DE4010163C1 - Schieber - Google Patents
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- DE4010163C1 DE4010163C1 DE19904010163 DE4010163A DE4010163C1 DE 4010163 C1 DE4010163 C1 DE 4010163C1 DE 19904010163 DE19904010163 DE 19904010163 DE 4010163 A DE4010163 A DE 4010163A DE 4010163 C1 DE4010163 C1 DE 4010163C1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Schieber zum schnellen
Schließen und/oder Öffnen des Schieberdurchganges mit ei
nem Gehäuse mit zwei Flanschen, zwischen denen der Schie
berdurchgang gebildet ist, mit einem quer zum Schieber
durchgang im Gehäuse verschieblich geführten Stößel zum
Schließen und/oder Öffnen des Schieberdurchganges und mit
einem Antrieb für den Stößel, mit dem der Stößel aus der
Offenstellung in die Schließstellung und umgekehrt zu
bringen ist.
Bekannte Schieber dieser Art haben ein Gehäuse, an dem
zwei Flansche mit Abstand zueinander gegenüberliegend an
geordnet sind, wobei zwischen den beiden Flanschen der
Schieberdurchgang gebildet ist. Quer zum Schieberdurch
gang ist ein Absperrschieber verstellbar angeordnet, mit
dem der Schieberdurchgang geschlossen und geöffnet werden
kann. Derartige Schieber werden hydraulisch, pneumatisch,
elektromagnetisch oder durch eine mechanische Vorspannung
geschlossen und/oder geöffnet. Diese bekannten Antriebe
haben den Nachteil, daß die Totzeit zwischen dem Startim
puls und dem Bewegungsbeginn beträchtlich ist. Es sind
nur wenige Absperrorgane bzw. Ventile oder Schieber be
kannt, die eine Zeitkonstante - gerechnet vom Beginn des
Startimpulses bis zum vollständigen Schließen oder Öffnen
des Schieberdurchganges des Schiebers - von weniger als
10 bis 20 ms besitzen.
Aus der schweizerischen Zeitschrift "TR", Nr. 7, 1976
sind Wirbelstromantriebe bekannt, die als Regelantriebe
bzw. Positionierantriebe ausgebildet sind. Diese stellen
Drehantriebe dar. Außerdem sind auch eine Wirbelstrom
bremse und eine Wirbelstromkupplung beschrieben, bei de
nen die Brems- bzw. Kupplungsteile drehbeweglich gelagert
sind.
Bei Fusionsreaktoren kann durch das Einschießen von Pel
lets aus gefrorenem Deuterium in das Fusionsplasma die
Kondition des Plasmas beeinflußt oder auch neuer Brenn
stoff zugeführt werden. Ein Verfahren dazu ist die soge
nannte "gas gun", bei der ähnlich wie bei einem Luftgewehr
das Pellet durch Gasdruck beschleunigt wird. Im Treibgas
befinden sich wesentlich mehr Teilchen als im festen Pel
let. Aus physikalischen Gründen ist es unerwünscht, diese
Menge in die Entladungskammer strömen zu lassen. Daher
muß der größte Teil des Treibgases nach der Beschleuni
gung des Pellets sicher abgetrennt werden. Bei bisher
gebauten Pelletinjektoren geschieht dies beispielsweise
durch Abpumpen großer Vakuumbehälter in der Flugstrecke
des Pellets.
Durch Einsatz eines schnellschließenden Schiebers am
Laufende der "gas gun" kann das Treibgas auf hohem Druckni
veau und damit kleinem Volumen abgefangen werden. Da je
doch das Treibgaseinlaßventil in den Lauf der "gas gun" zur
Begrenzung der Gasmenge nur typischerweise für 5 ms öff
net, wird deutlich, daß die Zeitkonstante des Schiebers
deutlich unterhalb 5 ms liegen muß, um die Effektivität
des Verfahrens zu gewährleisten. Die Zeitkonstanten von
bekannten Schiebern liegen jedoch im Bereich von 10 bis
20 ms.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schieber
der einleitend genannten Art so auszubilden, daß mit ihm
der Querschnitt des Schieberdurchganges extrem schnell
und mit einer äußerst geringen Totzeit geschlossen oder
geöffnet werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
zum extrem schnellen Schließen des Schieberdurchganges
als Antrieb für den Stößel ein Wirbelstromantrieb vorge
sehen ist, wobei zum Erzeugen des primären Magnetfeldes in
dem Gehäuse eine Flachspule mit quer zum Schieberdurch
gang ausgerichteter Spulenachse vorgesehen und ein im Ge
häuse längsverschieblich gelagerter Stößel angeordnet
ist, dessen Achse mit der Spulenachse zusammenfällt.
Auf diese Weise gelangt man zu einem Schieber der einlei
tend genannten Art, mit dem der Schieberdurchgang eines
Schiebers in extrem kurzer Zeit und mit einer äußerst ge
ringen Totzeit geschlossen werden kann, weil die Kraft
einleitung in den Stößel ensprechend sehr schnell er
folgt.
Bei dieser geometrischen Anordnung zwischen der Flach
spule und dem Stößel ist sichergestellt, daß die von dem
Wirbelstromantrieb herrührende auf den Stößel wirkende
Kraft in Richtung der Achse des Stößels wirkt.
Bei solchen Schiebern, also bei Schnellschlußschiebern
kommt es generell darauf an, zwei durch den Schieberquer
schnitt verbundene Volumen, beispielsweise zwei Kreisläu
fe oder ein Gaseinlaßsystem an einem Behälter sehr
schnell gegeneinander abzuschließen. Der erfindungsgemäß
ausgebildete Schieber weist wegen des Wirbelstromantrie
bes eine Zeitkonstante von weniger als 1 ms auf. Das
zweite Gesetz der Elektrizitätslehre, das elektrische und
magnetische Größen miteinander verknüpft, nämlich das In
duktionsgesetz sagt, daß ein elektrisches Wirbelfeld auf
tritt, wenn sich die magnetische Felddichte zeitlich än
dert. Der Wirbelstromantrieb beruht somit darauf, daß in
einem elektrisch leitfähigen Material ein elektrischer
Strom induziert wird, wenn er sich in einem zeitlich sich
ändernden primären Magnetfeld befindet. Dieser Strom er
zeugt ein sekundäres Magnetfeld, das dem primären Magnet
feld entgegengesetzt ist. Dies führt zu einer Abstoßung
und Beschleunigung des stromdurchflossenen Materials.
Wenn die das primäre Magnetfeld erzeugende Spule in ein
Gehäuse integriert und das elektrisch leitfähige Material
in dem Gehäuse verschiebbar gelagert ist, so wird das
beispielsweise als Kolben ausgeführte elektrisch leitfä
hige Material im Gehäuse sehr stark beschleunigt und kann
damit beispielsweise zum Öffnen und/oder Schließen von
Querschnitten im Gehäuse eingesetzt werden.
Des weiteren kann an dem der Flachspule zugewandten Ende
des Stößels ein Kolben vorgesehen sein.
Hierbei empfiehlt es sich, daß der Kolben etwa den Durch
messer der Flachspule hat und sich in der Ausgangsstel
lung in einem möglichst geringen Abstand von der Flach
spule befindet.
Dadurch ist gewährleistet, daß ein größtmöglicher Wirbel
strom in den Kolben induziert wird, der ein entsprechend
großes sekundäres Magnetfeld zur Folge hat.
Zweckmäßig ist in dem Gehäuse am Ende des Hubes des Kol
bens ein Stoßdämpfer vorgesehen, der aus einem Prallkör
per und einer Ringfeder besteht.
Dadurch ist sichergestellt, daß bei den schnellen
Schließbewegungen des Stößels dieser keinen Schaden
nimmt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann am
unteren Ende des Gehäuses ein Arretierknopf und in dem
dem Schieberdurchgang zugewandten Ende des Stößels eine
zentrale Bohrung vorgesehen sein, in die der Arretier
knopf in der Schließstellung des Stößels eintaucht.
Dadurch ist der Stößel unbeeinflußt durch seine Lage zum
Schwerefeld in seiner Endlage definiert gehalten.
Zur Rückstellung des Stößels aus der Schließstellung in
die Offenstellung kann an dem Gehäuse ein Preßluftan
schluß vorgesehen sein und der Stößel einen Absatz auf
weisen, auf den der Preßluftdruck in
Öffnungsrichtung wirkt.
Der Preßluftanschluß ist erforderlich, weil der Wirbel
stromantrieb nur in Schließrichtung wirkt.
Zweckmäßig ist die Windungszahl der Flachspule nur so
groß, daß die Induktivität der Flachspule nur derart we
nig größer als die Induktivität der Zuleitungen zur
Flachspule ist, daß die Stromanstiegsrate nicht unnötig
stark begrenzt ist. Dadurch ist die kleinstmögliche Zeit
konstante - gerechnet vom Beginn des Startimpulses bis
zum vollständigen Schließen oder Öffnen des Schieber
durchganges des Schiebers - gewährleistet.
Es können als elektrischer Energiespeicher
ein Kondensator, der eine schnelle elektrische Entladung
zuläßt, und zum Schließen des Stromkreises eine Ignitron
röhre vorgesehen werdeb die elektrische Ströme im kA-Bereich
bei Spannungen von einigen kV sicher schaltet,
dabei hat der Kondensator eine Kapazität im
µF- bis mF-Bereich und eine Ladespannung im unteren
kV-Bereich.
Der Stößel besteht vorteilhafterweise aus einer Alumini
umlegierung.
Des weiteren ist es auch möglich, daß der Kolben des
Stößels aus einer Aluminiumlegierung und der restliche
Stößelteil aus Titan besteht.
Die Anordnung kann auch so getroffen sein, daß zwei glei
che Gehäuse auf einer gemeinsamen Achse gegeneinander ge
setzt sind und die beiden je zu einem Gehäuse gehörigen
Stößel miteinander verbunden sind. Bei dieser Anordnung
kann der Schieberdurchgang mit Hilfe des Wirbelstroman
triebes geschlossen und geöffnet werden. Ein Preßluftan
schluß ist bei dieser Ausführung nicht erforderlich, weil
der Stößel des einen Wirbelstromantriebes durch den
Stößel des gegenüberliegenden anderen Wirbelstromantrie
bes in seine Ausgangslage gebracht wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer in der
Zeichnung dargestellter Ausführungsformen des näheren er
läutert. Es zeigen
Fig. 1 einen Mittellängsschnitt durch eine erste
Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II der Fig.
1,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine zweite Aus
führungsform der Erfindung,
Fig. 4 eine elektrische Schaltung zum Betrieb des
Schiebers,
Fig. 5a bis Fig. 9b Einzelheiten bezüglich der
Stellungen des Stößels und
Fig. 10a bis Fig. 12c Einzelheiten bezüglich der
Form des Stößels.
Gemäß der in den Fig. 1 und 2 dargestellten ersten
Ausführungsform der Erfindung hat der Schieber ein Gehäu
se 1, das aus vier Gehäuseteilen 2, 3, 4, 5 besteht. Die Ge
häuseteile 2, 3, 4, 5 sind durch Ankerschrauben 6 miteinan
der verbunden.
In dem oberen Gehäuseteil 2 ist eine Bohrung 7 vorgese
hen, in der eine Flachspule 8 angeordnet ist, die mit ei
ner elektrischen Leitung 9 in Verbindung steht. In dem
Gehäuseteil 3 ist eine Bohrung 10 vorgesehen, die im obe
ren Teil mehrfach abgestuft ist und einen Prallkörper 11
sowie eine Ringfeder 12 aufweist. Um den Prallkörper am
Herausfallen aus seinem Sitz 13 zu hindern, ist ein Si
cherungsring 14 vorgesehen.
Das Gehäuseteil 4 weist eine Bohrung 15 auf, in der ein
Ringraum 16 angeordnet ist. Das untere Ende 17 der Boh
rung 15 steht mit einem Schieberdurchgang 18 in Verbin
dung. Am Ende des Gehäuseteiles 4 ist ein Ringraum 19
vorgesehen. Das untere Gehäuseteil 5 bildet den unteren
Deckel des Gehäuses 1, in dem ein Arretierknopf 20 vorge
sehen ist, der mittig in den unteren Teil 17 der Bohrung
15 hineinragt.
Am Gehäuseteil 2 ist ein Evakuierungsstutzen 21 vorgese
hen, mit dem die Bohrung 7 evakuiert werden kann. Außer
dem sind im Gehäuseteil 4 ein Stutzen 22 und im Gehäuse
teil 5 ein Stutzen 23 angeordnet, die zum differentiellen
Pumpen zu benutzen sind. Der Stutzen 22 steht über eine
Bohrung 24 mit dem Ringraum 16 in Verbindung, während der
Ringraum 19 mit dem Stutzen 23 verbunden ist.
In dem Gehäuse 1 ist ein Stößel 25 vorgesehen, an dessen
oberem Ende ein Kolben 26 angeordnet ist. Der stangenför
mige Teil 27 des Stößels 25 ist in seinem oberen Bereich
28 im Durchmesser stärker gehalten als in seinem unteren
Bereich 29 und weist in seinem mittleren Bereich einen
Absatz 30 auf.
An dem Gehäuse 1 sind zwei Flansche 31 und 32 vorgesehen,
deren Stutzen 33 und 34 zu Anschlußbohrungen 35 und 36
führen. Die beiden Anschlußbohrungen 35 und 36 sind über
den Schieberdurchgang 18 miteinander verbunden.
Im unteren Bereich des stangenförmigen Teiles 27 des Stö
ßels 25 ist eine Bohrung 37 vorgesehen, die in Schließ
stellung des Stößels 25 den Arretierknopf 20 übergreift.
Des weiteren ist am Gehäuse 1 ein Preßluftanschluß 38
vorgesehen, der über Bohrungen 39 und 40 mit einem Ring
raum 41 in Verbindung steht.
Der in Fig. 3 dargestellte Schieber 42 besteht aus zwei
auf einer gemeinsamen Achse 43 gegeneinander gesetzten
Schiebern 44 und 45. Dabei entspricht der Schieber 44 im
wesentlichen dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten
Schieber 1. Lediglich an die Stelle des Gehäuseteiles 5
des in den Fig. 1 und 2 dargestellten Schiebers 1 ist
ein zusammengefaßtes Gehäuseteil 46 angeordnet, in dem
die Bohrungen 35 und 36 vorgesehen sind, die durch den
Schieberdurchgang 18 miteinander verbunden sind. Die Stö
ßelstangen 47 und 48 sind mittels einer festen Schraub
verbindung miteinander verbunden. Im übrigen entspricht
der Schieber 44 dem in den Fig. 1 und 2 beschriebenen
Schieber 1.
Der Schieber 45 gemäß Fig. 3 entspricht dem Schieber 44
und ist spiegelbildlich zu der Linie A-A zu dem Schieber
44 angeordnet.
Der Kolben 26 hat etwa den gleichen Durchmesser wie die
Flachspule 8. Infolge des von der Flachspule 8 gebildeten
primären Magnetfeldes wird in den Kolben 26 ein elektri
scher Strom induziert. Für eine effektive Wirkungsweise
ist es notwendig, daß sich der Kolben 26 in der in Fig.
2 dargestellten Ausgangsstellung in einem möglichst ge
ringen Abstand von der Flachspule 8 befindet. Der Stößel
25 gleitet in den Gehäuseteilen 3,4 und verschließt in
seiner in Fig. 1 dargestellten Endstellung den als Boh
rung im Gehäuseteil 4 ausgebildeten freien Querschnitt
des Schieberdurchganges 18. Das Gehäuseteil 5 dient als
Abschlußdeckel. Alle Gehäuseteile 2, 3, 4, 5 sind gegenei
nander mit Runddichtungen 49, 50, 51 abgedichtet. Dies er
möglicht es, daß der Stößel 25 auch für Vakuumverschlüsse
eingesetzt werden kann.
Der im Gehäuseteil 3 angeordnete Stoßdämpfer 11, 12 bremst
den Stößel 25 nach dem Verschließen der Bohrung 18 so ab,
daß die im Stößel 25 gespeicherte Bewegungsenergie nicht
zu einer Schädigung des Stößelmaterials führt. Der Stoß
dämpfer 11, 12 besteht aus dem Prallkörper 11, über den
durch die Kante des Kolbens 26 die Energie in die Ring
feder 12 geleitet und dort in Reibungswärme umgewandelt
wird. Der Sicherungsring 14 dient zur Vorspannung der
Ringfeder 12 und zur Fixierung des Prallkörpers 11.
Da der Stößel 25 unbeeinflußt durch die Lage zum Schwere
feld definiert in seiner Endlage gehalten werden muß, ist
im Gehäuseteil 5 der Arretierknopf 20 vorgesehen, der in
die axiale Bohrung 37 des Stößels 25 eingreift und dort
nach dem Zurückfedern der Ringfeder 12 mit einem in der
Bohrung 37 eingebrachten Runddraht-Sprengring festgehal
ten wird.
Die Rückstellung des Stößels 25 erfolgt pneumatisch über
den Preßluftanschluß 38. Durch Druckbeaufschlagung des Absatzes 30 des Stößelschaftes
27 wird eine nach oben
gerichtete Kraft auf den Stößel 25 ausgeübt, die diesen
vom Arretierknopf 20 abzieht und den Stößel 25 in seine
in Fig. 2 dargestellte Ausgangsstellung bringt. Nach Er
reichen der Ausgangsstellung wird die Preßluft abgeschal
tet und das mit Preßluft beaufschlagte Volumen über den
Preßluftanschluß 38 wieder evakuiert.
Da das Gehäuse 1 über die Flansche 31 und 32 in eine
evakuierte Strecke eingebaut wird, müssen Leckagen in den
Durchgangskanal verhindert werden. Generell wird dazu das
Gehäuseteil 2 über den oberen Evakuierungsstutzen 21 und
der Preßluftzuführungskanal 24 im Gehäuseteil 3 über den
Preßluftanschluß 38 evakuiert, letzterer jedoch nur, wenn
der Stößel 25 nicht durch Preßluft hochgefahren wird. Um
eine Leckage über den eng tolerierten Spalt zwischen dem
Stößel 25 und dem Gehäuse 1 in den Durchgangskanal 18 zu
verhindern, kann unterhalb und oberhalb des Durchgangs
kanals 18 differentiell über die Stutzen 22 und 23
gepumpt werden.
Die vorstehend beschriebene Fixierung der Endlage des
Stößels 25 kann mitunter dazu führen, daß der Stößel 25
bei senkrechter Betriebsart durch sein Eigengewicht nach
unten gleitet, so daß in einem solchen Falle nur eine
waagerechte Betriebsart in Frage käme.
Diese mögliche Einschränkung der Stößellage läßt sich da
durch vermeiden, daß in den Gehäuseteilen 3 und 4 jeweils
ein in der Zeichnung im einzelnen nicht dargestellter
Runddichtring eingebracht ist, wodurch der Preßluftraum
nach oben und gegenüber den evakuierten Räumen abgedich
tet wird. Durch die notwendige Pressung zwischen dem
Stößel 25 und den Runddichtringen wird weiterhin eine
immer wirkende Haltekraft auf den Stößel 25 ausgeübt, so
daß die weiter oben beschriebene Arretiervorrichtung im
Zusammenhang mit dem Arretierknopf 20 entfallen kann.
Weiterhin wird der untere Stutzen 23 für das differenti
elle Pumpen nicht benötigt. Durch die erhöhten Reibungs
kräfte auf den Stößel 25 kann es allerdings zu einer ge
ringfügigen Verlängerung der Zeitkonstante des Schnell
schlußschiebers kommen.
Die Windungszahl der Flachspule 8 wird so ge
wählt, daß ihre Induktivität nur wenig größer als die der
Zuleitung 9 zur Flachspule 8 ist, damit die Stroman
stiegsrate nicht unnötig begrenzt wird.
Als elektrischer Energiespeicher dient, wie in Fig. 4
dargestellt, ein Kondensator 52, der eine schnelle Ent
ladung erlaubt. Zum Schließen des Stromkreises 53 wird
eine Ignitronröhre 54 eingesetzt, die Ströme im kA-Be
reich bei Spannungen von einigen kV sicher schaltet. Die
se Strom- und Spannungswerte sind notwendig für ein ef
fektives Beschleunigen des Stößels 25. Die Beschleuni
gungskraft sollte so groß wie möglich sein (Ladespannung
plus Kapazität), um die Zeitkonstante zu verringern, je
doch so gering bleiben, daß die Trägheitskräfte beim Ab
bremsen den Stößel 25 nicht zerreißen. Für den hier ver
wendeten Stromkreis empfiehlt sich ein Kondensator mit
einer Kapazität C = 100 µF und eine Ladespannung von 1
bis 2 kV. Die Ignitronröhre 54 kann in einer Zeitskala
von wenigen µsek eingeschaltet werden, so daß die elek
trische Energie typischerweise innerhalb 100 µsek auf die
Flachspule 8 übertragen wird.
Zur schnellen Beschleunigung des Stößels 25 ist ein Mate
rial notwendig, welches einerseits zur Reduzierung der
Trägheitskräfte eine geringe Dichte und andererseits eine
hohe elektrische Leitfähigkeit besitzt. Aluminium erfüllt
diese Voraussetzungen, wobei allerdings durch eine ent
sprechende Legierungsauswahl eine ausreichende Festlgkeit
zu gewährleisten ist. Weitere Möglichkeiten bestehen in
der Kombination verschiedener Materialien, beispielsweise
Aluminium für den Kolben 26 und Titan für den Stößel
schaft 27. Diese Materialien können vor der Bearbeitung
beispielsweise durch Reibschweißen fest verbunden werden.
In den Fig. 5a und 5b ist ein Schieber ausschließlich
für schnelles Schließen dargestellt, wobei Fig. 5a die
Offenstellung und Fig. 5b die Schließstellung zeigt.
Bei der in den Fig. 6a und 6b gezeigten Ausführungs
form ist der Stößel 29 mit einer Bohrung 55 versehen, so
daß hierdurch eine schnelle Öffnungsfunktion realisiert
werden kann, indem im unbetätigten Zustand sich die Boh
rung 55 oberhalb der Schieberdurchgangsbohrung 18 befin
det und bei Betätigung beide Bohrungen 55 und 18 zur
Deckung gebracht werden.
In den Fig. 7a und 7b ist ein Schieber für kurzzeiti
ges Öffnen des Schieberdurchganges 18 dargestellt, indem
der freie Schieberweg so verlängert ist, daß sich die
Schieberbohrung 55 nach der Betätigung im unteren Gehäu
seteil befindet.
Ebenso läßt sich ein gepulstes Öffnen und Schließen, wie
in den Fig. 8a und 8b dargestellt, durch Vervielfäl
tigung der Bohrungen 56, 57, 58 im Stößel 25 erreichen.
Gemäß den Fig. 9a und 9b kann ein sehr schnelles,
mengenmäßig definiertes Einbringen eines Gases oder Flu
ids erreicht werden, indem ein Ringspalt 59 im Stößel 25
vorgesehen ist, der sich im unbetätigten Zustand oberhalb
des Schieberdurchganges 18 befindet, gefüllt und dann bei
der Betätigung in den Schieberdurchgang 18 transportiert
und dort geleert wird.
Der untere Teil des in den Fig. 10a und 10b gezeigten
Schiebers ist als Platte 60 ausgeführt und hat mehrere
Bohrungen 61, die einem Langloch 62 im Gehäuse 5 gegen
überliegen.
In den Fig. 11a und 11b ist eine Ausführungsform mit
mehreren Bohrungen 63 im Gehäuse 5 dargestellt, die durch
den Stößel 25 geschlossen werden können.
In den Fig. 12a, 12b und 12c ist gezeigt, wie eine
größere Bohrung 64 im Gehäuse 5 und mehrere kleinere Boh
rungen 65 im Stößel 25 miteinander wirken.
Die vorstehend beschriebenen Schieberbauarten können ein
gesetzt werden als Sicherheitsventil in vakuumtechnischen
Anlagen bzw. in verfahrenstechnischen Anlagen, bei denen
beispielsweise kleine Gasströme schnell abgesperrt werden
müssen. Außerdem lassen sie sich als schnelle Gaseinlaß
ventile für genau dosierte Gasmengen benutzen. Darüber
hinaus können sie als Schleuse in Behältern verwendet
werden, in die gepulste Laserstrahlen eingekoppelt werden
müssen. Des weiteren lassen sie sich als schneller Auslö
semechanismus bei Ventilen größerer Bauart verwenden, bei
dem der Schieber als Stößel ausgebildet wird und bei
spielsweise bei Betätigung eine Sperre freimacht.
Schließlich ist es möglich, diese Schieberbauarten als
Antriebsmechanismus für sehr schnell zu betätigende
Schalter in der Elektrotechnik zu verwenden.
Claims (10)
1. Schieber zum schnellen Schließen und/oder Öffnen des
Schieberdurchganges mit einem Gehäuse mit zwei Flan
schen, zwischen denen der Schieberdurchgang gebildet
ist, mit einem quer zum Schieberdurchgang im Gehäuse
verschieblich geführten Stößel zum Schließen und/oder
Öffnen des Schieberdurchganges und mit einem Antrieb
für den Stößel, mit dem der Stößel aus der Offenstel
lung in die Schließstellung und umgekehrt zu bringen
ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß zum extrem schnellen Schließen des Schieberdurch
ganges (18) als Antrieb für den Stößel (25) ein Wir
belstromantrieb (8, 25) vorgesehen ist,wobei zum Erzeu
gen des primären Magnetfeldes in dem Gehäuse (1) eine
Flachspule (8) mit quer zum Schieberdurchgang (18)
ausgerichteter Spulenachse vorgesehen und ein im Ge
häuse (1) längsverschieblich gelagerter Stößel (25)
angeordnet ist, dessen Achse mit der Spulenachse
zusammenfällt.
2. Schieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
an dem der Flachspule (8) zugewandten Ende des Stößels
(25) ein Kolben (26) vorgesehen ist.
3. Schieber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß der Kolben (26) etwa den Durchmesser der
Flachspule (8) hat und sich in der Ausgangsstellung in
einem möglichst geringen Abstand von der Flachspule
(8) befindet.
4. Schieber nach wenigstens einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse
(1) am Ende des Hubes des Kolbens (26) ein Stoßdämpfer
(11, 12) vorgesehen ist, der aus einem Prallkörper (11)
und einer Ringfeder (12) besteht.
5. Schieber nach wenigstens einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende
des Gehäuses ein Arretierknopf (20) und in dem dem
Schieberdurchgang (18) zugewandten Ende des Stößels
(25) eine zentrale Bohrung (37) vorgesehen ist, in die
der Arretierknopf (20) in der Schließstellung des Stö
ßels (25) eintaucht.
6. Schieber nach wenigstens einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Rückstellung
des Stößels (25) aus der Schließstellung in die Offen
stellung an dem Gehäuse (1) ein Preßluftanschluß (38)
vorgesehen ist und der Stößel (25) einen Absatz (30)
aufweist, auf den der Preßluftdruck in
Öffnungsrichtung wirkt.
7. Schieber nach wenigstens einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungszahl
der Flachspule (8) nur so groß ist, daß die Induktivi
tät der Flachspule (8) nur derart wenig größer als die
Induktivität der Zuleitungen (9) zur Flachspule (8)
ist, daß die Stromanstiegsrate nicht unnötig stark be
grenzt ist.
8. Schieber nach wenigstens einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (25)
aus einer Aluminiumlegierung besteht.
9. Schieber nach wenigstens einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (26)
des Stößels (25) aus einer Aluminiumlegierung und der
restliche Stößelteil aus Titan besteht.
10. Schieber nach wenigstens einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gleiche Ge
häuse (44, 45) auf einer gemeinsamen Achse (43) gegen
einander gesetzt sind und die beiden je zu einem Ge
häuse (44, 45) gehörigen Stößel (47, 48) miteinander
verbunden sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904010163 DE4010163C1 (de) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | Schieber |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904010163 DE4010163C1 (de) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | Schieber |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4010163C1 true DE4010163C1 (de) | 1991-05-16 |
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ID=6403360
Family Applications (1)
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DE19904010163 Expired - Fee Related DE4010163C1 (de) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | Schieber |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4010163C1 (de) |
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1990
- 1990-03-30 DE DE19904010163 patent/DE4010163C1/de not_active Expired - Fee Related
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