專利名稱：用極化的操作電磁鐵操作的電子液壓控制閥的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于液壓邁步機構的電子液壓控制閥，具有一可連接在一高壓管上的3/2(兩位三通)換向閥，和一可連接在安全火花型電源上的、由一電子控制裝置控制的直流電磁鐵，以控制3/2換向閥在一由彈簧力作用和/或等候在它上面的壓力液體確定的關閉位置和一由被直流電磁鐵從起始位置推動到其操作位置的控制推桿引起的并在操作位置由控制推桿保持的開啟位置之間運動。
由DE19646611A1得到一種具有上述特征的控制閥；在該已知控制閥中在一裝入閥體內的、含有與液壓箱、泵和使用器械相連接的接頭的閥內設有一閉合體，它由一閥門彈簧并通過作用在它上面的壓力液體保持在其關閉位置的密封座上或預緊在其關閉位置上。為了使換向閥切換到其開啟位置設有一直流電磁鐵，它包含一鐵心、一圓柱形線圈管以及一位于內部的銜鐵。在通上電壓使直流電磁鐵勵磁時銜鐵以及與之相連的控制推桿向換向閥方向運動，其中控制推桿的運動傳遞到閉合體上，并使它向通向使用器械的換向閥開啟位置運動。只要直流電磁鐵保持勵磁，換向閥便一直保持在接通使用器械的開啟位置上；在直流電磁鐵關斷電流時閥門彈簧和等候的壓力液體使閉合體退回或切換到其關閉位置。
已知控制閥帶來這樣的缺點，使得在閥起動以后即使在操作位置閥的開啟階段仍然必須繼續保持供電。因為在當今操作器械集中在單個工作點的情況下采用大量這種類型的控制閥，雖然在已知控制閥中只需要很少的電力，但是總計起來產生不是微不足道的安裝和運行費用。其次，在斷電時控制閥自動地切換到其關閉位置，根據工作狀態的不同在個別情況下這可能是不希望的。
因此本發明的目的在于這樣地設計具有這一類特征的控制閥，使得進一步降低電力需求。
這個任務的解決方案包括本發明優良的結構及改進結構由列于本說明之后的權利要求的內容得到。
本發明在其基本想法中設想，設置一將控制推桿保持在其操作位置上的永久磁鐵，用來根據換向閥的切換改變直流電磁鐵極性的電子控制裝置設置成這樣，使得為了將換向閥控制在其開啟位置可以將直流電磁鐵和永久磁鐵調整到同極性，而為了將換向閥切換到其關閉位置直流電磁鐵和永久磁鐵可以調整到反極性。
本發明帶來這樣的優點，為了將換向閥保持在其開啟位置直流電磁鐵的電流供應可以進一步減少，在某些情況下可以完全關掉，因為內置的永久磁鐵承擔了將控制推桿固定在其促使或保持換向閥在其開啟位置的位置上的作用。為了實現換向閥從一個工作位置切換到另一個位置安排了直流電磁鐵的極性變換。電子控制裝置設計成用來，為了使控制推桿運動到引起換向閥開啟的位置，直流電磁鐵的極性調整到與永久磁鐵的極性同方向，使永久磁鐵和直流電磁鐵的磁力線同方向分布，并加強永久磁鐵所形成的磁場。由于這樣產生的磁場使銜鐵被吸引，控制推桿便移動到其促使閥開啟的位置；控制推桿僅僅通過永久磁鐵保持在其終點位置上，因此-根據永久磁鐵強度的不同-直流電磁鐵大大降低了其勵磁電流或者甚至可以完全關掉直流電磁鐵的電流供應。如果換向閥需要退回到其關閉位置，那么直流電磁鐵的極性調整到和永久磁鐵的極性相反，使得永久磁鐵和直流電磁鐵的磁力線反方向分布，從而使永久磁鐵的磁場強度削弱；永久磁鐵不能再將銜鐵連同控制推桿保持在操作位置，因此閥門彈簧和/或等候的液體壓力使閥門的閉合體退回到其關閉位置。
根據本發明的實施例設想，永久磁鐵軸向與線圈管同心地設置在直流電磁鐵圓柱形線圈管朝向換向閥的末端上，或者被線圈管包圍地設置在線圈管和控制推桿之間的環形腔內；在后一種方案時減小了控制閥的結構尺寸。
本發明一方面帶有這樣的優點在直流電磁鐵電源中斷時不會導致換向閥自動回到關閉位置，但是另一方面為了使換向閥轉換到其關閉位置直流電磁鐵需要勵磁，按照本發明的一個實施例設想，在其電源供應中斷時給直流電磁鐵附設一個可開關的貯能器。
在圖中表示了本發明的實施例，下面對此加以說明。它們表示
圖1為電子液壓控制閥的縱剖視圖，圖2為在另一種實施形式中圖1的對象，圖3a，b為以示意圖表示的對于不同開關過程的直流電磁鐵和永久磁鐵的極性配置。
圖1中僅僅表示對于控制換向閥所必需的構件；裝在閥體10內的3/2換向閥11連同附屬的液壓接頭對于申報內容的表示無關緊要，具體細節在同類資料DE19646611A1中有詳細的說明，因此在這方面補充性地參照DE19646611A1的公開資料。
和DE19646611A1中的申報對象相一致，像對于換向閥開關操作的結構那樣，在閥體10內也并排地設有兩個閥11，其中每個閥11附設一直流電磁鐵12。控制閥的兩個直流電磁鐵12用一插接套筒13連接在一未畫出的安全火花型電源上。插接套筒13裝在一配有發光二極管的印刷線路板14上，它在水平位置覆蓋兩個直流電磁鐵12，并裝在一在頂部一側平整地封閉閥體10的閥體蓋15上。
各個直流電磁鐵12由一外殼16、一鐵芯17、一圓柱形線圈管18和一位于內部的銜鐵19組成。在通過加上電壓對直流電磁鐵勵磁時在直流電磁鐵12相應的、后面還要加以說明的極性的情況下銜鐵19沿軸向向換向閥11運動。控制推桿20與該銜鐵19連接，并將直流電磁鐵12的操作力傳遞到裝在閥體內的換向閥11上。控制推桿20穿過直流電磁鐵12和印刷電路板14的整個長度。控制推桿20在頂部一側的末端伸出閥體蓋15，并用一彈性外罩21遮蓋，在緊急情況下可以用手工操作此末端以開啟換向閥11。
在圖1中所示的實施例中在圓柱形線圈管18的軸向延長線上鐵芯17區域內設有一永久磁鐵22，它在換向閥的操作位置時的極性和與直流電磁鐵的共同作用表示在圖3a和3b中。如圖3a可見，為了使銜鐵19連同控制推桿20移動到換向閥11的開啟位置，直流電磁鐵12通過未畫出的電子控制裝置這樣地接通極性，使磁力線23同方向穿過永久磁鐵22以及直流電磁鐵12，從而加強永久磁鐵22存在的磁場。由于這一磁場加強銜鐵19連同控制推桿20向換向閥11方向吸引，使得通過這一直線運動使裝在換向閥11內的閉合體向開啟位置行進，以給使用器械供給工作介質。銜鐵19連同控制推桿20由永久磁鐵22保持在引起換向閥開啟的終點位置上，因此在開關過程期間對于直流電磁鐵12的勵磁所必需的電流可以關掉；因此在這一終點位置只有永久磁鐵22作用在銜鐵19上。
如果換向閥11需要由其閉合體轉換到關閉位置，那么直流電磁鐵重新勵磁，但是以與永久磁鐵的極性相反的極性，如圖3b中所示。在那里所表示的磁力線23分布中永久磁鐵22的磁場受到削弱，使得磁場強度不再足以維持住銜鐵19和控制推桿20；安裝在換向閥內的閥門彈簧、必要情況下通過作用在閉合體上的液體壓力的支持，使控制推桿20連同銜鐵19退回到圖1中所示的起始位置。
在圖2中所示的實施例中永久磁鐵22安裝在鐵芯17內線圈管18和控制推桿20之間存在的環形腔內，從而被線圈管18所包圍，隨之促使控制閥結構尺寸的減小。
在上述說明中、權利要求書、摘要和圖形中公布的本資料對象的特征對于以其不同的實施形式實現本發明既可以是單獨的、也可以相互任意地組合。
權利要求
1．用于液壓邁步機構的電子液壓控制閥，具有一可連接在高壓管上的3/2換向閥和一可連接在一安全火花型電源上的、由一電子控制裝置控制的直流電磁鐵，以控制3/2換向閥在一由彈簧力作用和/或等候在它上面的壓力液體確定的關閉位置和一由被直流電磁鐵從起始位置推動到其操作位置的控制推桿引起的并在操作位置由控制推桿保持的開啟位置之間運動，其特征在于設有一使控制推桿(20)保持在其操作位置的永久磁鐵(22)，并且電子控制裝置這樣地設置，以使直流電磁鐵(12)根據換向閥(11)的切換改變其極性，使得為了使換向閥(11)行進到其開啟位置直流電磁鐵和永久磁鐵可調整到同樣的極性，而為了使換向閥(11)轉換到其關閉位置直流電磁鐵(12)和永久磁鐵(22)可調整到相反的極性。
2．按權利要求1的控制閥，其特征在于在相應于換向閥(11)開啟位置的控制推桿(20)的操作位置促使直流電磁鐵勵磁的電流關斷。
3．按權利要求1或2的控制閥，其特征在于永久磁鐵(22)與直流電磁鐵同心地軸向安裝在直流電磁鐵(12)圓柱形線圈管(18)的朝向換向閥(11)的末端上。
4．按權利要求1或2的控制閥，其特征在于永久磁鐵(22)在圓柱形線圈管(18)朝向換向閥(11)的末端處被線圈管(18)包圍地安裝在線圈管(18)和控制推桿(20)之間的環形腔內。
5．按權利要求1至4之任一項的控制閥，其特征在于給直流電磁鐵(12)附設一在其電源中斷時可開關的貯能器。
全文摘要
用于液壓邁步機構的電液控制閥,具有一可與高壓管連接的3/2換向閥和一用于控制換向閥的直流電磁鐵,其特征在于:設有一將控制推桿(20)保持在其對于換向閥(11)的操作位置的永久磁鐵(22),并且用來使直流電磁鐵(12)改變極性的電子控制裝置根據換向閥(11)的轉換調整。
文檔編號F16K31/06GK1299014SQ0013527
公開日2001年6月13日 申請日期2000年12月8日 優先權日1999年12月9日
發明者漢斯－尤多·賴納 申請人:Dbt自動化有限公司