DE1131059B

DE1131059B - Electromagnetic drive for control valves u. like

Info

Publication number: DE1131059B
Application number: DEP26550A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Oswald Busse
Original assignee: Passavant Werke AG and Co KG
Current assignee: Aqseptence Group GmbH
Priority date: 1961-02-10
Filing date: 1961-02-10
Publication date: 1962-06-07

Description

Elektromagnetischer Antrieb . für Steuerventile u. dgl. Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Antrieb für Steuerventile u. dgl. mit nur einem Verschlußteil für mehr als zwei Steuerstellungen.Electromagnetic drive . for control valves and the like The invention relates to an electromagnetic drive for control valves and the like with only one closure part for more than two control positions.

Zur Kraftübertragung in Maschinen und Geräten werden in immer stärkerem Maße hydraulische Einrichtungen mit entsprechenden Steuergeräten verwendet. Die Betätigung dieser Steuergeräte erfolgt meist auf elektrischem Wege, denn die vielfach geforderte selbsttätigeVerstellung der hydraulischenSteuergeräte kann dadurch am besten gelöst werden. Man verwendet in der Hauptsache Hubmagnete, die über wegabhängige.Endschalter oder zeitabhängigeZeitschalter geschaltet werden. Der Anwendb#arkeit von Hubmagneten sind jedoch Grenzen gesetzt, weil sie in der Normalausführung, besonders aber in derAusführung für Drehstrom, nur zwei Schaltstellungen aufweisen, und zwar ist unter Spannung der Anker angezogen und spannungslos derAnker abgefallen. Hydraulische Steuergeräte mit nur zwei Schaltstellungen lassen sich daher mit einem Hubmagnet einfach betätigen; sind aber mehr als zwei Schaltstellungen zu durchfahren, so muß man für jede Steuerstellung ein gesondertes Steuerventil oder einen Steuerblock mit mehreren Steuergeräten vorsehen, von denen jedes nur eine Steuerstellung außer seiner Nullstellung einnehmen kann, d. h., man muß entsprechend zwei oder mehr Hubmagnete verwenden. Es sind z. B. Längsschiebersteuergeräte mit drei Schaltstellungen bekannt, bei denen aus einer Mittelstellung des Steuerschiebers heraus die Verstellung des Schiebers von zwei in Verlängerung der Schieberachse am Schiebergehäuse angeordneten Hubmagneten derart erfolgt, daß einmal der eine, dann der andere Hubmagnet den Schieber direkt betätigt; die Rückführung des Schiebers in die Mittelstellung erfolgt bei spannungslosen Magneten durch Rückstellfedern. Auch in diesem Fall ist der Schaltvorgang noch einfach. Besitzt der Schieber dagegen vier oder noch mehr Schaltstellungen, so ist schon ein umfangreicher Schaltmechanismus mit einer entsprechenden Anzahl von Hubmagneten erforderlich, um das gewünschte Schaltprogramm z. B.-in einer vorher festgelegten Reihenfolge zu durchfahren. Bei z. B. vier Schaltstellungen des Steuergerätes sind drei Hubmagnete nötig, um die vier Schieberstellungen zu ermöglichen.For power transmission in machines and devices, hydraulic devices with appropriate control devices are used to an increasing extent. The actuation of these control devices is usually done electrically, because the often required automatic adjustment of the hydraulic control devices can be solved best in this way. Mainly lifting magnets are used, which are switched via travel-dependent limit switches or time-dependent time switches. However, there are limits to the applicability of solenoids, because in the normal version, but especially in the version for three-phase current, they only have two switch positions, namely the armature is attracted when under voltage and the armature is de-energized. Hydraulic control devices with only two switching positions can therefore be easily operated with a lifting magnet; but if more than two switching positions are to be passed through, a separate control valve or a control block with several control devices must be provided for each control position, each of which can only assume one control position other than its zero position, i.e. That is, two or more lifting magnets must be used accordingly. There are z. B. Longitudinal slide control devices with three switching positions are known, in which the adjustment of the slide by two lifting magnets arranged in extension of the slide axis on the slide housing takes place in such a way that once the one, then the other lifting magnet actuates the slide directly; the return of the slide to the middle position takes place when the magnets are de-energized by means of return springs. In this case, too, the switching process is still simple. If, on the other hand, the slide has four or more switching positions, an extensive switching mechanism with a corresponding number of solenoids is required to set the desired switching program e.g. B.-to drive through in a predetermined order. At z. B. four switching positions of the control unit, three solenoids are necessary to enable the four slide positions.

Es ist Aufgabe der Erfindung, für die letzteren Steuerungen mit mehr als drei Schaltstellungen unter Vermeidung eines komplizierten Schaltmechanismus und unter Verwendung möglichst weniger Hubmagnete eine Vereinfachung des gesamten Steueraggregats zu erreichen. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß ein auf das Verschlußteil einwirkender Hebel mit den Ankern von nicht mehr Hubmagneten als der Hälfte der Zahl der Stellungen gelenkig verbunden und um die Gelenkverbindung mit dem einen oder einem jeweils anderen Hubmagnet verschwenkbar ist.It is the object of the invention for the latter controls with more than three switching positions while avoiding a complicated switching mechanism and by using as few lifting magnets as possible a simplification of the whole To achieve control unit. This object is achieved according to the invention in that a lever acting on the closure part with the anchors of not more solenoids than half the number of positions articulated and around the articulated connection with one or the other lifting magnet can be pivoted is.

Die Erfindung zeigt eine Lösung auf, bei der die zwei Schaltstellungen eines Hubmagnets durch kinematische Kombination additiv zur Erfüllung eines gewünschten Schaltprogramms benutzt werden, so daß beispielsweise bei vier Schieberstellungen nur zwei, bei sechs Schieberstellungen nur drei Hubmagnete erforderlich sind, um das Schaltprogramm in gewünschter Reihenfolge züi durchfahren. Das Schaltgestänge besteht lediglich aus einem oder mehreren einfachen Hebeln, die bei mehr als drei Steuerstellungen den bisherigen komplizierten Schaltmechanismus ersetzen. Bei mehr als vier Steuerstellungen kann man gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken einen oder mehrere weitere Hubmagnete zur Fixierung des dem Steuerventil od. dgl. abgewandten Hebelendes in Stellungen zwischen den beiden Endstellungen (stromlos und unter Strom stehend) der anderen Hubmagnete anordnen. Alle Hubmagnete werden vorteilhaft hängend in der Weise angeordnet, daß der Anker durch sein Eigengewicht bei stromloser Wicklung in die eine Endstellung fällt und unter Spannung in die andere Endstellung gezogen wird.The invention shows a solution in which the two switching positions of a solenoid through kinematic combination additively to fulfill a desired Switching program can be used, so that, for example, with four slide positions only two, with six slide positions only three solenoids are required Run through the switching program in the desired order. The shift linkage consists only of one or more simple levers, which are more than three Control positions replace the previous complicated switching mechanism. With more as four control positions one can according to a further idea of the invention one or several other lifting magnets for fixing the one facing away from the control valve or the like Lever end in positions between the two end positions (de-energized and energized standing) of the other lifting magnets. All lifting magnets are advantageously suspended arranged in such a way that the armature by its own weight with currentless winding falls into one end position and pulled under tension into the other end position will.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung sind in der Zeichnung einige Ausführungsbeispiele und Schaltbilder in schematischer Form dargestellt.For a more detailed explanation of the invention, some are in the drawing Exemplary embodiments and circuit diagrams shown in schematic form.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 besitzen die beiden Hubmagnete 1 und 2 den gleichen Hub HI=H2. Die beiden Anker der Hubmagnete sind an ihren freien Enden an den Gelenkpunkten 5 und 6 mit einem Hebel 4 gelenkig verbunden, der im Fall des Ausführungsbeispieles aus einem geraden Flacheisen bestehen kann. Der Steuerteil des hydraulischen Steuergerätes, z. B. ein Steuerschieber, wird von dem Gelenkpunkt 7 direkt verstellt, indem er an dieser Stelle mit dem Hebel 4 gelenkig verbunden ist. Man kann zwischen dem Hebel 4 und dem Steuerteil auch Zwischenglieder anordnen, wenn dies aus konstruktiven Gründen erforderlich ist oder wenn die Schaltstöße z. B. durch Federn oder dämpfende Stoffe, wie Gummi oder andere elastische, Körper, gemindert werden sollen.In the embodiment according to FIG. 1 , the two lifting magnets 1 and 2 have the same stroke HI = H2. The two armatures of the lifting magnets are articulated at their free ends at the hinge points 5 and 6 with a lever 4 which, in the case of the exemplary embodiment, can consist of a straight flat iron. The control part of the hydraulic control device, e.g. B. a control slide is adjusted directly from the hinge point 7 by being articulated to the lever 4 at this point. You can also arrange intermediate links between the lever 4 and the control part if this is necessary for structural reasons or if the switching shocks z. B. by springs or damping substances, such as rubber or other elastic, body should be reduced.

In Fig. 1 sind beide Hubmagnete spannungslos und die Anker durch ihr Eigengewicht abgefallen. Zusätzlich können Schraubenfedem 3 vorgesehen sein, die ein schnelles Abfallen der Anker begünstigen.In Fig. 1 , both solenoids are de-energized and the armatures have fallen off due to their own weight. In addition, helical springs 3 can be provided, which encourage the armature to drop off quickly.

Das Schaltprinzip ist in Fig. 2 dargestellt. Bei abgefallenen Ankern beider Hubmagnete 1 und 2 steht der Steuerteil des hydraulischen Steuergerätes in der Schaltstellung 111. Liegen die Hubmagnete 1 und 2 dagegen an einer Spannung, so sind die Anker angezogen, und der Hebel 4 ist um den Hub H, = H, angehoben, so daß die Schieberstellung 11 eingestellt ist. Dagegen wird der Hebel 4 um die Gelenkverbindung 5' des Ankers des Hubmagnets. 2 mit dem Schalthebel 4 geschwenkt und so die Schieberstellung 1 eingestellt, wenn nur der eine Hubmagnet 1 spannungslos wird und sein Anker abfällt. Wird dann auch der Hubmagnet 2 spannungslos, so nimmt die genannte Gelenkverbindung die mit 5 bezeichnete Lage ein, und der Schieber wechselt wieder auf Stellung III. Wenn der Hubmagnet 1 an einer Spannung liegt und sich dessen Gelenkverbindung mit dem Hebel 4 in der Stellung 6' befindet, so wird der Steuerteil in die Stellung IV gebracht.The switching principle is shown in FIG. When the armatures of both solenoids 1 and 2 have dropped, the control part of the hydraulic control unit is in switch position 111. If, however, the solenoids 1 and 2 are at a voltage, the armatures are attracted and the lever 4 is raised by the stroke H = H so that the slide position 11 is set. In contrast, the lever 4 is around the articulated connection 5 'of the armature of the lifting magnet. 2 is pivoted with the switching lever 4 and the slide position 1 is set when only one solenoid 1 is de-energized and its armature falls off. If the lifting magnet 2 is then also de-energized, the joint connection mentioned assumes the position indicated by 5 , and the slide changes back to position III. When the lifting magnet 1 is under voltage and its articulated connection with the lever 4 is in position 6 ' , the control part is brought into position IV.

Die Schaltstrecken w" w2 und w" sind etwa gleich. Sollen unterschiedliche Schaltstrecken erreicht werden, so kann dies durch entsprechende Wahl der Verhältnisse von a zu b und von H, und H, erfolgen. Ein entsprechendes Schaltbild zeigt Fig. 3. The switching paths w "w2 and w" are approximately the same. If different switching distances are to be achieved, this can be done by selecting the ratios of a to b and of H, and H, accordingly. A corresponding circuit diagram is shown in FIG. 3.

Als Vorteil gegenüber bekannten Nockensteuerungen, bei denen Nocken auf einer umlaufenden Welle Steuergeräte betätigen, kann bei der vorstehend erläuterten Einrichtung jede Steuerstellung I bis IV in beliebiger Reihenfolge geschaltet werden. Es ist ohne weiteres möglich, am Hebel 4 oder auch an nachgeschalteten Zwischengliedem einen Schaltknopf od. dgl. anzuordnen, um jederzeit ein Eingreifen von Hand in die automatische Schaltfolge zu ermöglichen.As an advantage over known cam controls in which cams Activate control devices on a rotating shaft, can be explained in the above Set up each control position I to IV can be switched in any order. It is easily possible on the lever 4 or on the intermediate links connected downstream a button or the like. To be able to intervene by hand at any time to enable automatic switching sequence.

Die Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein sogenanntes Zwillingssteuergefät mit automatischer Betätigung in einer Ausführung entsprechend den Darstellungen nach Fig. 1 bis 3. In diesem Fall sind drei Hubmagnete 11, 12 und 13 vorgesehen, wobei die Hubmagnete 11 und 12 mit dem Hebel 4 der Anordnung nach Fig. 1 entsprechen. Der Hubmagnet 13 hat einen geringeren Hub Hl" als die beiden ersteren Hubmagnete. Sein Anker ist z. B. über einen starren Winkelhebel 14 an den Hebel 4 angelenkt. Die beiden Hubmagnete 11 und 12 können analog zu der Ausführung nach Fig. 1 einen ungleichen oder gleichen Hub Hi, bzw. H,2 besitzen. Bei dieser Ausführung wird durch kinematische Kombination der Schaltmöglichkeiten der einzelnen Hubmagnete erreicht, daß z. B. bei drei Hubmagneten mit je zwei Schaltstellungen sechs Steuerstellungen für die Verstellung des Steuerteils im hydraulischen Steuergerät od. dgl. zur Verfügung stehen. Dadurch, daß der Hubmagnet 13 einen geringeren Hub Hi. als die beiden Hubmagnete 11 und 12 besitzt, sind zwischen den Steuerstellungen I und II sowie III und IV nach den Fig. 2 und 3 weitere Steuerstellungen zu erreichen, so daß insgesamt sechs Steuerstellungen 1 bis VI nach Fig. 4 zur Verfügung stehen.FIG. 4 shows an embodiment for a so-called Zwillingssteuergefät with automatic operation in an embodiment corresponding to the representations according to FIGS. 1 to 3. In this case, three solenoids 11, 12 and 13 are provided, wherein the solenoids 11 and 12 with the lever 4 the arrangement of FIG. 1 correspond. The solenoid 13 has a smaller stroke St "as the first two solenoids. The plunger is hinged z. B. a rigid angled lever 14 to the lever 4. The two solenoids 11 and 12 can be prepared analogously unequal to the embodiment of FIG. 1 or have the same stroke Hi or H, 2. In this design, kinematic combination of the switching options of the individual lifting magnets ensures that, for example, with three lifting magnets with two switching positions each, six control positions for the adjustment of the control part in the hydraulic control unit or the like. are also available. by having the solenoid 13 has a smaller stroke Hi. as the two solenoids 11 and 12 are to reach between the control positions I and II, and III and IV of FIGS. 2 and 3 further control positions, so that a total of six control positions 1 to VI according to FIG. 4 are available.

Derartige, Schaltvorrichtungen lassen sich durch zusätzliche Hubniagnete mit unterschiedlichen Hubwegen weiter ausbauen, wobei ihre additive Ergänzung durch einfache, Zwischenglieder erreicht werden kann und keinen komplizierten Schaltmechanismus benötigt.Such switching devices can be operated by additional Hubniagnete further expand with different stroke paths, with their additive supplement through simple, intermediate links can be achieved and no complicated switching mechanism needed.

Wenn alle Hubmagnete spannungslos sind, kann ein gewünschtes Steuerprogramm. auch von Hand geschaltet werden.When all solenoids are de-energized, a desired control program. can also be switched manually.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Electromagnetic drive for control valves and the like with only one locking part for more than two control positions other than the zero position, characterized in that a lever acting on the locking part is articulated with the anchors of no more lifting magnets than half the number of positions and is pivotable about the articulated connection with one or another lifting magnet.

2. Drive according to claim 1, characterized by one or more further lifting magnets for fixing the end of the lever facing away from the control valve or the like in positions between the two end positions (de-energized and energized) of the other lifting magnets. Considered publications: Deutsche, Auslegeschriften Nos. 1 012 798, 1037 795; German patent application Sch 3908 XII / 47 g (published June 11, 1953); U.S. Patent No. 2,916,019.