DE1056894B

DE1056894B - Steuerschieber mit Magnetantrieb

Info

Publication number: DE1056894B
Application number: DESCH22737A
Authority: DE
Inventors: Franz Schmidt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1957-07-01
Filing date: 1957-07-01
Publication date: 1959-05-06

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf einen Steuerschieber mit Magnetantrieb, der z. B. aus gegenläufig auf den Schieber einwirkenden Elektromagneten bestehen kann.

Bei elektromagnetischen Steuerschiebern bekannter Bauart werden Einfach- und Doppelmagnete in Verbindung mit Rückstellfedern verwendet. Da die Magnete die Federkraft überwinden müssen, müssen sie entsprechend stark sein. Durch diese Federn wird jedoch zugleich die Schaltgeschwindigkeit der Schieber verringert und ungleichmäßig. Bei den Magneten mit Rückstellfedern und auch bei sogenannten Tauchspulenschiebern und bei Schiebern mit Doppelmagneten ohne Rückstellfedern wirkt es sich besonders störend aus, daß die Schieber während des Arbeitsganges durch die Magnete gehalten werden müssen, d. h., daß die Magnetspulen für die Zeitdauer des Arbeitsvorganges unter Strom stehen müssen. Dazu ist es in der Regel erforderlich, daß die Magnete mit Hilfe besonderer Einrichtungen (z. B. Steuerschienen, Steuerkurven und Nocken, Relais u. dgl.) unter Strom gehalten werden. Bei Automaten mit sehr schnellen Arbeitsfolgen und dabei erforderlicher hoher Schaltgeschwindigkeit und großen Schaltzahlen sind diese Hilfsgeräte, abgesehen von der durch sie bedingten Verteuerung, meist hinderlich.

Für die Betätigung des Steuerschiebers werden üblicherweise geschlossene Elektromagnete in Anbauform mit zwei Lagerstellen für den beweglichen Magnetkern verwendet. Diese Art von Magneten läßt sich jedoch nur unter Schwierigkeiten mit dem Schieber selbst verbinden. Es werden dann zwischen Schieber und Magnetanker bzw. Magnetkern Kupplungen, z. B. in Form einer Gewindeanschluß- oder Stiftkupplung, vorgesehen. Jedoch hat auch diese Art der Lagerung für die Magnetanker den Nachteil, daß bei großer Schalthäufigkeit für einen Bearbeitungsgang nach vielen Schaltzahlen die Lagerstellen auslaufen, was besonders bei Kleinmagneten und dünnen Achsen eintritt (also besonders bei Hilfsschiebern), wodurch eine saubere Führung von Schieberachse und Magnetanker nicht mehr gewährleistet ist. Infolge des damit an einer Stelle zu gering werdenden Luftspaltes zwischen Magnet und Kern neigen diese dann zum »Kleben« und lassen sich schließlich nicht mehr bewegen, so daß schon nach verhältnismäßig kurzer Arbeitsdauer eine Erneuerung der Vorsteuereinrichtung oder von Einzelteilen der Vorsteuerung erforderlich wird.

Zur Behebung dieser Mängel sieht die Erfindung vor, daß wenigstens an einem Ende des Schieberkolbens oder an beiden Enden ein Haltering vorgesehen ist, der eine solche Passung bzw. Vorspannung besitzt, daß er den Schieberkolben gegenüber

Steuerschieber mit Magnetantrieb

Anmelder:
Franz Schmidt,
Schmitten (Taunus), Im Gelände

Franz Schmidt, Schmitten (Taunus),
ist als Erfinder genannt worden

den im Betrieb auf ihn einwirkenden Kräften in seiner eingestellten Lage hält, der Antriebskraft des bzw. der Magnete aber keinen nennenswerten Widerstand entgegensetzt.

so Durch diese Maßnahme ist es dann ferner möglich zur Vereinfachung des Aufbaues den Steuerschieber mit zwei Magnetankern fest zu verbinden und die Vorteile einer solchen für einen mit Rückstellfedern versehenen Steuerschieber an sich bekannten starren Verbindung auszunutzen, die darin besteht, daß ein Kleben des Ankers an der Magnetspule in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Lagerung vermieden wird, weil die Lagerung des Schiebers zugleich die Lagerung und Führung des Ankers bildet.

Bei einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausbildung eines Steuerschiebers sind die beiden Magnete wegen der an Justierung und Einstellung des Schiebers zu stellenden Anforderungen axial einstellbar angeordnet, um ein genau maßhaltiges Festhalten der Magnete während des Betriebes zu erreichen. Diese Maßnahme ist an sich bekannt.

Um hohe Schaltgeschwindigkeiten bei hohen Schaltzahlen zu ermöglichen, kann man unter Vermeidung der eingangs genannten Nachteile bekannter Steuerschieber mit Magnetantrieb bei der Verwendung eines erfindungsgemäßen Steuerschiebers mit Impulssteuerung arbeiten, d. h., man braucht nicht Sorge dafür zu tragen, daß der Magnet während der Dauer eines Arbeitsganges eingeschaltet bleibt. Zur Erhöhung der Schaltg"eschwindigkeit ist es vorteilhaft, außer dem Magnetkern noch keine Platte vorzusehen, die sich bei Betätigung des Magnets auf die Stirnfläche seines Gehäuses auflegt und gleichen Außen durchmesser wie dieser hat. Diese an sich bekannte Maßnahme trägt dazu bei, daß das Feld des Magnets im Augenblick des Einschaltens durch die Platte hindurchgeht und besser ausgenutzt wird.

Wie erwähnt, wird durch einen Steuerschieber nach der Erfindung selbsttätige Steuerung einer Maschine

909 509/240

Claims

mittels Stromimpulsen ermöglicht, die über Mikrooder Endschalter von den einzelnen Bewegungen der Maschine selbst, durch Druck- und Strömungsschalter oder sonstige Schalteinrichtungen ausgelöst werden können. Der Aufbau der Gesamtsteuerung wird dadurch wesentlich vereinfacht, übersichtlicher, weniger störungsanfällig und billiger. In der Zeichnung ist ein elektromagnetisch betätigter Steuerschieber nach der Erfindung dargestellt. Das Druckmittel gelangt von der Bohrung 3 des Gehäuses 1 über den Kanal 4 und die Verschlußschraube 5 zur Arbeitsstelle. Xach erfolgter Umschaltung wandert der Schieberkolben 2 nach links, und das Druckmittel fließt über 5 und 4 nach dem Abfluß 6. Durch die beiden Halteringe 7 wird eine unbeabsichtigte Lageveränderung des Schieberkolbens 2 \rerhindert. Die Halteringe 7 sind so gestaltet, daß sie bei starkem Rütteln, Vibration oder einer Veränderung der Einbaulage den Schieberkolben 2 sicher festhalten, aber einer Bewegung desselben durch die Magnete keinen ao nennenswerten Widerstand entgegensetzen. Abstandsring 8 verhindern eine Verschiebung der Halteringe 7 in axialer Richtung. Lippenränder an den Halteringen 7 halten diese in ihren Bohrungen fest. Eine besondere Befestigung ist daher nicht erforderlich. Das Lecköl wird durch die Halteringe 7 vom Schieberkolben 2 abgestreift und über die Ringnuten 10 in die Leckölbohrungen 9 abgeleitet. Die Magneträume werden dadurch ölfrei gehalten. Die Lagerung des beweglichen Magnetankers 12 übernimmt der mit ihm fest verbundene Schieberkolben 2. Die Platten 11 sind fest mit dem Schieberkolben 2 und den Magnetankern 12 verbunden. Der Außendurchmesser der Platten 11 ist gleich dem Außendurchmesser der Magnetgehäuse 14. Daher verlaufen die Feldlinien fast vollständig in Eisen und tragen zu einer Verbesserung der Zugkraft bei. Die Elektromagnete. bestehend aus den Magnetgehäusen 14, den Spulen 13 und den Deckeln 15 sind in axialer Richtung einstellbar. Durch die Schrauben 17 und die plastischen Unterlagen 16 werden die Magnete festgestellt. Die gewünschten Eigenschaften der Halteringe 7, die sich mit elastischer \7'orspannung etwas nachgiebig an den Schieber 2 anlegen sollen, ergeben sich am besten, wenn die Halteringe aus gummiähnlichem Kunststoff bestehen. Zum Beispiel haben sich ölbeständige und abriebfeste formbeständige Kunststoffe auf der Basis von Polyester und Isocyanat, wie Kunststoffe aus der Gruppe der Äthylenpolyester in Kombination mit Diisocyanat, besonders bewährt. Es ist noch zu erwähnen, daß bei der praktischen Ausführung der Erfindung die Spulen 13 der Magnete regelmäßig für 100% Einschaltdauer ausgelegt werden können und sollen und gleichwohl gemäß der Erfindung kurze, mit hoher Schalthäufigkeit und z.B. bei Genauigkeitsschaltungen auftretende Stromimpulse einwandfrei wirksam werden. Patentansprüche;

1. Steuerschieber mit Magnetantrieb, dadurch gekennzeichnet, daß an wenigstens einem Ende des Schieberkolbens (2) ein Haltering (7) vorgesehen ist, der eine solche Passung bzw. Vorspannung besitzt, daß er den Schieberkolben (2) gegenüber den im Betrieb auf ihn einwirkenden Kräften in seiner eingestellten Lage hält, der Antriebskraft des bzw. der Magnete (13, 14, 15) aber keinen nennenswerten Widerstand entgegensetzt.

2. Steuerschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieberkolben (2) und die Magnetanker (12) fest miteinander verbunden sind.

3. Steuerschieber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Scbieberkolben (2) und der Magnetanker (12) eine Platte (11) tragen, deren Außendurchmesser dem Außendurchmesser des Magnetgehäuses (14) entspricht.

4. Steuerschieber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete (13, 14, 15) in axialer Richtung einstellbar angeordnet sind.

5. Steuerschieber nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteringe (7) aus gummiähnlichem Kunststoff bestehen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 671 407, 877 523;
USA.-Patentschrift Nr. 2 587 538.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen