt.
Der Federaufnahmeteil 14 bildet auf seiner dem Proportionalmagnetgehäuse
5 zugewandten Seite eine Auflagefläche für das eine
Ende einer Feder 27, die sich mit ihrem anderen Ende an einer
durch eine Ausdrehung im Führungsteil 8 gebildeten Auflagefläche
abstützt.
Die Stärken der Federn 15 und 27 sind derart gewählt, daß in
der in Fig. 1 gezeigten Ruhestellung der Federaufnahmeteil 14
durch die Kraft der Feder 27 in der gezeigten Position gehalten
wird, d. h. die Kraft der Feder 15 ist gerade so groß gewählt,
daß in der Ruhestellung ein Gleichgewicht mit Feder 27
existiert.
An dem bereits erwähnten Druckanschluß 20 kann hydraulischer
Druck angelegt werden, beispielsweise mittels eines hydraulischen
Vorsteuergeräts 30, welches schematisch im unteren Teil der
Fig. 1 dargestellt ist. Ein solches hydraulisches Vorsteuergerät
30 ermöglicht eine genaue Einstellung des von einer Pumpe
kommenden Drucks P, wobei mit T die Verbindung zum Tank bezeichnet
ist. Ein von Hand betätigbarer Stößel 35 dient zur
Verschiebung eines Regelkolbens 32 mittels einer Stell- oder Regelfeder 33
entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 34, so daß eine Bohrung
38 mehr oder weniger mit dem Einlaß verbindbar ist, an
dem der Pumpendruck P anliegt.
Durch Verwendung des hydraulischen Vorsteuergeräts 30 kann
praktisch eine Proportionalverschiebung für die Ankerstege 6
erreicht werden.
Der in Fig. 1 gezeigte redundante elektrohydraulische Proportionalmagnet
1 kann insbesondere nur für Drucksteuerungen eingesetzt
werden. Bei Drucksteuerungen ist charakteristisch, daß
der Innenraum des Proportionalsmagnets mit dem Tank verbunden
ist; somit ist auch der vom Ansteuergehäuse 4 gebildete, die
Federn 15 und 16 enthaltende Federraum 17 mit dem Tank verbunden,
also nicht mit Druck beaufschlagt.
Fällt beispielsweise bei dem in Fig. 1 gezeigten Proportionalmagneten
1 die Elektronik aus, so ist es noch immer möglich,
ein von dem Proportionalmagneten 2 normalerweise betätigtes
Ventil, welches beispielsweise einen Zylinder oder Motor antreibt,
auch weiterhin mindestens in einer Richtung zu betreiben,
und zwar dadurch, daß die hydraulische Vorrichtung 3
betätigt wird. Diese Betätigung erfolgt dadurch, daß der Stößel
35 von Hand betätigt wird und die Zuführung einer bestimmten
Menge Drucköls zum Druckanschluß 20 bewirkt.
Sobald über den Druckanschluß 20 der Stellkolben 18 gegen die
Rückführfeder 16 belastet wird, wird auch die Druckfeder 15
vorgespannt. Dadurch, daß die Druckfeder 15 in ihrer Länge so
ausgelegt ist, daß sie im dargestellten Zustand keine Kraft
auf den Proportionalmagneten 2 ausübt, wird die Wirkungsweise
des Proportionalmagneten bei elektrischer Ansteuerung nicht
beeinträchtigt. Fällt allerdings die elektrische Ansteuerung aus,
so kann der Stellkolben 18 über den Druckanschluß 20 angesteuert
werden. Entsprechend der Stärke der Rückführfeder 16 sowie dem
entsprechend am Druckanschluß 20 anstehenden Steuerdruck wird
sich der Stellkolben 18 proportional zum anstehenden Druck
bewegen und spannt die Druckfeder 15 proportional vor. Bei
maximalem Steuerdruck ist die Druckfeder 15 so weit vorgespannt,
daß sie die gleiche Kraft bringt wie der Proportionalmagnet
2 dann, wenn er elektrisch angesteuert würde. Diese
druckproportionale Ansteuerung kann selbstverständlich auch in
eine rein schaltende Ansteuerung umgeändert werden, wobei es
sich aber dann nur um eine hydraulische Nothand handeln würde.
Für den Fall, daß beispielsweise zur Einstellung eines Vorsteuerkolbens
eines Vorsteuerventils, das seinerseits zur Betätigung
eines Hauptventils Verwendung findet, zwei gegeneinander
arbeitende Proportionalmagnete 2 der in Fig. 1 gezeigten Art
verwendet werden, so ist es erfindungsgemäß natürlich auch möglich,
in der in Fig. 1 gezeigten Weise auch bei dem nicht gezeigten,
zu Proportionalmagnet 2 diametral angeordneten Proportionalmagneten
ebenfalls an diesem ein Ansteuerelement 3 auszubilden,
so daß sich ein in allen Bewegungsrichtungen komplett
redundant ansteuerbares Ventil ergibt.
In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines
elektrohydraulischen redundanten Proportionalmagneten 101
dargestellt, wobei - soweit möglich - für die gleichen
Bauteile gleiche Bezugszeichen wie bei Fig. 1 verwendet wurden.
Der in Fig. 2 dargestellte elektrohydraulische redundante
Proportionalmagnet 101 ist in seiner Ruhestellung dargestellt.
Der redundante Proportionalmagnet 101 besteht im
wesentlichen aus zwei Bauteilen, und zwar dem Proportionalmagneten
2 und der hydraulischen Vorrichtung (Ansteuerelement) 3, welche
am Proportionalmagneten 2 in nicht näher dargestellter
Weise befestigt ist. Die Ankerstange 6 des Proportionalmagneten
2 ist in nicht näher dargestellter Weise zum einen
im Deckelteil 7 und zum anderen in einem diametral dazu
vorgesehenen Abschlußteil 77 des Proportionalmagneten 2
gelagert. Das Ansteuergehäuse 4 des Ansteuerelements 3
umfaßt das Abschlußteil 77 und liegt am Proportionalmagneten
2 satt an, wobei zwischen Proportionalmagnet 2 und
Ansteuerelement 3 eine Dichtung 413 vorgesehen ist.
Das Ansteuergehäuse 4 ist im wesentlichen rohrförmig ausgebildet,
wobei eine nach innen ragende Querwand 67 einen
Federraum 66 und einen Federraum 68 definiert.
Der Federraum 66 wird von der Außenfläche des Abschlußteils
77, einer durch die Querwand 67 gebildeten Auflagefläche
78 und der kreiszylinderförmigen Innenfläche des Ansteuergehäuses
4 definiert. Innerhalb des Federraums 66 ist
eine Stell- oder Regelfeder 419 angeordnet, und zwar sitzt diese
zwischen einem Federaufnahmeteil 44 und
einem Federaufnahmeteil 45. Das Federaufnahmeteil 45 ist
an der in den Federraum 66 ragenden Ankerstange 6
befestigt. Das Federaufnahmeteil 44 liegt in seiner Ruhestellung
infolge der Kraft der Stellglieder 419 an der
Auflagefläche 78 an. Das Federaufnahmeteil 44 weist mittig
an seiner zur Auflagefläche 78 hinweisende Seite
eine kegelförmige Lagerfläche auf, an der nach Art einer
Spitzenlagerung ein Kupplungsstößel 46 mit seiner einen
Spitze zur Anlage kommt. Der Kupplungsstößel 46 verläuft
durch eine in der Querwand 67 vorgesehene Mittelöffnung,
in der eine Dichtung 412 eine Strömungsmittelabdichtung
zwischen dem Federraum 66 und dem Federraum 68 vornimmt.
Der Kupplungsstößel 46 ist mit seinem vom Proportionalmagnet
2 weg weisenden Ende ebenfalls nach Art
einer Spitzenlagerung in einer kegelförmigen Vertiefung
eines Stell- oder Regelkolbens 43 in der gezeigten Weise gelagert. Der Stellkolben
43 besitzt eine zur Querwand 67 hinragende
rohrförmige Verlängerung 430, innerhalb von der die Rückführfeder
420 untergebracht ist. Die Rückführfeder 420 liegt
zum einen an der durch die Querwand 67 gebildeten Anlagefläche
167 an, und ferner liegt die Rückführfeder 420 mit
ihrem anderen Ende an der Innenfläche 431 des Stellkolbens
43 an. In einer Ringnut des Stellkolbens 43 sind eine
Dichtung 415 aus elastischem Werkstoff und ein O-Ring 416 untergebracht, um
eine strömungsmitteldichte Abdichtung des Stellkolbens
43 vorzusehen. Der Stellkolben 43 kann von rechts her
über eine Druckanschlußbohrung 20 unter Strömungsmitteldruck
gesetzt werden, um aus seiner in Fig. 2 gezeigten
Ruhestellung heraus in seine Arbeitsstellung bewegt zu
werden. Der Deckel 19 ist durch Schrauben 49 am Ansteuergehäuse
4 befestigt und schließt den Kolbenraum 68 unter
Verwendung einer Dichtung 414 druckdicht ab.
Der in Fig. 2 gezeigte elektrohydraulische redundante
Proportionalmagnet 101 ist vorzugsweise für mechanische
Rückführungen, d. h. Rückführsysteme verwendbar, bei denen
der Innenraum des Proportionalmagneten 2 vom Druck
des anzusteuernden Hydraulikgeräts beaufschlagt wird.
Durch die Verwendung eines Stößels
46 wird der Magnetinnenraum gegenüber dem Federraum 68
der Rückführfeder 420 durch die Dichtung 412 drückmäßig
getrennt. Der Durchmesser des Stößels 46 ist im Bereich
der Dichtung 412 vorzugsweise möglichst klein vorgesehen,
so daß die Rückwirkung des Proportionalmagnetinnendrucks
auf den zur Steuerung notwendigen Druck
bei hydraulischer Ansteuerung nur eine geringe Wirkung
hat.
Ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 kann auch
beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ein hydraulisches
Vorsteuergerät 30 der in Fig. 1 gezeigten Art Verwendung
finden und wird dabei an der Druckanschlußbohrung 20
angeschlossen.
Wie erwähnt, zeigt Fig. 2 die Ruhestellung des elektrohydraulischen
redundanten Proportionalmagneten 101. Die
Rückführfeder 420 hält den Stellkolben 43 in Anschlag an
der Innenseite des Deckels 19. Die Stellfeder 419 stützt
sich an dem an der Auflagefläche 78 anliegenden Federaufnahmeteil
44 ab und liegt zum anderen am Federaufnahmeteil 45
an, ohne die Ankerstange 6 aus der in Fig. 2 gezeigten
Ruhestellung heraus in eine nach links gegenüber der in
Fig. 2 gezeigten Stellung versetzte Arbeitsstellung zu bewegen.
Solange die Elektronik des Proportionalmagneten 2 ordnungsgemäß
arbeitet, kann die Ankerstange 6 entsprechend
der angelegten elektrischen Ansteuerung aus der in Fig. 2
gezeigten Position heraus nach links bewegt werden, ohne
daß dabei die Stellfeder 419 irgendeine wesentliche Kraft
auf die Ankerstange 6 ausübt.
Fällt nun aus irgendeinem Grund die Elektronik für die
elektrische Ansteuerung des Proportionalmagneten 2 aus,
so wird erfindungsgemäß die elektrische Ansteuerung durch
eine hydraulische Ansteuerung ersetzt, indem man über
die Druckanschlußbohrung 20 den Stellkolben 43 mit Druck
beaufschlagt, so daß dieser sich unter Zusammendrückung
der Rückführfeder 420 nach links bewegt. Dabei wird
der Stößel 46 mitgenommen und verschiebt seinerseits das
Federaufnahmeteil 44 und über die Stellfeder 419 auch
das Federaufnahmeteil 45, welches seinerseits die Ankerstange
6 in die gewünschte Arbeitsstelluung verschiebt.
Dadurch ist es möglich, das vom in Fig. 2 links gezeigten
Ende der Ankerstange 6 betätigte Element, wie beispielsweise
den Vorsteuerkolben eines Vorsteuerventils
oder eines Ventils selbst, zu verstellen.
Im einzelnen ist ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 1 die Stellfeder 419 in ihrer Länge (Kraft) so ausgelegt,
daß sie im dargestellten Zustand keine Kraft auf die
Ankerstange 6 des Proportionalmagneten 2 ausübt. Dies
stellt sicher, daß die Arbeitsweise des Proportionalmagneten
2 bei elektrischer Ansteuerung nicht beeinträchtigt
wird. Wenn bei Ausfall der elektrischen Ansteuerung die
hydraulische Ansteuerung erfolgt, so wird entsprechend
der Kraft der Rückführfeder 420 und dem am Stellkolben 43
angelegten Steuerdruck letztere proportional zum angelegten
Druck bewegt, so daß auch die Stellfeder 419 proportional
vorgespannt wird. Beim maximalen am Stellkolben
43 angelegten Steuerdruck ist die Stellfeder 419
so weit vorgespannt, daß sie die gleiche Kraft hervorbringt
wie der Proportionalmagnet 2, wenn er elektrisch
angesteuert würde.
Ebenso wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 kann
diese hydraulische druckproportinale Ansteuerung durch
eine hydraulisch schaltende Ansteuerung ersetzt werden,
so daß es sich dann praktisch um eine hydraulische Notbetätigung
handelt.
Von Vorteil und gegebenenfalls notwendig ist eine solche
hydraulisch proportionale Ansteuerung oder auch
eine solche Notbetätigung dann, wenn eine aufgelöste
Baggersteuerung vorgesehen werden soll.
Weil die hydraulisch erzeugten Kräfte auf das Niveau
der elektromagnetisch erzeugten Kräfte herabgesetzt
werden sollen, kommt es nicht in Frage, den Stellkolben
43 direkt auf der Ankerstange 6 anzuordnen.
Um eine hydraulisch proportinale Ansteuerung bei den
in Fig. 1 und 2 dargestellten redundanten elektrohydraulischen
Proportionalmagenten 1 und 101 vorzusehen, muß ein
hinsichtlich seines Abgabedrucks modulierbares Vorsteuergerät
30 der in Fig. 1 gezeigten Bauart Verwendung finden.
Ein einfaches hydraulisches Schaltgerät würde lediglich
den hydraulischen Notbetätigungsbetrieb ermöglichen.
Die erfindungsgemäßen Maßnahmen können auch bei einem
Schaltmagnet Anwendung finden.
Claims (25)
1. Proportionalmagnet mit einem Gehäuse (5), in dem eine
Ankerstange (6) gelagert ist, die unter dem Einfluß einer
im Gehäuse angeordneten Ankerwicklung (21) bewegbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß zusätzlich eine hydraulische Vorrichtung (3) vorgesehen
ist, mit der die Ankerstange (6) bei Betriebsunterbrechung
des durch die Ankerwicklung (21) gebildeten Elektromagneten
in gleicher Weise wie unter dem Einfluß der Ankerwicklung
(21) betätigbar ist.
2. Magnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die hydraulische Vorrichtung (3) als ein separates Bauteil in
der Form eines Ansteuerelementes am Proportionalmagnetgehäuse
(5) befestigbar ist.
3. Magnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Vorrichtung
(3) ein einen Stellkolben (18, 43) aufnehmendes Gehäuse
(4) aufweist.
4. Magnet nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Stellkolben (18, 43)
über eine Federanordnung auf die Ankerstange (6) einwirkt.
5. Magnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelachse des Elektromagneten
(2) mit der Mittelachse der hydraulischen Vorrichtung (3)
zusammenfällt.
6. Magnet nach einem oder mehreren der Ansprüche
3-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellkolben (18, 43)
in seiner Ruhestellung durch eine Rückführfeder (16, 420) gehalten
ist und vorzugsweise, an einem ein Gehäuse (4) abschließenden
Deckel (19) mit Druckanschluß (20) anliegt.
7. Magnet nach einem oder mehreren der Ansprüche
3-6, dadurch gekennzeichnet, daß an der ins Innere des
Gehäuses (4) gewandten Seite des Stellkolbens (18) direkt
oder indirekt die Kraft zweier Federn, nämlich der Rückführfeder
(16) und die Kraft einer Stellfeder (15)
anliegt, wobei sich die Rückführfeder (16) zum einen am Stellkolben
(18) und zum anderen am Gehäuse (4) abstützt,
während sich die Stellfeder (15) zum einen am Stellkolben
(18) direkt bzw. indirekt abstützt und zum anderen
direkt oder indirekt an der Ankerstange (6) anliegt.
8. Magnet nach Anspruch
7, dadurch gekennzeichnet, daß an der Ankerstange (6)
ein Federaufnahmeteil (14, 45) für die Stellfeder (15, 419)
befestigt ist.
9. Magnet nach einem der Ansprüche
6-8, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Feder (27)
sich am Federaufnahmeteil (14) und am Gehäuse (5) direkt
oder indirekt abstützt.
10. Magnet nach Anspruch
9, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (27) sich
an einem am Gehäuse (5) befestigten Führungsteil (8) für
die Ankerstange (6) abstützt.
11. Magnet nach einem oder mehreren der Ansprüche
4-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn Schraubenfedern
sind.
12. Magnet nach einem oder mehreren der Ansprüche
4-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der Federn
derart gewählt ist, daß bei nicht durch Hydraulikdruck beaufschlagtem
Stellkolben (18, 43) eine ungestörte Betätigung
des Magneten (2) durch Erregung der Ankerwicklung (21)
möglich ist.
13. Magnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des Magneten
(2) gegenüber der hydraulischen Betätigungsvorrichtung
(3) abgedichtet ist.
14. Magnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Ansteuergehäuse (4)
einen Federraum (66) sowie einen Federraum (68) abgedichtet
gegenüber dem Federraum (66) definiert, wobei der
Federraum (66) auf gleichem Druck wie das Innere des
Magnetgehäuses (5) liegen kann.
15. Magnet nach einem oder mehreren der Ansprüche
4-14, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellfeder (419)
in dem Federraum (66) angeordnet ist und zum einen am
Federaufnahmeteil (45) anliegt, welches an der Ankerstange
(6) befestigt ist, und zum anderen an einem Federaufnahmeteil
(44) anliegt, welches in seiner Ruhestellung an einer
durch das Ansteuergehäuse (4) gebildeten Auflagefläche (78)
anliegt.
16. Magnet nach Anspruch
15, dadurch gekennzeichnet, daß das Federaufnahmeteil
(44) eine im wesentlichen kegelförmige Ausnehmung mittig
aufweist, in der ein Stößel (46) mit seinem einen Ende
anliegt, während das andere Ende des Stößels (46) in einer
ebenfalls vorzugsweise kegelförmigen Ausnehmung des Stellkolbens
(43) liegt.
17. Magnet nach Anspruch
16, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (46) von
einer Dichtung (412) umgeben ist, die die Abdichtung zwischen
dem Federraum (66) und dem Federraum (68) vorsieht.
18. Magnet nach einem oder mehreren der Ansprüche
15-17, dadurch gekennzeichnet, daß Federraum (66) und
Federraum (68) durch eine Querwand (67) getrennt sind, wobei
diese Querwand (67) die Auflagefläche (78) für Aufnahmeteil
(44) und ferner eine Auflagefläche (167) für Rückführfeder
(420) bildet, welch letztere ferner an der
zum Federraum (68) hingewandten Seite des Regelkolbens
(43) anliegt.
19. Magnet nach einem oder mehreren der Ansprüche
4-18, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellkolben (43)
eine rohrförmige Verlängerung (430) aufweist, innerhalb
von der die Rückführfeder (420) angeordnet ist.
20. Magnet nach einem oder mehreren der Ansprüche
16-19, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (46)
fluchtend mit der Ankerstange (6) angeordnet ist.
21. Magnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Stellkolben (43)
gegenüber der Innenwand des Gehäuses (4) abgedichtet ist.
22. Magnet nach einem oder mehreren der Ansprüche
6-21, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (19) eine
Druckanschlußbohrung (20) aufweist und vorzugsweise mittels
Schrauben (49) am Gehäuse (4) befestigt ist.
23. Magnet nach Anspruch
22, dadurch gekennzeichnet, daß ein hydraulisches Vorsteuergerät
(30) an die Druckanschlußbohrung (20) angeschaltet ist.
24. Magnet nach Anspruch
23, dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulische Vorsteuergerät
(30) einen Stellkolben (32), eine Stellfeder (33),
eine Rückstellfeder (34) und einen Stößel (35) aufweist.
25. Verwendung eines Proportionalmagneten nach einem oder mehreren der Ansprüche
1-22 als Schaltmagnet.
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