DE1163149B

DE1163149B - Elektromagnetische Betaetigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE1163149B
Application number: DEL28537A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Gerhard Seulen; Dr Phil Eberhard Steudel; Dipl-Ing Gerd Blaesser
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1957-09-07
Filing date: 1957-09-07
Publication date: 1964-02-13

Description

Elektromagnetische Betätigungsvorrichtung Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Betätigungsvorrichtung mit einer Stellmembran, die durch den in einer elektrisch leitenden Flüssigkeit durch eine elektromagnetische Pumpe erzeugten Druck verstellbar ist, wobei die Druckflüssigkeit einer auf die Stellmembran wirkenden, den ursprünglichen Zustand wiederherstellenden Kraft während des Arbeitshubes entgegenwirkt.
In der Reaktortechnik werden elektromagnetische Pumpen verwandt, die in der Lage sind, ohne rotierende Bewegung flüssige Metalle zu fördern. Das Prinzip dieser Pumpen beruht auf der sogenannten Dreifinger-Regel, wonach auf einen Strom, der senkrecht zu den Feldlinien durch ein Magnetfeld fließt, eine Kraft ausgeübt wird, deren Richtung senkrecht auf der Stromrichtung und den magnetischen Feldlinien steht.
Es wurde bereits vorgeschlagen, eine derartige elektromagnetische Pumpe zum Öffnen oder Schließen eines Ventils zu benutzen. Gemäß diesem Vorschlag ist eine Arbeitskammer mit veränderlichem Volumen vorgesehen, die dem Druck der Pumpenflüssigkeit ausgesetzt werden kann. Außerdem ist ein Vorratsraum für die Flüssigkeit vorhanden, der mit der Arbeitskammer über einen Kanal in Verbindung steht, der zumindest teilweise den Strömungsweg der elektromagnetischen Pump;. darstellt. Beim Einschalten der Pumpe wird die leitende Flüssigkeit aus dem Vorratsraum in den Arbeitsraum gedrückt, der über eine Balgenmembran mit der Ventilstange in Verbindung steht.
Der elektromagnetische Druckgeber gemäß der Erfindung unterscheidet sich von der beschriebenen Anordnung dadurch, daß die von der Pumpe geförderte Flüssigkeit eine Stellgliedmembran mittelbar oder unmittelbar von beiden Seiten beaufschlagt und in die die leitende Flüssigkeit enthaltende Verbindungsleitung zwischen den beiden Stellgliedseiten in an sich bekannter Weise die elektromagnetische Pumpe eingeschaltet ist.
Durch diese Maßnahme wird ein besonderes Vorratsgefäß für diese Flüssigkeit nicht benötigt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß eine das Flüssigkeitssystem gegenüber der Atmosphäre abschließende Membran in Wegfall kommt.
Bei manchen Ausführungsformen ist es zweckmäßig, die elektrisch leitende Flüssigkeit der Pumpe, die vorteilhafterweise ein flüssiges Metall ist, z. B. Quecksilber, nicht mit dem Membranventil in Berührung kommen zu lassen. In diesem Fall wird ein Ölpolster als Druckübertrager zwischen Ventil und Pumpe vorgesehen, die so leicht räumlich voneinarider getrennt werden können und nur mittels einer Öldruckleitung in Verbindung stehen. In einfacher Weise kann man so auch mehrere Ventile, die an verschiedenen Stellen eingebaut sind, mit nur einer Pumpe gleichzeitig betätigen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand von F i g. 1 bis 3 der Zeichnung beschrieben. In F i g. 1 befindet sich in dem nach außen abgeschlossenen Behälter 4 die Membran 1. Der Behälter ist mit der leitenden Druckflüssigkeit 2, vorzugsweise Quecksilber, gefüllt. Sie wird durch die elektromagnetischen Kräfte der einen Magneten 8 und einen stromdurchflossenen Leiter 9 aufweisenden Pumpe in Pfeilrichtung bewegt. Mit der Membran 1 ist eine Ventilstange 10 verbunden, die bei Betätigung der Pumpe gegen die Kraft einer Feder 11 nach unten bewegt wird und dabei das Ventil 12 schließt.
Mit 13 sind zwei Balgendichtungen bezeichnet, die unter Vermeidung von Stopfbüchsen eine Bewegung der Ventilstange 10 ermöglichen.
Bei stromloser magnetischer Pumpe herrscht auf beiden Seiten der Membran 1 der gleiche Druck, so daß diese die gezeichnete Ruhestellung einnimmt. Die Steuerung der Ventilstellung kann sowohl durch eine Veränderung des Stromes in dem Leiter 9 als auch durch eine entsprechende Bemessung des magnetischen Feldes erfolgen. In der Praxis wird man vorzugsweise an Stelle des eingezeichneten Dauermagneten einen an sich bekannten Elektromagneten verwenden, dessen Erregerstrom von der Regelgröße abhängig sein kann.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 ist zwischen der elektrisch leitenden Flüssigkeit 2 und der Ventilmembran 1 eine inkompressible Flüssigkeit 14, vorzugsweise Drucköl, vorgesehen. Diese Konstruktion ermöglicht eine räumliche Trennung der mit 15 bezeichneten elektromagnetischen Pumpe von dem eigentlichen Ventil. Besonders vorteilhaft ist es, die Pumpe als U-Rohr auszuführen. Erforderlichenfalls können bei dieser Ausführungsform mehrere Ventile von einer einzigen Pumpe angetrieben werden. Wenn man bei diesem Ausführungsbeispiel die Druckflüssigkeit auf beide Seiten der Membran 1 einwirken lassen will, ist von dem linken Schenkel des zur Pumpe gehörenden U-Rohres eine Leitung zu dem Hohlraum unterhalb der Membran 1 zu führen, und es ist diese Leitung ebenfalls mit Drucköl zu füllen.
Eine zweckmäßige Anwendungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung soll in F i g. 3 erläutert werden. Die Anwendung ist nicht Gegenstand der Erfindung. Einer elektromagnetischen Pumpe 15 wird durch einen Regler 16 der Strom, der beispielsweise von dem Temperaturfühler 17 gesteuert wird, zugeführt. Der Temperaturfühler 17 mißt die Temperatur eines gasbeheizten Ofens 19, dessen Gaszuführung durch die Leitung 20 mit dem Membranventil 18 gesteuert wird. Das Ventil 18 wird durch eine Öldruckleitung 21 betätigt. Die Regelung des Öldruckes erfolgt durch die elektromagnetische Pumpe 15. Auf diese Weise kann die Gaszufuhr auf eine der gewünschten Erhitzung des Ofens entsprechende Menge eingeregelt werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Elektromagnetische Betätigungsvorrichtung mit einer Stehmembran, die durch den in einer elektrisch leitenden Flüssigkeit durch eine elektromagnetische Pumpe erzeugten Druck verstellbar ist, wobei die Druckflüssigkeit einer auf die Stehmembran wirkenden, den ursprünglichen Zustand wiederherstellenden Kraft während des Arbeitshubs entgegenwirkt, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die geförderte Flüssigkeit (2) die Stellgliedmembran (1) mittelbar oder unmittelbar von beiden Seiten beaufschlagt, und in die die leitende Flüssigkeit enthaltende Verbindungsleitung (3) zwischen den beiden Stellgliedseiten in an sich bekannter Weise die elektromagnetische Pumpe eingeschaltet ist.
2. Elektromagnetische Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die leitende Flüssigkeit und die Stellmembran (1) eine inkompressible Flüssigkeit (14), vorzugsweise Öl, eingeschaltet ist.
3. Elektromagnetische Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Pumpe (15) als getrennte Baueinheit mehrere Stellmembranen beaufschlagt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 1002 887. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1094 105.