DE3323982A1 - BISTABLE, ELECTROMAGNETIC ACTUATOR - Google Patents

BISTABLE, ELECTROMAGNETIC ACTUATOR

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DE3323982A1 DE19833323982 DE3323982A DE3323982A1 DE 3323982 A1 DE3323982 A1 DE 3323982A1 DE 19833323982 DE19833323982 DE 19833323982 DE 3323982 A DE3323982 A DE 3323982A DE 3323982 A1 DE3323982 A1 DE 3323982A1
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Franz Fuchs
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Messerschmitt Bolkow Blohm AG
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
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    • F16K31/082Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid using a permanent magnet using a electromagnet and a permanent magnet
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    • H01F2007/1692Electromagnets or actuators with two coils

Description

MESSERSCHMITT-BÖLKOW-BLOHM * ^* Ottobrunn, 21.06.1983MESSERSCHMITT-BÖLKOW-BLOHM * ^ * Ottobrunn, June 21, 1983

GESELLSCHAFT BTο1 Im/w. 9357
MIT BESCHRÄNKTER HAFTUNG
MÜNCHEN
SOCIETY BTο1 Im / w. 9357
LIMITED LIABILITY
MUNICH

Bistabile, elektromagnetische BetätigungsvorrichtungBistable electromagnetic actuator

Die Erfindung^ezieht sich, auf eine bistabile, elektromagnetische Betätigungsvorrichtung, insbesondere für ein Absperrventil, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a bistable, electromagnetic Actuating device, in particular for a shut-off valve, according to the preamble of claim 1.

Bekannte Betätigungsvorrichtungen dieser Art haben einen, bezogen auf die erzielbaren Schaltkräfte bzw.-zeiten, hohen Leistungsbedarf und benötigen relativ starke Elektro-und Permanentmagnetanordnungen, so daß sie für Anwendungsfälle, wo neben einem minimalen Spitzenstromverbrauch eine platzsparende und vor allem gewichtsmäßig leichte Bauweise gefordert wird, also etwa für Ab-Sperrventile in der Raumfahrt, nur begrenzt geeignet sind.Known actuating devices of this type have a high power requirement in relation to the switching forces or times that can be achieved and require relatively strong electrical and permanent magnet arrangements, so they for use cases where next to one minimum peak power consumption, a space-saving and, above all, lightweight construction is required, e.g. for shut-off valves in space travel, are only suitable to a limited extent.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Betätigungsvorrichtung der beanspruchten Art dahingehend zu verbessern, daß sich, bezogen auf die effektive Schaltkraft bzw.-geschwindigkeit, eine wesentliche Reduzierung von Baugewicht und-größe sowie des Stromverbrauchs
ergibt.
The object of the invention is to improve the actuating device of the claimed type in such a way that, in relation to the effective shifting force or speed, there is a substantial reduction in structural weight and size as well as in power consumption
results.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Hauptanspruch gekennzeichnete Betätigungsvorrichtung gelöst.According to the invention, this object is characterized by what is defined in the main claim Actuating device released.

Erfindungsgemäß wird aufgrund der besonderen Anordnung und gegen-'' seitigen Ausrichtung der Dauermagnete im Magnet spul en-Hauptflußpf sichergestellt, daß sich bei Erregung der Magnetspulen-AnordnungAccording to the invention, due to the special arrangement and opposing '' side alignment of the permanent magnets in the magnet coils main flux ensures that when the magnet coil assembly is excited

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der Magnetfluß auf Seiten des jeweils in TJmschaltrichtung liegenden Dauermagneten in gleichem Maße erhöht, wie die der Umschaltung entgegenwirkende Haltekraft des anderen Dauermagneten abgebaut wird. Durch diese gegensinnig gleichgroße Feldstärkenänderung an den beiden Dauermagneten wird gerade auch in der für den Spitzenstromverbrauch maßgebliehen Anfangsphase' des Umschaltvorgangs eine ganz erhebliche Steigerung der auf das Sahaltorgan einwirkenden Schaltkraft erzielt, so daß die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung den Forderungen nach einem bistabilen Schaltverhalten mit hohen nutzbaren Betätigungskräften und/oder Schaltgeschwindigkeiten in hervorragender Weise genügt und dennoch mit einer sehr leistungsschwachen Magnetspulen-und Dauermagnetanordnung geringen Bauvolumens undgewichts auskommt.the magnetic flux on the side of each in the switching direction lying permanent magnet is increased to the same extent as the holding force of the other counteracting the switching Permanent magnet is dismantled. Due to this oppositely equal field strength change at the two permanent magnets especially when it comes to peak power consumption Initial phase 'of the switching process a very considerable increase in the switching force acting on the Sahalt organ achieved, so that the actuating device according to the invention meets the requirements for a bistable switching behavior with high usable actuation forces and / or switching speeds is sufficient in an excellent way and yet with a very inefficient solenoid and Permanent magnet arrangement of low structural volume and weight gets by.

In vielen Anwendung3fällen ist die Betätigungskraft, die zum Umschalten der der Betätigungsvorrichtung nachgeschalteten Einrichtung benötigt wird, schaltrichtungsabhängig,■ etwa wenn die Betätigungsvorrichtung für ein Absperrventil verwendet wird, das in der Schließlage hydraulisch verriegeltJLst, also zum Öffnen einer höheren Betätigungskraft als zum Schließen bedarf. In diesem Fall weisen die beiden Dauermagnete in besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 2 unterschiedlich große Haltekräfte auf, derart, daß der das Schaltorgan in degenigen Endstellung haltende Dauermagnet, aus der heraus mit der höheren Betätigungskraft umgeschaltet werden muß, also bei einem in der Schließlage hydraulisch verriegelten Absperrventil der Schließlagen-Dauermagnet, gemäß Anspruch 3 die größere Feldstärke hat und/oder gemäß Anspruch 4 -durch entsprechende Bemessung der magnetischen leitfähigkeit- einen stärkeren Magnetfluß als der entgegengesetzt wirkende Dauermagnet aufweist. Weil bei der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung aufgrund derIn many applications, the actuation force that is required to switch the device downstream of the actuating device, depending on the switching direction, ■ For example, if the actuating device is used for a shut-off valve that locks hydraulically in the closed position, so to open a higher actuating force than required to close. In this case, the two permanent magnets in a particularly preferred embodiment of the invention according to claim 2 holding forces of different sizes, such that the permanent magnet holding the switching element in the opposite end position, out of the one with the higher actuating force must be switched over, i.e. if the shut-off valve is hydraulically locked in the closed position, the closed position permanent magnet, according to claim 3 has the greater field strength and / or according to claim 4 -by appropriate dimensioning the magnetic conductivity has a stronger magnetic flux than the opposing permanent magnet. Because at the actuator according to the invention due to the

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"besonderen Magnetflußsteuerung durch Erregung der Magnetspulenanordnung sich der jeweils in Schaltriehtung wirkende Magnetfluß auf Seiten des einen Dauermagneten gleichzeitig und in gleichem Maße erhöht, wie das entgegenwirkende, das Schaltorgan in der jeweiligen Endstellung haltende Magnet-"'feld des anderen Dauermagneten zum Terschwinden gebracht wird, bewirkt eine derartige t einseitig höhere Auslegung eines der Dauermagnete einen entsprechenden Schaltkraftzuwachs in Richtung der diesem Dauermagneten entgegengesetzten Endstellung, so daß auf äußerst einfache Weise und unter weiterer Verringerung des elektrischen Leistungsbedarfs eine asymmetrische, dem jeweiligen Anwendungsfall angepaßte Schaltkraft steuerung erzielt, also bei dem erwähnten Absperrventil durch stärkereAuslegung des Schließlagen-Dauermagneten die beim Öffnen des Yentils wirksame Schaltkraft einseitig gesteigert wird."special magnetic flux control by exciting the magnet coil arrangement, the respective magnetic flux acting in the switching direction increases on the side of one permanent magnet at the same time and to the same extent as the counteracting magnetic field of the other permanent magnet holding the switching element in the respective end position is made to disappear," Such a t unilaterally higher design of one of the permanent magnets results in a corresponding increase in switching force in the direction of the end position opposite this permanent magnet, so that an asymmetrical switching force control adapted to the respective application is achieved in an extremely simple manner and with a further reduction in the electrical power requirement, i.e. with the shut-off valve mentioned Due to the stronger design of the closed position permanent magnet, the switching force effective when the Y-valve is opened is increased on one side.

Ein weiterer wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht gemäß Anspruch 5 darin, daß das Schaltorgan zweiteilig aus einem Magnetanker und einem mit diesem in Bewegungsrichtung des Schaltorgans federnd -verbundenen Betätigungselement besteht, das die Umschaltung der der Betätigungsvorrichtung nachgeschalteten Einrichtung, also insbesondere des erwähnten Absperrventils, bewirkt. Diese begrenzt federnde Yerkoppelung beruht auf der Überlegung, daß die in Schaltriehtung wirksame Magnetkraft mit zunehmender Annäherung des Schaltorgans an die neue Endstellung selbsttätig, d.h. ohne Erhöhung der Durchflutung der Magnetspulenanordnung, exponentiell anwächst und sich die sonst üblichen Leistungsbedarfsspitzen, die von der Betätigungsvorrichtung bei starrer Ankoppelung an die nach« geschaltete Einrichtung (Absperrventil) benötigt werden, in erheblichem Umfang dadurch reduzieren lassen, daß die Betätigungsvorrichtung -eben aufgrund des gemäß Anspruch 5 im Schaltorgan vorhandenen, begrenzten Leerhubs- in der Anfangsphase des Umschaltvorgangs von der Betätigungskraft für die nachge-Another essential aspect of the invention is that the switching element consists of two parts Magnet armature and an actuating element resiliently connected to it in the direction of movement of the switching element, that the switchover of the device downstream of the actuating device, i.e. in particular the shut-off valve mentioned, causes. This limited resilient Yerkoppelung is based on the consideration that the effective in switching direction Magnetic force as the switching element approaches to the new end position automatically, i.e. without increasing the flow through the magnet coil arrangement, increases exponentially and the otherwise usual power demand peaks that are generated by the actuating device with rigid coupling to the switched device (shut-off valve) are required, can be reduced to a considerable extent by the fact that the actuating device -because of the existing according to claim 5 in the switching element, limited idle stroke in the initial phase of the switching process of the actuating force for the subsequent

, COPV, COPV

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.· 6 * 9357. · 6 * 9357

ordnete Einrichtung entlastet bleibt, bis die schaltwirksame Magnetkraft auch ohne Zunahme des Stromverbrauchs der Magnetspulenanordnung einen -durch das Bewegungsspiel im Schaltorgan vorgegebenen- Schwellenwert erreicht hat, wodurch eine weitere, ganz beträchtliche Verbesserung hinsichtlich Lsi s tung.s.auf nahme sowie Baugröße und-gewicht der Bet S tigungsvorrichtung besonders in Anwendungsfällen erzielt wird, in denen eine starke Betätigungskraft für die nachgeordnete Einrichtung aufgebracht, also etwa ein hydraulisch verriegeltes Absperrventil betätigt werden muß.The ordered device remains relieved until the switching effective magnetic force without increasing the power consumption of the magnetic coil arrangement one -by the play in the switching element predetermined threshold has reached, whereby a further, quite considerable improvement in terms of Lsi s tung.s. holder as well as size and weight of the actuation device is achieved especially in applications in which a strong operating force for the downstream Applied device, so about a hydraulically locked shut-off valve must be operated.

Gemäß Anspruch 6 schließlich sind die Dauermagnete vorzugsweise an den Enden der Magnetspulenanordnung befestigt und gemeinsam mit dieser zum Schaltorgan hin hermetisch abgedichtet, was eine sehr günstige Anordnung und, falls das Schaltorgan in aggressiven Medien arbeitet, vor allem auch einen sicheren Schutz der Dauermagnete und Magnetspulen bietet.Finally, according to claim 6, the permanent magnets are preferably attached to the ends of the magnet coil arrangement and hermetically sealed together with this to the switching element, which is a very favorable arrangement and, if that Switching element works in aggressive media, above all a reliable protection of the permanent magnets and magnetic coils offers.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:The invention will now be explained in more detail using an exemplary embodiment in conjunction with the drawings. It shows:

Fig. 1 einen schematischen Schnitt einer Betätigungsvorrichtung mit einem nachgeordneten Absperrventil; und1 shows a schematic section of an actuating device with a downstream shut-off valve; and

Fig. 2 ein stark schematisiertes Magnetflußbild der Magnetspulen-und Dauermagnetanordnung.2 shows a highly schematic magnetic flux diagram of the magnet coil and Permanent magnet arrangement.

Gemäß Fig. 1 ist die Betätigungsvorrichtung 2 geAccording to Fig. 1, the actuator 2 is ge

meinsam mit dem von ihr betätigten Absperrventil 4 in einem mehrteiligen, teils verschraubten, teils verschweißten Gehäuse 6 hoher magnetischer Leitfähigtogether with the shut-off valve 4 operated by it in a multi-part, partly screwed, partly welded housing 6 high magnetic conductivity

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keit "untergebracht -und enthält als Hauptbestandteile ein Schaltorgan 8, das in einer zyl&rLrischen G-ehäusebuchse 10 zwischen durch gehäusefeste Anschlagflächen 12 bzw. 14 begrenzten Endstellungen verschieblich ge- - führt ist, eine ringförmige Magnetspulenanordnung 16 umkehrbarer Polarität mit einer zum Umschalten des Schaltorgans 8 in die untere, der Yentil-Schließlage entsprechende Endstellung erregten, äußeren Magnetspule 18 und einer das Schaltorgan 8 in die Yentil-Öffnungslage umschaltenden, inneren Magnetspule 20, sowie zwei in Bewegungsrichtung des Schaltorgans 8 gegensinnig gepolt angeordnete, an den Enden der Magnetspulenanordnung 16-jeweils in Höhe der Anschlagflächen 12 bzw. 14- befestigte, ringförmige Dauermagnete 22, 24.ability "housed and contains as main components a switching element 8, which is in a cylindrical G-ehäusebuchse 10 between end positions limited by stop surfaces 12 and 14 fixed to the housing. - is a ring-shaped magnet coil arrangement 16 reversible polarity with one for switching the switching element 8 into the lower, the Y-valve closed position corresponding end position excited outer solenoid 18 and one the switching element 8 in the Y-valve open position switching, inner magnetic coil 20, as well as two in the direction of movement of the switching element 8 arranged polarized in opposite directions, at the ends of the magnet coil arrangement 16 - each at the level of the stop surfaces 12 or 14 fixed, ring-shaped permanent magnets 22, 24.

Zum Schaltorgan 8 hin sind die Dauermagnete 22 und 24 auf ihrer Innenseite jeweils durch einen magnetisch . leitfähigen Buchsenabschnitt 26 bzw. 28 abgedeckt, der mit den die Anschlagflächen 12 bzw. 14 tragenden G-ehäus teilen verbunden ist, während der dazwischenliegende Mi' telteil 30 der G-ehäusebuchse 10 aus einem Material gerin· ger magnetischer Leitfähigkeit besteht. Stattdessen karr jedoch auch ein Ringspalt zwischen den Buchsenabschnitt 26 und 28 freigehalten sein.The permanent magnets 22 and 24 are towards the switching element 8 on the inside each with a magnetic. conductive socket portion 26 and 28 covered, the is connected to the G-ehäus parts carrying the stop surfaces 12 and 14, while the intermediate Mi ' middle part 30 of the G-housing socket 10 made of a material ger magnetic conductivity exists. Instead, however, there is also an annular gap between the socket section 26 and 28 should be kept free.

Das Schaltorgan 8 besteht aus einem in der G-ehäusebuchs IQ axial verschieblich geführten Magnetanker 32 und einem mit diesem in Axialrichtung unter Zwischenschaltung einer Druckfeder 34 begrenzt beweglich gekoppelten Betätigungselement 36, das den Ventilstößel des Absperr rentils 4 bildet und an seinem unteren Ende eine mit dem Yentilsitz 38 zusammenwirkende Elastomerdichtung 40 träj Ein sich von der Zulaufkammer 42 über das Betätigungs -The switching element 8 consists of an in the G-ehäusebuch IQ axially displaceably guided armature 32 and one coupled to this in the axial direction with the interposition of a compression spring 34 to be limited in movement Actuating element 36, which forms the valve stem of the shut-off rentils 4 and at its lower end one with the Yentilsitz 38 interacting elastomer seal 40 träj A from the inlet chamber 42 via the actuation -

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element 36 zur Oberseite des Magnetankers 32 erstreckender Druckmittelkanal 44 dient zur hydraulischen Verriegelung des Ventils 4 in der Schließlage·, aus der das Betätigungselement 36 durch den Magnetanker 32 erst herausbewegt wird, wenn sich dieser aus seiner unteren Endstellung um das zwischen Magnetanker 32 und Betätigungselement 36 vorhandene Bewegungsspiel 46 "entfernt hat. Die aufgrund der hydraulischen Verriegelung einer Umschaltung des Ventils 4 entgegenwirkende Rückhaltekraft muß folglich erst nach Durchlaufen eines vorbestimmten Endlagen-Leerhubs des Magnetankers 32 überwunden werden, so daß die Betätigungsvor richtung 2 in der Anfangsphase des Umschaltvorgangs entlastet wird, bis die auf den Magnetanker 32 in Schaltrichtung einwirkende Magnetkraft einen von der G-röße des zugelassenen Bewegungsspiels 46 abhängigen Schwellenwert erreicht hat.element 36 to the top of the armature 32 extending pressure medium channel 44 is used for hydraulic locking of the valve 4 in the closed position, from which the actuating element 36 is first moved out by the magnet armature 32, when this moves from its lower end position to the position between the armature 32 and the actuating element 36 Movement play 46 "removed. The due to the hydraulic Locking a switchover of the valve 4 counteracting retaining force must consequently only after passing through a predetermined end position idle stroke of the armature 32 can be overcome, so that the actuating device 2 is relieved in the initial phase of the switching process until the armature 32 in switching direction Acting magnetic force has a threshold value dependent on the size of the permitted movement play 46 has reached.

Um ein übermäßiges magnetisches Anhaften des Magnetankers in der jeweiligen Endstellung an der Anschlagfläche 12 bzw. 14 zu vermeiden, kann ein sehr dünnwandiger Belag 48 geinger magnetischer Leitfähigkeit, z.B. eine Chrombeschichtung, auf die Stirnseiten des Magnetankers 32 aufgebracht sein, so daß der zwischen der Anker-Stirnfläche und der zugekehrten Gehäuse fläche 12, 14 wirksame.., veränderliche Magnetspalt 50 bzw. 52 eine -wenn auch sehr geringe- Minimal-Spaltbreite (von wenigen Hundertstel mm) aufweist, wie dies in Fig.1 in der unteren Magnetankerstellung für den Magnetspalt 52 stark übertrieben angedeutet ist.To prevent excessive magnetic sticking of the armature in the respective end position on the stop surface 12 or 14, a very thin-walled coating 48 of low magnetic conductivity, e.g. a chrome coating, can have the end faces of the armature 32 be applied so that the between the armature end face and the facing housing area 12, 14 effective .., variable magnetic gap 50 or 52 has an - albeit very small - minimal gap width (of a few hundredths of a mm), as shown in FIG in the lower magnet armature position for the magnet gap 52 is strongly exaggerated.

Zur Erläuterung des Schaltverhaltens wird auf Pig. 2 Bezug genommen, in der die inneren Magnetfeldschleifen der axial entgegengesetzt polarisierten Dauermagnete 22 und 24 in durchgehenden und der Hauptflußpiad der Magnetspulen 18, 20 in gestrichelten Linien stark schematisiert dargestellt ist.SöLange in der unteren Endstellung des Magnetankers 32 kein Spulen-Strom fließt, ist am Magnetspalt 52, der die minimale Spalt-For an explanation of the switching behavior, refer to Pig. 2, in which the internal magnetic field loops of the axial oppositely polarized permanent magnets 22 and 24 in continuous and the Hauptflußpiad of the magnet coils 18, 20 in dashed lines Lines is shown very schematically. So long in the lower end position of the armature 32 no coil current flows is at the magnetic gap 52, which is the minimum gap

35· breite (nahezu Null) aufweist, der Magnetfluß und folglich die35 x wide (almost zero), the magnetic flux and consequently the

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Anziehungskraft am größten. Somit bleibt der Magnetanker 32 durch den Magnetfluß des Dauermagneten 24 in dieser End stellung verriegelt. Der "beim Stromdurchgang durch die Magnetspule: 20 entstehende, magnetische Hauptflußpfad, der ^den Magnetanker 32 in Axialrichtung durchsetzt, ist am Spalt 50 gleich gerichtet wie der Magnetfluß des Dauermagneten 22, am Spalt 52 jedoch dem Magnetfluß des Dauermagneten 24 ent- ' gegengesetzt, wie dies durch die Richtungspfeile in Fig. 2 angedeutet ist. Daher wird "bei Erregung der Spule 20 der G-esamtmagnetfluß am Spalt 52 zum Verschwinden gebracht, wäh-■ " rend gleichzeitig der Magnetfluß am Spalt 50 zunimmt. Wenn die Anziehungskraft am Spalt 50 ausreichend groß wird, durchläuft der Magnetanker 32 zunächst die durch das Bewegungs spiel 46 vorgegebene Leerhubstrecke, längs derer die Anziehungskraft am Spalt 50 infolge der sich verringernden Spaltbreite expontienell ansteigt, und nimmranschließftnd das Betätigungselement 36 unter Überwindung der hydraulischen Verriegelungskraft in die obere Endstellung mit, so daß das Yentil 4 voll geöffnet wird. Da nunmehr die Spaltbreite am oberen Magnetspalt 50 auf nahezu Null verringert ist, kann die Magnetspule 20 abgeschaltet werden und der Magnetanker bleibt in der oberen Endstellung gehalten. In entsprechender Weise wird das Yentil 4 durch einen Stromimpuls an die Magnetspule 18 in die Schließlage umgeschaltet.Attraction at its greatest. The magnet armature 32 thus remains locked by the magnetic flux of the permanent magnet 24 in this end position. The "when current passes through the solenoid: 20 resulting, main magnetic flux path, the ^ penetrates the armature 32 in the axial direction, is at the gap 50 in the same direction as the magnetic flux of the permanent magnet 22, but at the gap 52 the magnetic flux of the permanent magnet 24 ent- ' opposite, as indicated by the directional arrows in FIG. Therefore, when the coil 20 is energized, the Total magnetic flux at gap 52 made to disappear, wäh- ■ At the same time, the magnetic flux at the gap 50 increases. When the attractive force at the gap 50 becomes sufficiently large, passes through the armature 32 initially the idle stroke distance specified by the motion game 46, along which the attraction force increases exponentially at gap 50 as a result of the decreasing gap width, and subsequently the actuating element 36 overcoming the hydraulic locking force in the upper end position with so that the Y-valve 4 is fully opened. Since now the gap width on upper magnetic gap 50 is reduced to almost zero, the magnetic coil 20 can be switched off and the magnet armature remains in the upper end position. In a corresponding manner, the Y-valve 4 is sent to the magnetic coil by a current pulse 18 switched to the closed position.

Eine einseitig asymmetrische, schaltrichtungsabhängige Schaltkraft steuerung, derart, daß die nutzbare Betätigungskraft des Schaltorgans 8 beim Öffnen des Ventils 4 im Hinblick auf die dann zu überwindende, hydraulische Schließlagen-Yerriegelung höher als beim Schließen liegt, wird dadurch erreicht, daß der Schließlagen-Dauermagnet 24 auf eine hoehere magnetische Ealtekraft als der Dauermagnet 22 ausgelegt ist, wozu entweder die Magnetfeldstärke oder -wie gezeigt- der Magnetfluß auf Seiten des Dauermagneten 24 mit Hilfe einer zusätzlichen RingscheibeA shift force that is asymmetrical on one side and dependent on the shift direction control, such that the usable operating force of the Switching member 8 when opening the valve 4 with regard to the then to be overcome hydraulic closed position locking is higher than when closing, is achieved in that the closed position permanent magnet 24 to a higher magnetic Ealtekraft is designed as the permanent magnet 22, including either the magnetic field strength or - as shown - the magnetic flux on the sides of the permanent magnet 24 with the help of an additional washer

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hoher magnetischer leitfähigkeit einseitig höher bemessen wird. Aufgrund des oben erläuterten Wirkzusammenhanges erreicht daher in der unteren Endstellung der bei Erregung der Spule 20 bis zum Verschwinden der Haltekraft des Dauermagneten 24 ansteigende Magnetfluß im Bereich des für die in Öffnungsrichtung wirkende Anziehungskraft maßgeblichen Magnetspalts 50 einen höheren Wert als umgekehrt der in der oberen Endstellung τοη der Spule 18 an dem -dann voll geöffneten- Magnetspalt 52 induzierte Magnetfluß, d.h. die am Schaltorgan 8 bei Erregung der Magnetspulenanordnung 16 effektiv wirksame Schaltkraft ist in Öffnungsrichtung einseitig höher als in Schließrichtung.high magnetic conductivity is rated higher on one side. Achieved due to the causal relationship explained above therefore in the lower end position when the coil 20 is excited until the holding force of the permanent magnet disappears 24 increasing magnetic flux in the area of the decisive for the attractive force acting in the opening direction Magnet gap 50 has a higher value than the reverse of that in the upper end position τοη of the coil 18 at the -then fully open- Magnetic gap 52 induced magnetic flux, i.e. that effective at the switching element 8 when the magnet coil arrangement 16 is excited effective switching force is higher on one side in the opening direction than in the closing direction.

Zum Schutz vor aggressiven Medien, die über das Absperrventil 4 in die Schaltkammer des Schaltorgans 8 gelangen, ist die Magnetspulen-und Dauermagnetanordnung 16, 22, 24 etwa durch eine Gießmasse zur Schaltkammer hin hermetisch abgedichtet, wie dies in Pig. 1 durch die Strichpunktierung angedeutet ist.To protect against aggressive media that get into the switching chamber of the switching element 8 via the shut-off valve 4, the magnetic coil and Permanent magnet arrangement 16, 22, 24 hermetically sealed towards the switching chamber, for example by a casting compound, such as this in Pig. 1 is indicated by the dash-dotted lines.

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Claims (6)

PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS "\ j Bistabile, elektromagnetische Betätigungsvorrichtung, insbesondere für -ein Absperrventil, mit einem durch eine Magnetspulenanordnung umkehrbarer ELarität zwi sehen seinen Endstellungen umsteuerbaren Schaltorgan und einer das Schaltorgan in der jeweiligen Endstellung haltenden Permanent-Magnetanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Permanent-Magnetanordnung zwei in Bewegungsrichtung des Schaltorgans (8) voneinander beabstandete, im Hauptflußpfad der Magnetspulenanordnung (16) gegensinnig zueinander gepolt angeordnete Dauermagnete (22, 24) enthält. "\ j Bistable, electromagnetic actuating device, in particular for a shut-off valve, with a switching element reversible by a magnet coil arrangement between its end positions and a permanent magnet arrangement holding the switching element in the respective end position, characterized in that the permanent magnet arrangement has two in The direction of movement of the switching element (8) contains permanent magnets (22, 24) which are spaced apart from one another and are polarized in opposite directions in the main flux path of the magnet coil arrangement (16). g e k e ηg e k e η 2. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch zeichnet, daß die beiden Dauermagnete (22, 24) unte: schiedlich große Haltekräfte aufweisen.2. Actuating device according to claim 1, characterized in that the two permanent magnets (22, 24) below: have different holding forces. 3. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η : zeichnet, daß die Dauermagnete (22, 24) unterschied liehe Feldstärken haben.3. Actuating device according to claim 2, characterized in that g e k e η: shows that the permanent magnets (22, 24) have different field strengths. COPYCOPY - 2 - 9357- 2 - 9357 4. Betätigungsvorrichtung nach. Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Magnetfluß der Dauermagnete (22, 24) durch veränderliche Eins teilung der magnetischen Leitfähigkeit (Ringscheibe 54) unterschiedlich groß -bemessen ist.4. Actuator according to. Claim 2 or 3, characterized characterized in that the magnetic flux of Permanent magnets (22, 24) by variable one division of the magnetic conductivity (ring disk 54) different large-sized. 5. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet ,' daß das Schalt organ (8 )zweit eilig mit einem Magnetanker(32) und einem mit diesem in Schaltrichtung begrenzt beweglich verbundenen Betätigungselement (36) ausgebildet ist.5. Actuating device according to one of the preceding claims, characterized in that 'that the switching element (8) in two parts with a magnet armature (32) and an actuating element (36) which is connected to it so that it can move to a limited extent in the switching direction is formed. 6. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Dauermagnete (22, 24) an den Enden de^Magnetspulenanordnung (16) befestigt und gemeinsam mit dieser zum Schaltorgan (8) hin hermetisch abgedichtet sind.6. Actuating device according to one of the preceding claims, characterized in that the permanent magnets (22, 24) at the ends of the magnet coil arrangement (16) and are hermetically sealed together with this to the switching element (8). COPVCOPV
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