Beschreibung

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen linearen Wegaufnehmer gemäß dem Oberbegriff des

Patentanspruchs 1 und ein Hydraulikventil mit dem linearen Wegaufnehmer gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8.

Hintergrund der Erfindung Lineare Wegaufnehmer, insbesondere solche, die dazu geeignet sind, den Verfahrweg eines Ventilschiebers eines stetig verstellbaren Schieberventils zu erfassen, erfordern eine Justierung des Wegaufnehmers an eine Mittelstellung und/oder Nullstellung des

Ventilschiebers, je nachdem, ob eine doppeltwirkende oder einfachwirkende Betätigung des Ventilschiebers vorliegt. Bekannte Lösungen sehen dafür beispielsweise Stelleinrichtungen vor, die eine bauliche Länge des Wegaufnehmers vergrößern, was wiederum in einer weiteren Erhöhung einer baulichen Länge des Schieberventils mit dem Wegaufnehmer resultiert.

Insbesondere bei Hydraulikventilen in Blockbauweise ist dies nachteilig, da sich dadurch vorgegebene Rastermaße nicht einhalten lassen oder zumindest verschieben.

Offenbarung der Erfindung Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen linearen Wegaufnehmer für einen Ventilschieber eines, insbesondere stetig verstellbaren, Hydraulikventils mit verringertem Platzbedarf zu schaffen. Diese Aufgabe wird gelöst durch einen linearen Wegaufnehmer mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 .

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Hydraulikventil zur Verfügung zu stellen, das trotz Verwendung eines linearen Wegaufnehmers für einen Ventilschieber eines, insbesondere stetig verstellbaren, Hydraulikventils einen geringen Platzbedarf aufweist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Hydraulikventil mit den Merkmalen des

Patentanspruchs 8. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Ein erfindungsgemäßer linearer Wegaufnehmer für einen Ventilschieber eines, insbesondere stetig verstellbaren, Hydraulikventils, wobei der Ventilschieber insbesondere eine

Mittelstellung oder eine Nullstellung hat, enthält ein Gehäuse und eine in dem Gehäuse längsverschiebbar gelagerte Mess-Spule. Weiter enthält der lineare Wegaufnehmer gemäß der vorliegenden Erfindung eine Stelleinrichtung und ein Federelement. Die Mess-Spule ist mittels der Stelleinrichtung gegen eine Federkraft des Federelements längsverschiebbar und damit in ihrer relativen Längsposition zum Ventilschieber einstellbar. Die Stelleinrichtung ist als ein Verschlussdeckel des Gehäuses ausgebildet. Dadurch wird ein linearer

Wegaufnehmer mit geringem Platzbedarf zur Verfügung gestellt, da die erfindungsgemäß ausgebildete Stelleinrichtung nicht nur nicht über das Gehäuse hinausragt, sondern auch weiterhin die Verwendung eines kompakten Gehäuses erlaubt.

Weiter vorteilhaft ist die Verwendung einer sehr kompakten und sehr kurz bauenden

Mess-Spule. Dies trägt weiter dazu bei, das Gehäuse baulich kompakt zu halten und unterstützt somit weiter die eine Aufgabe der Erfindung, einen linearen Wegaufnehmer mit verringertem Platzbedarf zu schaffen. Vorteilhafterweise weist der lineare Wegaufnehmer ein zumindest teilweise, insbesondere überwiegend, in dem Gehäuse angeordnetes Sensor-Druckrohr auf, auf dem die Mess-Spule längsverschiebbar gelagert ist. Dies trägt weiter zu der kompakten Bauweise des

erfindungsgemäßen linearen Wegaufnehmers bei, da das Sensor-Druckrohr nicht nur die Mess-Spule lagert, sondern auch in seinem Inneren Platz bietet für einen einstückig oder mehrstückig verlängerten Ventilschieber, dessen Bewegung in dem Sensor-Druckrohr von der Mess-Spule detektierbar ist.

Vorteilhafterweise ist das Sensor-Druckrohr, insbesondere mit seinem einen Ende, in einen Boden des Gehäuses eingepresst und fluiddicht abgedichtet. Somit ist eine stabile Position des Sensor-Druckrohrs gewährleistet und das Gehäuseinnere vor eindringendem Fluid geschützt.

Weiter vorteilhaft weist das Sensor-Druckrohr eine hohe Druckfestigkeit auf und ist somit für Hochdruckanwendungen geeignet.

Vorteilhafterweise ist die Mess-Spule über das Federelement gegen das Gehäuse abgestützt. Das Federelement kann ein oder mehrere federnde Elemente aufweisen, beispielsweise als eine Schraubenfeder oder ein Tellerfederpaket ausgebildet sein.

Weiter vorteilhaft weist der Verschlussdeckel einen nach innen abstehenden

schulterförmigen Rohrfortsatz auf, mit dem der Verschlussdeckel an der Mess-Spule anliegt. Durch das Zusammenspiel des an der Mess-Spule anliegendem Rohrfortsatzes mit der federnden Abstützung der Mess-Spule an dem Gehäuse ist gewährleistet, dass bei einer axialen Bewegung des Verschlussdeckels die Mess-Spule dieser Bewegung folgt und so auf platzsparende Art und Weise auf insbesondere eine Mittelstellung oder eine Nullstellung des Ventilschiebers des Hydraulikventils, für den der Wegaufnehmer geeignet ist, einstellbar ist.

Weiter vorteilhaft ist in dem schulterförmigen Rohrfortsatz ein anderes Ende des

Sensor-Druckrohrs aufgenommen, insbesondere dasjenige, das dem in den Boden eingepressten einen Ende gegenüberliegt. Somit ist das Sensor-Druckrohr an beiden Enden gestützt und dadurch stabilisiert. Vorteilhafterweise ist das Gehäuse mittels des Verschlussdeckels dicht, insbesondere fluiddicht, verschließbar. Auf diese Weise ist das Gehäuseinnere, insbesondere die

Mess-Spule, vor Verschmutzung geschützt und vor diesbezüglicher

Funktionsbeeinträchtigung bewahrt.

Vorteilhafterweise ist der Verschlussdeckel in seiner Position fixierbar, insbesondere mit mindestens einer Madenschraube, die radial am Umfang des Verschlussdeckels in das Gehäuse eingeschraubt sein kann und einen Abschnitt des Verschlussdeckels klemmen kann. Somit ist eine unbeabsichtigte Veränderung der Position des Verschlussdeckels und damit einer unbeabsichtigten Veränderung der Einstellung der Mess-Spule verhindert.

Ein erfindungsgemäßes Hydraulikventil, insbesondere stetig verstellbar, mit einem

Ventilschieber enthält einen linearen Wegaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 7. Die Mess-Spule ist mittels des Verschlussdeckels einstellbar, insbesondere auf eine

Mittelstellung oder eine Nullstellung des Ventilschiebers. Dadurch wird ein Hydraulikventil mit Ventilschieber geschaffen, das bei Verwendung des erfindungsgemäßen kompakt bauenden Wegaufnehmers einen geringen Platzbedarf hat.

Alternativ dazu ist ein, insbesondere stetig verstellbares, Sitzventil mit dem

erfindungsgemäßen linearen Wegaufnehmer ausrüstbar. Hier ist auch der Vorteil des kompakt bauenden Wegaufnehmers nutzbar wie bei dem oben genannten Schieberventil.

Vorteilhafterweise ist eine Ventilbohrung des Hydraulikventils mittels des Gehäuses, insbesondere mittels seines Bodens, fluiddicht verschließbar. Auf diese Weise ist kein extra Bauteil zum Abdichten der Ventilbohrung erforderlich und zudem ist der Wegaufnehmer für den Ventilschieber zugänglich.

Vorteilhafterweise weist das Gehäuse des Wegaufnehmers, insbesondere sein Boden, einen in die Ventilbohrung hineinragenden Fortsatz und/oder ein Dichtmittel auf. Insbesondere ist das Dichtmittel, das beispielsweise als O-Ring oder als Dichtmasse ausgebildet ist, zur fluidischen Abdichtung der Ventilbohrung zu dem Gehäuse zwischen Gehäuse und

Ventilbohrung angeordnet. Der lineare Wegaufnehmer kann an dem Hydraulikventil lösbar befestigt sein, insbesondere ist das Gehäuse an dem Hydraulikventil angeschraubt.

Vorteilhafterweise ist der lineare Wegaufnehmer an einem anderen Ende des

Hydraulikventils angeordnet als ein Hubmagnet für den Ventilschieber. Somit ist wegen des Abstandes eine magnetische Abschirmung der Mess-Spule nicht erforderlich und das Hydraulikventil mit dem Wegaufnehmer lässt sich kostengünstig und einfach herstellen.

Vorteilhafterweise weist die Mess-Spule eine magnetische Abschirmung auf, so dass der lineare Wegaufnehmer nahe am Hubmagneten montierbar ist.

Vorteilhafterweise ist der Hubmagnet doppeltwirkend und der Ventilschieber weist eine Mittelstellung auf. Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer

Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 in einem Längsschnitt eine dreidimensionale Vorderansicht eines

erfindungsgemäßen Wegaufnehmers, und

Figur 2 ein erfindungsgemäßes stetig verstellbares Hydraulikventil mit einem Ventilschieber, bei dem der Wegaufnehmer gemäß Figur 1 zum Einsatz kommt. Detaillierte Beschreibung der dargestellten Ausführungsformen

Das in Figur 1 dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen linearen

Wegaufnehmers 1 hat ein Gehäuse 2, in dessen Boden 4 ein Sensor-Druckrohr 6 mit seinem einen Ende eingepresst und fluiddicht abgedichtet ist. Auf dem Sensor-Druckrohr 6 ist eine Mess-Spule 8 längsverschiebbar gelagert, wobei die Mess-Spule 8 hier mit einer magnetischen Abschirmung 9 versehen ist. Die Mess-Spule 8 ist über ein Federelement 10, hier ein Tellerfederpaket, an dem Gehäuse 2 abgestützt. Ein Verschlussdeckel 12, mittels dessen das Gehäuse dicht verschließbar ist, hat einen nach innen abstehenden

schulterförmigen Rohrfortsatz 14, mit dem der Verschlussdeckel 12 an der Mess-Spule 8 anliegt. In dem Rohrfortsatz 14 ist das Sensor-Druckrohr 6 mit seinem anderen Ende aufgenommen.

In dem Sensor-Druckrohr 6 ist ein Endabschnitt eines Ventilschiebers 16 eines (hier nicht dargestellten) Hydraulikventils aufgenommen, wobei der Ventilschieber 16 - entsprechend verlängert - einstückig ausgeführt sein kann, oder mit einer an dem Ventilschieber 16 befestigten entsprechenden Verlängerung, bevorzugt einem Anker 17, mehrstückig ausgeführt sein kann. Der in dem Sensor-Druckrohr 6 bewegliche Ventilschieber 16 beziehungsweise der Anker 17 bewirkt mit seiner Bewegung eine Veränderung in dem Magnetfeld der Mess-Spule 8, die detektierbar und an eine Erfassungs-/Auswerteeinrichtung weiterleitbar und somit als zurückgelegter Weg des Ventilschiebers 16 interpretierbar ist. An einem Endabschnitt weist der Anker 17 einen Stabkern auf, der bei Bewegung des

Ankers 17 die Veränderung in dem Magnetfeld der Mess-Spule 8 verstärkt. Der Verschlussdeckel 12 ist als eine Stelleinrichtung ausgebildet, mittels der die

Mess-Spule 8 gegen eine Federkraft des Federelements 10 längsverschiebbar ist. Der Verschlussdeckel ist in seiner Position mit Madenschrauben 18 fixierbar.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird beim Hineinschrauben des Verschlussdeckels 12 über den Rohrfortsatz 14 die Mess-Spule 8 gegen die Federkraft des Federelements 10 entlang des Sensor-Druckrohrs 6 in Richtung des Bodens 4 verschoben. Beim

Herausschrauben des Verschlussdeckels 12 wird wegen der Federkraft des

Federelements 10 die Mess-Spule 8 entlang des Sensor-Druckrohrs 6 in Richtung des Verschlussdeckels 12 verschoben. Somit ist eine Längsposition der Mess-Spule 8 auf platzsparende Art und Weise einstellbar.

Wird der erfindungsgemäße lineare Wegaufnehmer 1 bei einem stetig verstellbaren

Hydraulikventil 20 mit doppeltwirkendem Hubmagneten 22 für die Betätigung des

Ventilschiebers 16 verwendet, so wie in Figur 2 dargestellt, wird die Mess-Spule 8 vorteilhafterweise auf eine Mittelstellung des Ventilschiebers 16 eingestellt. Bevorzugt handelt es sich dabei um die Mittelstellung bei unbetätigtem Ventilschieber 16, die auch in Figur 2 gezeigt ist. Die Mittelstellung ergibt sich aus einem Zusammenwirken einer ersten Feder 24 und einer zweiten Feder 26, die einander entgegengerichtet auf ein Betätigungselement 28 des Ventilschiebers 16 wirken und in unbestromtem Zustand des Hubmagneten 22 eben die Mittelstellung des Ventilschiebers 16 einstellen. In der Mittelstellung ist ein Zulauf 30 des Hydraulikventils 20 mittels des Ventilschiebers 16 geschlossen und somit eine

Fluidverbindung zwischen dem Zulauf 30 und einem ersten Ablauf 32 und/oder einem zweiten Ablauf 34 unterbrochen. Mittels des erfindungsgemäßen Wegaufnehmers 1 ist, wie zu Figur 1 beschrieben, die Mess-Spule 8 auf die Mittelstellung einstellbar. Bei Betätigung des Ventilschiebers 16 mittels des Hubmagneten 22 gegen die erste

Feder 24 ist eine Fluidverbindung vom Zulauf 30 zum ersten Ablauf 32 hergestellt und eine Fluidverbindung vom zweiten Ablauf 34 zu einer (nicht dargestellten) Druckmittelsenke. Bei Betätigung des Ventilschiebers 16 mittels des Hubmagneten 22 gegen die zweite Feder 26 ist eine Fluidverbindung vom Zulauf 30 zum zweiten Ablauf 34 hergestellt und eine

Fluidverbindung vom ersten Ablauf 32 zu der Druckmittelsenke.

Der Ventilschieber 16 ist in einer Ventilbohrung 36 des Hydraulikventils 20 angeordnet. Die Ventilbohrung 36 ist mittels des Gehäuses 2, insbesondere mittels seines Bodens 4, fluiddicht verschließbar, wobei der Boden 4 einen in die Ventilbohrung 36 hineinragenden Fortsatz 38 aufweist. Zwischen dem Gehäuse 2 - insbesondere dem Boden 4 - und dem

Hydraulikventil 20 ist ein Dichtmittel 40, hier ein O-Ring, zum Abdichten der Ventilbohrung 36 zu dem Gehäuse 2 angeordnet.

Der lineare Wegaufnehmer 1 ist an einem anderen Ende des Hydraulikventils 20 angeordnet als der Hubmagnet 22, so dass eine magnetische Abschirmung der Mess-Spule 8 nicht erforderlich ist.

Offenbart ist ein linearer Wegaufnehmer für ein Hydraulikventil, insbesondere stetig verstellbar und in Schieberbauweise, wobei mittels der in dem Wegaufnehmer enthaltenen Stelleinrichtung eine Mess-Spule des Wegaufnehmers auf eine Mittelstellung des

Ventilschiebers in dem Hydraulikventil einstellbar ist. Die Stelleinrichtung ist als ein

Verschlussdeckel eines Gehäuses des Wegaufnehmers ausgebildet. Weiter ist ein

Hydraulikventil mit einem solchen Wegaufnehmer offenbart. Bezugszeichenliste

1 Linearer Wegaufnehmer

2 Gehäuse

4 Boden

6 Sensor-Druckrohr

8 Mess-Spule

9 Abschirmung

10 Federelement / Tellerfedern

12 Stelleinrichtung / Verschlussdeckel

14 Rohrfortsatz

16 Ventilschieber

17 Anker / Stabkern

18 Madenschraube

20 Hydraulikventil

22 Hubmagnet

24 erste Feder

26 zweite Feder

28 Betätigungselement des Ventilschiebers

30 Zulauf

32 erster Ablauf

34 zweiter Ablauf

36 Ventilbohrung

38 Fortsatz

40 Dichtmittel