DE68911283T2 - Pneumatisches Ventilstellglied. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein elektronisch gesteuertes, flüssigkeitsbetriebenes Stellglied zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor vom Typ mit Motoreinlaß- und Motorauslaßventilen mit länglichen Ventilspindeln, wobei das Stellglied einen Leistungskolben mit einer kolbengetriebenen Seite, die längs einer Achse zwischen ersten und zweiten Stellungen in einem Gehäuse entsprechend den geöffneten und geschlossenen Stellungen des Motorventils hin- und hergetriebenen wird, ein Regelventil zum Hin- und Herlaufen längs der Achse zwischen geöffneten und geschlossenen Stellungen zum Regeln des pneumatischen Drucks aus einer pneumatischen Druckquelle nach dem Leistungskolben zum Verschieben des Leistungskolbens und des Ventils in die Stellungen, ein Sperrmittel mit einem Dauermagneten zum Ausüben von Schließ- und Sperrkraft zum Festhalten des Ventils in einer geschlossenen Stellung und ein elektromagnetisches Mittel zum vorübergehenden Abschwächen der Sperrkraft des Dauermagneten enthält, wobei das Druckregelmittel pneumatischen Druck aus der Quelle auf eine erste Ventilfläche zum Auslösen einer Öffnungskraft auf das Ventil und auf eine zweite Ventilfläche zum Auslösen einer entgegengesetzten Kraft auf das Ventil, die netto pneumatische Öffnungskraft auf die erste Ventilfläche in der geschlossenen Stellung geringer ist als die Sperrkraft des Dauermagneten, jedoch größer als die Sperrkraft des Dauermagneten, wenn sie vorübergehend durch das elektromagnetische Mittel geschwächt ist, wodurch das Ventil in einer Öffnungsrichtung verschoben wird, um pneumatischen Druck auf den seitwärts getriebenen Kolben auszuüben und so den Kolben in seine erste Stellung zu bringen (siehe EP-A-O 328 193, entsprechend dem Stand der Technik nach Art. 54.3 EPC).
• Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Zweistellungen-Linearbewegungs-Betätigungsglied und insbesondere auf ein Schnellbetrieb-Betätigungsglied, das mit pneumatischer Energie auf einen Kolben einwirkt, um schnelle Umschlagzeiten zwischen den zwei Stellungen zu bewirken. Die Erfindung nutzt ein Regelventilpaar, um Hochdruckluft nach dem Kolben durchzulassen, und Sperrmagneten aus, um die Regelventile in ihren geschlossenen Stellungen festzuhalten, bis ein zeitgesteuerter kurzer elektrischer Energieimpuls eine Spule um einen Magneten erregt, um die Dauermagnet-Sperrkraft zu neutralisieren und das zugeordnete Ventil freizugeben und ihn in Beantwortung der Hochdruckluft in eine geöffnete Stellung zu bringen. Unter Überdruck stehende pneumatische Gase beschleunigen den Kolben zum schnellen Umschalten von einer Stellung in die andere Stellung.
• Dieses Betätigungsglied findet seine Anwendung insbesondere beim Öffnen und Schließen des Gasaustausches, d.h. der Einlaß- oder Auslaßventile eines sonst herkömmlichen Verbrennungsmotors. Durch ihre Schnellbetriebseigenschaft können die Ventile zwischen ganz geöffneten und ganz geschlossenen Stellungen fast unmittelbar hin und her bewegt werden, im Gegensatz zum allmählichen Bewegen, wie es die Eigenschaft nockenbetätigter Ventile ist.
• Der Betätigungsgliedmechanismus kann zahlreiche andere Anwendungen finden, wie z.B. in Verdichter-Ventilsystemen und in Ventilsystemen in anderen hydraulischen oder pneumatischen Vorrichtungen, oder als Schnellbetriebs-Regelventil für Strömungsstellglieder oder mechanische Betätigungsglieder, in denen Schnellbetrieb erforderlich ist, um Produkte in einer Fabrikationsprogrammumgebung zu verschieben.
• Verbrennungsmotorventile sind fast universal vom Durchflußtyp, die unter Federdruck in eine ventilgeschlossene Stellung eingeführt und gegen diesen Federdruck von einem Nocken auf einer rotierenden Nockenwelle geöffnet werden, wobei die Nockenwelle mit der Kurbelwelle des Motors synchronisiert ist, um das Öffnen und Schließen zu festen bevorzugten Zeitpunkten im Motorzyklus zu erzielen. Diese feste Zeitgabe ist ein Kompromiß zwischen der am besten geeigneten Zeitsteuerung für hohe Motorgeschwindigkeit und der am besten geeigneten Zeitsteuerung zum Verlangsamen der Geschwindigkeiten oder für Motorleerlaufgeschwindigkeit.
• Im Stand der Technik wurden zahlreiche Vorteile erkannt, die durch den Ersatz derartiger nockenbetätigter Ventileinrichtungen gegen anderen Typen von Ventilöffnungsmechanismen erreichbar sind, die für ihr Öffnen und Schließen sowohl abhängig von Motorgeschwindigkeit als auch von der Motorkurbelwellenwinkelposition oder anderen Motorparametern regelbar sind.
• In der gleichzeitig eingereichten Anmeldung EP-A-O 281 192 wird ein Stellglied beschrieben, das Dauermagnetsperrung in den geöffneten und geschlossenen Stellungen aufweist. Elektromagnetische Rückstoßkraft läßt sich anwenden, um das Ventil aus der einen Stellung in die andere zu bringen. Verschiedene Dämpfungs- und Energierückgewinnungspläne sind ebenfalls aufgenommen.
• In der gleichzeitig eingereichten Anmeldung EP-A-O 328 195 (Stand der Technik nach Art. 54.3 EPC) wird eine etwas ähnliche Ventilbetriebseinrichtung beschrieben, die einen Auslösemechanismus statt eines Rückstoßplans ausnutzt, wie in der zuvor angegebenen gleichzeitig eingereichten Anmeldung. Die beschriebene Vorrichtung in dieser Anmeldung ist ein pneumatischgerecht betriebenes Ventil mit Hochdruckluftversorgung und mit einem Regelventilsystem zum Anwenden der Luft sowohl zum Dämpfen als auch als die primäre Bewegungskraft. Diese gleichzeitig eingereichte Anmeldung gibt ebenfalls eine Beschreibung verschiedener Betriebsarten einschließlich des verzögerten Einlaßventilschließvorgangs sowie einer Betriebsart mit einem Sechstaktzyklus.
• Weitere damit zusammenhängende Anmeldungen sind EP-A-O 328 194 (Stand der Technik nach Art. 54.3 EPC), in der Energie von einer Ventilbewegung zum Antreiben der folgenden gespeichert wird, und EP-A-O 328 192 (Stand der Technik nach Art. 54.3 EPC), wobei eine Feder (oder ein pneumatisches Äquivalent) sowohl als Dämpfungseinrichtung wie auch als Energiespeichereinrichtung arbeitet, die zum Liefern eines Teils der Beschleunigungskraft bereitsteht, um den folgenden Umschlag von einer Stellung in die andere zu fördern. Ein kennzeichnendes Merkmal der Anmeldung EP-A-O 328 192 ist, daß die einleitende Beschleunigungskraft zum Teil durch elektromagnetischen Rückstoß ausgelöst wird, wie er mehr oder weniger in der zuerst erwähnten, gleichzeitig eingereichten Anmeldung angewandt wird.
• In der gleichzeitig eingereichten Anmeldung EP-A-O 377 250 ist ein pneumatisch betriebenes Stellglied beschrieben, das ein Paar von Luftregelventilen mit Dauermagnetsperrung dieser Regelventile in einer geschlossenen Stellung aufweist. Die Magnetverriegelkraft (und daher die Abmessung/Kostenleistung der Sperr- und Freigabeelemente) wird durch Rückgewinnen und Verwendung kinetischer Energie des Haupkolbens zum erneuten Schließen von Regelventilen reduziert. Die Hauptkolbenwelle weist an jedem Ende mit O-Ringen abgeschlossene Elemente zum Einführen des Luftregelventils in den geschlossenen Zustand auf, wenn es sonst nicht in den geschlossenen Zustand eintreten würde, wodurch sich eine abgeschlossene Kammer am Ende der Ventilstrecke bildet, wenn die Ventile in der Nähe ihrer jeweiligen offenen Stellungen kommen. In den Kammern wird Luft zusammengedrückt, die als Luftfeder zum Fördern des Schließvorgangs der Ventile dient, wodurch abermals die Abmessung/Kosten/Leistung zum Sperren und Freigeben verringert werden.
• In der gleichzeitigen Patentanmeldung EP-A-O 377 244 der Anmelderin wird eine Ventilbetätigungseinrichtung mit einem Paar von Hilfskolben beschrieben, die das erneute Schließen von Luftregelventilen fördern, während gleichzeitig die Hauptkolbenbewegung nahe beim Ende des Weges der Einrichtung gedämpft wird.
• In der gleichzeitig eingereichten Anmeldung EP-A-O 377 254 der Anmelderin enthält das Betätigungsglied Einweg-Druckfreigabeventile gleich den Freigabeventilen in der Patentanmeldung EP-A-O 347 978 (Stand der Technik nach Art. 54.3 EPC) der Anmelderin zum Freigeben der eingefangenen Luft zurück in die Hochdruckquelle. Das Betätigungsglied enthält weiter "Fenster" oder Entlüftungsventilunterschnitte in der Hauptkolbenwelle, die im Vergleich zu den Fenstern in anderen gleichzeitig eingereichten Anmeldungen gleichen Datums eine kleinere Abmessung haben, wodurch ein höheres Kompressionsverhältnis erhalten wird. Das Betätigungsglied dieser Anmeldung vergrößert den Bereich, der unter Überdruck gebracht wird, wenn das Luftregelventil sich schließt und die erforderliche Magnetkraft weiter reduziert.
• In der gleichzeitig eingereichten Anmeldung EP-A-O 377 252 der Anmelderin ist ein Stellglied beschrieben, das den Luftbedarf in der Hochdruckluftquelle reduziert, indem es möglichst viel Luft wiedergewinnt, das beim Dämpfen komprimiert wurde. Der Haupkolben stellt einen Anteil der Magnetschaltung dar, die die Luftregelventile geschlossen hält. Wenn ein Regelventil geöffnet wird, bewegen sich sowohl das Regelventil als auch der Hauptkolben, die Reluktanz der Magnetschaltung steigt dramatisch an und die Magnetkraft auf das Regelventil wird entsprechend reduziert.
• In der gleichzeitig eingereichten Anmeldung EP-A-O 377 251 der Anmelderin stellt der Stellglieddeckel einen vereinfachten Luftrückkehrweg für Niederdruckluft dar, und eine Auswahl neuer Luftabfuhrwege ermöglicht die Verwendung viel größerer Hoehdruckluftakumulatoren nahe beim Arbeitskolben.
• Alle vorgenannten Dokumente mit dem gleichen Datum weisen einen Haupt- oder Arbeitskolben auf, der das Motorventil antreibt und selbst durch komprimierte Luft angetrieben wird. Der Leistungs- oder Arbeitskolben, der das Motorventil zwischen geöffneten und geschlossenen Stellungen bewegt, ist von den Sperrbauteilen und bestimmten Regelventilsystemstrukturen getrennt, so daß die zu verschiebende Masse stofflich reduziert ist, und Schnellbetrieb möglich wird. Sperr- und Auslösekräfte werden ebenfalls reduziert. Diese Ventilsystembauteile, die vom Hauptkolben getrennt wurden, brauchen nicht die ganze Länge des Kolbenhubes zurückzulegen, um zu einer Verbesserung des Wirkungsgrades zu führen. Komprimierte Luft gelangt an den Arbeitskolben über ein Regelventilpaar, wobei diese komprimierte Luft den Kolben von der einen Stellung in die andere befördern und ebenfalls typisch den Kolben in einer vorgegebenen Stellung festhalten, bis wiederum ein Regelventil betätigt wird. Die Regelventile werden von Dauermagneten geschlossen gehalten und durch einen elektrischen Impuls in einer Spule nahe bei den Dauermagneten geöffnet. In allen Fällen werden "Fenster" verwendet, die tiefgezogene oder untergeschnittene Gebiete in der Größenordnung von 0,1 Zoll in der Tiefe entlang eines etwas vergrößerten Anteils der Welle des Hauptbkolbens sind, um Luft vom einen Gebiet oder von der einen Kammer in eine andere oder nach einem Niederdruckluftauslaß durchzulassen. In diesen Fällen können auch ein Schlitz, der im Kolbenzylinder zur Lieferung eines Zwischenverriegelungsluftdrucks wie in EP-A-O 328 193 (Stand der Technik nach Art. 54.3 EPC) zentral angeordnet ist, und eine Reed-Ventileinrichtung zum Rückleiten der durch Kolbendämpfung komprimierten Luft nach der Hochdruckluftquelle wie in EP-A-O 347 978 verwendet werden.
• Die ganzen Beschreibungen aller oben erwähnten gleichzeitig eingereichten Anmeldungen werden spezifisch als Bestandteil zur Bezugnahme in diese Beschreibung aufgenommen.
• Ein pneumatisch betriebenes Stellglied der eingangs erwähnten Art ist in der gleichzeitig eingereichten Anmeldung EP-A-O 328 193 (Stand der Technik nach Art. 54.3 EPC) der Anmelderin beschrieben. In diesem Dokument ist eine Ventilbetätigungseinrichtung im allgemeinen gleich im Gesamtbetrieb dieser Erfindung beschrieben. Ein Merkmal dieser Anmeldung ist, daß Regelventile und Sperrplatten vom primären Arbeitskolben getrennt wurden, um sowohl die Sperrkräfte als auch die reduzierte Masse zu senken, wodurch höhere Betriebsgeschwindigkeiten erhalten werden. Dieses Konzept ist in die vorliegende Erfindung aufgenommen und der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese beiden Betriebsarten weiter zu verbessern.
• Es sei bemerkt, daß ein elektronisch gesteuertes flüssigkeitsbetätigtes Stellglied, in dem ein Arbeitskolben, der ein Motorventil zwischen geöffneten und geschlossenen Stellungen hin und her bewegt, von Sperrbauteilen getrennt ist, und bestimmte Regelventilsystemstrukturen an sich aus der amerikanischen Patentanmeldung US-A-3 844 528 bekannt sind.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die zweite Ventilfläche größer ist als die erste Ventilfläche, wobei das flüssigkeitsbetätigte Mittel aus der Quelle über die Flächen einen Flüssigkeitsdruckunterschied anlegt, wenn die Sperrkraft geschwächt wird, um das Ventil in einer Öffnungsrichtung zu verschieben, den Kolben in seine erste Stellung zu bringen und das Ventil in eine geschlossene Stellung zu befördern, wenn der Kolben seinen vorbestimmten Weg zurückgelegt hat, und das Druckregelmittel in Ergänzung der Magnetkraft des Magneten eine netto pneumatische Druckschließkraft auf das Ventil ausübt, nachdem der Kolben einen vorgegebene Weg nach seiner ersten Stellung aus seiner zweiten Stellung zurückgelegt hat.
• Erfiundungsgemäß ist der Leistungs- oder Arbeitskolben, der das Motorventil zwischen geöffneten und geschlossenen Stellungen bewegt, von den Sperrelementen und von bestimmten Regelventilsystemeinrichtungen getrennt, so daß die zu verschiebende Masse stofflich reduziert wird, wodurch viel schnellerer Betrieb möglich wird, wie in EP-A-O 328 193 erläutert ist. Sperr- und Freigabekräfte werden reduziert, indem positive pneumatische Druckunterschiede auf entgegengesetzte Seiten des Regelventils ausgeübt werden, so daß die primäre Schließkraft des Regelventils durch pneumatische statt durch die magnetische Kraft des Kolbens ausgeübt wird. Der Kolbenkörper hat mehrere Luftdurchflußbohrungen, die sich in seiner Reziprokrichtung erstrecken, um eine wirksame und wirtschaftliche Niederdruckluft- oder Atmosphärendruckquelle auf die gegenüberliegenden Enden des Kolbens auszuüben.
• Unter den verschiedenen Aufgaben der Erfindung sei auf das Anbringen einer bistabilen fluidbetriebenen Betätigungsvorrichtung, gekennzeichnet durch schnelle Umschaltzeiten und wirtschaftliche Abmessung, Herstellung und Leistungsbedingen, auf das Anbringen einer pneumatisch betriebenen Betätigungseinrichtung, in der die Regelventile im Stellglied mit dem Hauptarbeitskolben zusammenarbeitet, aber getrennt davon betrieben werden und in eine gesperrte oder geschlossene Stellung durch ein positives pneumatisches Druckdifferential an gegenüberlietenden Seiten des Regelventils beim Sperren und Schließen bringen, wobei die Sperrmagneten in Abmessung, Kosten und erforderlicher Leistung zum Betreiben des Ventils reduziert werden. Weiter wird Durchfluß dadurch vereinfacht, daß axial parallele Bohrungen durch den Kolbenkörper angebracht werden, um auf geeignete und wirksame Weise eine Niederdruckluf- oder Atmosphärendruckquelle bei jedem Regelventil anzubringen, umd die gewünschten Druckdifferentiale zum Schließen der Ventile zu versorgen. Außerdem erfährt ein Teil einer Ventilfläche stets einen Druck aus der pneumatische Druckquelle im ganzen Ventilzyklus, um geregelte Ventilbewegung im ganzen Zyklus zu erhalten. Sowohl diese Aufgabe als auch andere und vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind zum Teil offensichtlich und zum Teil werden nachstehend beschrieben.
• Allgemein enthält ein bistabiler elektronisch gesteuerter flüssigkeitsbetätigter Wandler einen luftbetätigten Kolben, der längs einer Achse zwischen ersten und zweiten Stellungen zusammen mit einem Regelventil längs derselben Achse zwischen geöffneten und geschlossenen Stellungen hin und her bewegbar ist. Eine magnetische Sperrvorrichtung dient zum Festhalten oder Sperren des Regelventils in der geschlossenen Stellung, während eine elektromagnetische Anordnung zum vorübergehenden Abschwächen des Effekts der Dauermagnet-Sperrvorrichtung zum Freigeben des Regelventils zum Verschieben aus der geschlossenen in die geöffnete Stellung erregt werden kann. Erregung der elektromagnetischen Anordnung sorgt für die Bewegung des Regelventils in einer Richtung längs der Achse, wodurch Flüssigkeit aus einer Hochdruckquelle in die geschlossene Kammer zum Antreiben des Kolbens in der entgegengesetzten Richtung aus der ersten in die zweite Stellung längs der Achse fließt. Der Abstand zwischen den ersten und zweiten Stellungen des Kolbens ist typisch größer als der Abstand zwischen den geöffneten und geschlossenen Stellungen des Ventils.
• Weiter noch im allgemeinen und in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform enthält ein pneumatisch betriebenes Stellglied ein Stellgliedgehäuse mit einem Kolben, der im Gehäuse längs einer Achse hin- und herlaufen kann. Der Kolben enthält ein Paar einander entgegengesetzt zugewandter primärer Arbeitsflächen.
• Ein Paar von Luftregelventilen können längs derselben Achse zwischen geöffneten und geschlossenen Stellungen hin- und herlaufen. Eine um einen Sperr- Dauermagneten angeordnete Spule wird zum vorübergehenden Abschwächen des Dauermagneten pulsiert und hebt damit die Sperrung seines jeweiligen Luftregelventils auf. Das Regelventil steht mit einer Fläche unter Flüssigkeitsdruck zum Verschieben des Ventils in die geöffnete Stellung. Das Verschieben des Regelventils nach der Freigabe der Sperrung bringt Flüssigkeitsdruck auf eine primäre Arbeitsfläche des Kolbens, um ihn in seine zweite Stellung zu bringen. Bewegung des Kolbens wieder bringt Flüssigkeitsdruck auf eine Regelventilfläche gegenüber der einen Fläche zum Ausüben einer netto Schließkraft auf das Regelventil und zum wesentlichen Reduzieren der erforderlichen Kraft des Dauermagneten zum erneuten Schließen des Regelventils und damit der Abmessung und Kosten des Sperr-Dauermagneten und der Neutralisierspule sowie zum Reduzieren der von der Spule erforderten Kraft.
• Ein weiteres Merkmal dieser Erfindung ist das Anbringen von Ausgleichs-Luftdurchgängen in der Form von Bohrungen durch den Kolbenkörper, die einen konstanten niedrigen oder atmosphärischen Druck in Kammern an jedem Ende des Kolbenkörpers versorgen. Die Kammern werden zum Teil durch die Innenflächen der Regelventile gebildet. Im Kolbenzyklus zwischen den ersten und zweiten Stellungen wird wenigstens eine der Kammern bei der Verbindung mit dem niedrigen oder atmosphärischen Druck, und da die Ausgleichdurchgänge konstante Flüssigkeitskommunikation zwischen den Kammern versorgen, werden beide Kammern und ihre jeweiligen Ventilflächen ununterbrochen mit Niederdruck versorgt, wodurch das Schließen des Ventils unter pneumatischem Druck erleichtert wird.
• Ebenfalls nach der Beschreibung in dieser Anmeldung und mit weiterer Erläuterung in der bereits erwähnten, gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung Nr. 153 155 ist halbwegs zwischen den äußersten Stellungen der Kolbenhin- und -herbewegung zum Speichern expandierter Luft von der einen primären Arbeitsfläche und zum Beseitigen der Beschleunigungskraft vom Kolben eine Entlüftung angeordnet. Die Entlüftung dient gleichfalls zum Eingeben von Luft auf einem Zwischendruck, um sie einzufangen und durch die gegenüberliegende primäre Arbeitsfläche des Kolbens zu komprimieren, um den Kolben in Bewegung zu setzen, wenn er eine der äußersten Stellungen erreicht, und die Entlüftung liefert Zwischendruckluft nach einer primären Arbeitsfläche des Kolbens zum vorübergehenden Festhalten des Kolbens in einer seiner äußersten Stellungen in Erwartung des folgenden Öffnens eines Luftregelventils. Das Luftregelventil ist ausschließlich wirksam zum Freigeben von Luft beim Kolben nur kurze Zeit nach dem Dämpfen in der Nähe des Endes eines Kolbenhubes, während in einem viel längeren Zeitintervall in einer früheren Hubphase Luft zum Betreiben des Kolbens geliefert wird.
• In Fig. 1 ist eine Ansicht im Schnitt durch das pneumatisch betriebene Stellglied nach der Erfindung dargestellt, wobei der Leistungskolben in der ganz linken Stellung gesperrt ist, was normal ist, wenn das entsprechende Motorventil geschlossen ist,
• Fig. 2...7 sind Querschnitte gleich der Fig. 1, aber sie veranschaulichen Bewegungen und Wirkung von Bauteilen, wenn der Kolben sich nach rechts in seine extreme rechte Stellung oder in seine Stellung bei geöffnetem Ventil nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung bewegt, und
• Fig. 8 zeigt einen Querschnitt gleich der in Fig. 2...7 mit relativen Stellungen des Luftventils und des Leistungskolbens eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung.
• Entsprechende Bezugsziffern bezeichnen entsprechende Teile in allen Ansichten der Zeichnung.
• Die Ausführungsbeispiele veranschaulichen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Form, wobei derartige Ausführungsbeispiele nicht als Einschränkungen des Rahmens der Beschreibung oder des Rahmens der Erfindung auf irgendeine Weise anzusehen sind.
• Das Stellglied ist sequentiell in Fig. 1...7 zum Veranschaulichen verschiedener Bauteilstellen und Wirkungen beim Verschieben eines Durchflußventils oder eines anderen Bauteils (nicht dargestellt) von einer geschlossenen in eine offene Stellung dargestellt. Die Bewegung in der entgegengesetzten Richtung ist aus der Symmetrie der Bauteile klar ersichtlich. Symmetrische Elemente auf der rechten Seite der Figuren sind mit denselben Bezugsziffern bezeichnet wie die entsprechenden Elemente an der linken Seite, mit Ausnahme der Bezugsziffern mit der Ergänzung "a". Das Stellglied enthält eine Welle oder Spindel 11, die an einem Ende einen Teil des Durchflußventils eines Verbrennungsmotors bilden oder damit in Verbindung stehen kann. Das Betätigungsglied enthält ebenfalls einen Reziprokkolben 13 mit einem O-Ring 23 und ein Paar hin- und herlaufender oder gleitender Regelventilelemente 15 und 15a, die in das Gehäuse 19 aufgenommen sind. Die Regelventilelemente 15 und 15a sind in einer geschlossenen Stellung von den Dauermagneten 21 und 21a gesperrt und können aus ihren jeweiligen gesperrten Stellungen durch Impulserregen der Spulen 25 bzw. 25a aus einer Impulsquelle, jedoch synchron mit der Kolbenbewegung, freigemacht werden. Die Ventile 15 und 15a enthalten je Ringkörper mit länglichen Rohrspindeln 17 bzw. 17a. Die Dauermagnet-Sperrvorrichtung enthält ebenfalls Eisenpolstücke oder Anker 20 und 20a. Die Regelventilelemente oder Pendelventile 15 und 15a arbeiten sowohl mit dem Kolben 13 als auch mit dem Gehäuse 19 zusammen, um im Betrieb verschiedene Durchlaßfunktionen zu erhalten. Das Gehäuse 19 enthält ringförmige Hochdruck-Hohlräume 39 und 39a, die mit einer nicht dargestellten Pumpe gespeist wird, und ringförmige Niederdruck-Hohlräume 41 und 41a, die mit der Atmosphäre in Verbindung stehen. Der Niederdruck kann ungefähr der atmosphärische Druck sein, während der Hochdruck in der Größenordnung von 100 psi Kalibrierdruck über dem atmosphärischen Druck beträgt.
• In Fig. 1 ist ein Anfangszustand mit dem Kolben 13 in seiner ersten (der äußerst linken) Stellung und mit dem gesperrten geschlossenen Zustand des Luftregelventils 15 dargestellt. In diesem Zustand sitzt das Ringauflager 29 des Ventils 15 in einem Ringschlitz im Gehäuse 19 und ist an einem O-Ring 47 abgedichtet. Dieser bildet eine Abdichtung für den Druck im Hohlraum 39 und verhindert das Ausüben einer Bewegungskraft auf den Hauptkolben 13. In dieser Stellung wird der Hauptkolben 13 durch den Druck im Hohlraum oder in der Kammer 44a nach links (gesperrt) gebracht, und dieser Druck ist größer als der Druck in der Kammer oder im Hohlraum 41a, der in Fig. 1 mit der Fläche 14 des eingelassenen Körpers 32 durch den Ringdurchgang 16a mit axial parallelen Bohrungen 22a im Ventil 15a und mit axial parallelen Bohrungen oder Durchgängen 51 in den weiter unten zu beschreibenden Körpern 32 und 32a in Verbindung steht. Die ringförmigen Öffnungen 16 und 16a werden gebildet, wenn die Ventile 15 bzw. 15a in ihren geschlossenen Stellungen stehen, schließen sich aber, wenn die Ventile 15 und 15a sich in ihre offenen Stellungen begeben. Die eingelassenen Körper 32 und 32a sind am Kolben 13 befestigt und damit integral. Untiefe Aussparungen oder Fenster 26, 26a und 34, 34a werden in den Körpern 32 bzw. 32a angebracht. In der ganz linken Stellung des Kolbens 13 (Fig. 1) steht die Fläche 42 des Kolbens 13 durch die Ventiltore 33, die Bohrungen 22 und die Öffnung 16 mit dem Niederdruckhohlraum 41 in Verbindung.
• In Fig. 2 ist das Pendelventil 15 nach links, beispielsweise um 1,52 mm (0,060 Zoll) verschoben, während der Kolben 13 sich noch nicht in Bewegung gesetzt hat, und Luft mit hohem Druck tritt in untiefe Ausnehmungen oder Fenster 34, von denen es vier in gleichem Abstand auf dem Umkreis des Körpers 32 gibt, aus dem Hohlraum 39 und übt eine Bewegungskraft auf die linke Fläche 42 des Kolbens 13 aus. Das Luftventil 15 hat sich durch einen elektrischen Impuls aus der Spule 25 geöffnet, die vorübergehend die Haltekraft auf den Eisenanker oder auf die Eisenplatte 20 vom Dauermagneten 21 neutralisiert oder schwächt. Der Anker 20 ist auf dem Ende der Ventilspindel 17 befestigt. Wenn die Haltekraft vorübergehend neutralisiert wird, sorgt der Luftdruck im Hohlraum 39, der auf die erste luftdruckbetätigte Ringflache 49 des Ventils ausgeübt wird, für das Öffnen des Ventils. Es sei bemerkt, daß die Verbindung zwischen dem Hohlraum 37, der zwischen der zweiten Ringfläche 18 und der Gehäusewand 26 angeordnet ist, und dem Niederdruckauslaßtor 41 durch eine Bewegung des Ventils 15 nach links mit der ringförmigen Schulter 24 des Ventils 15 unterbrochen ist, wodurch die Strömungsverbindung zwischen dem Niederdruckhohlraum 41 und der Kammer 37 abgeschnitten ist. Während dieser Bewegung wird eine Verbindung zwischen dem Hohlraum 39 und der Fläche 42 über den Ring 29 des Ventils 15 hergestellt, um eine Bewegung des Kolbens 13 nach rechts auszulösen.
• Es sei bemerkt, daß der Ring 29 den Ringschlitz im Gehäuse 19 erst verläßt, wenn die ringförmige Schulter 43 des Ventils 15 mit den Rändern der Ausnehmungen 34 fluchtet, um die Ausnehmungen 34 und den Hohlraum 44 ganz unter Überdruck zu bringen (Fig.3).
• In Fig. 3 sind die Bewegung nach links oder auch das Öffnen des Luftregelventils 15 um etwa 2,79 mm (0,110 Zoll) (etwa weit offen) und die Bewegung des Kolbens 13 um etwa 3,56 mm (0,140 Zoll) nach rechts dargestellt. In Fig. 2 ist die Hochdruckluft zum Befördern des Kolbens nach rechts nach dem Hohlraum 37 und nach der Fläche 42 des Kolbens 13 geführt. Diese Hochdruckluftlieferung nach dem Hohlraum 44 wird abgeschnitten, sobald Ränder von Ausnehmungen 34 die Ringschulter 55 des Gehäuses 19 passieren. Der Kolben 13 geht weiter nach rechts, jedoch infolge der herrschenden Hochdruckluft im Hohlraum 44. Es sind eine Anzahl axial paralleler Bohrungen 22 im Abstand voneinander auf dem Umkreis des Ventils 15 angebracht. Die relative Axialbewegung zwischen dem Ventil 15 und dem Kolben 13 hat nahezu den Punkt erreicht, an dem die Ringschulter 45 auf dem Ventil 15 einen Flüssigkeitsweg zwischen dem Hohlraum 39 und der Kammer 37 durch die Ausnehmungen 26 und die Bohrungen 22 öffnet, wodurch ein hoher Druck auf die Fläche 18 und damit verbundene Flächen ausgeübt wird, um eine netto Schließkraft (Bewegung nach rechts) auf das Ventil 15 zu erzeugen. Die Innen-Ringflächen 28, 28a auf den Ventilen 15 bzw. 15a erfahren offensichtlich Niederdruck oder atmosphärischen Druck im ganzen Zyklus des Kolbens und des Ventilbetriebs.
• Der Kolben 13 hat sich um etwa 6,10 mm (0,240 Zoll) verschoben und setzt seinen Weg nach rechts in Fig. 4 fort, das Luftventil 15 befindet sich noch bei 2,79 mm (0.110 Zoll) und hat seine Verschiebung in die äußerst linke offene Stellung erreicht. Die Schulter 45 hat die zugeordneten Ränder der Ausnehmungen 26 zum Anlegen von Druck aus dem Hohlraum 39 in die Kammer 37 um den Steg und zum Anlegen von Hochdruck auf die Fläche 18 ganz freigegeben. Das Ventil 15 neigt dazu, durch den ununterbrochenen Luftdruck auf die Ringfläche 49 und auf damit verbundene Flächen aus der Hochdruckquelle 39 kurze Zeit in dieser Stellung zu bleiben. Da jedoch die Fläche 18 flächenmäßig größer ist als die Fläche 49, erfährt das Ventil 15 eine netto pneumatische Kraft in der Richtung (nach rechts) in die geschlossene Stellung, wodurch die erforderliche Kraft zum Zurückbringen des Luftventils aus seiner offenen (äußerst linken) Stellung stark reduziert wird. Also wird die magnetische Kraft des Dauermagneten 21 auf den Anker 20 zum Zurückziehen des Luftventils 15 in die geschlossene Stellung stark reduziert. Durch Entlüften des Hochdrucks aus der Quelle 39 durch die Ausnehmungen 26, die sich hinter den Ausnehmungen 34 befinden, wird der Druck auf die Fläche 18 verzögert, bis der Kolben 13 weiter vorgerückt ist und es nicht sehr wahrscheinlich ist, daß das Ventil sich zu früh schließt.
• Ein wichtiger Vorteil dieser Erfindung ist das Anbringen axial paralleler Bohrungen oder Durchgänge 51 in den Körpern 32, 32a und im Kolben 13. Es sind eine Anzahl von Durchgängen 51 im Abstand voneinander auf dem Umkreis angeordnet, die den Druck in den Kammern 30 und 30a während des Zyklus der Ventile 15, 15a und des Kolbens 13 ausgleichen. Dies ist wahr, da jederzeit wenigstens eine der Kammern 30 und 30a in Strömungsverbindung steht mit einer Niederdruckquelle 41, 41a. Dies ist eine sehr wirksame und wirtschaftliche Weise zum Gewährleisten, daß ein Niederdruck jederzeit auf die Flächen 28 und 28a einwirkt, so daß beim Anlegen eines Hochdrucks zum Schließen an die Kammern 37 und 37a die Ventile 15 bzw. 15a unter pneumatischer Krafteinwirkung sich wirksam schließen.
• In Fig. 5 ist das Luftventil 15 um etwa 2,03 mm (0.080 Zoll) von seiner geschlossenen Stellung entfernt und kehrt unter der pneumatischen Kraftausübung auf die Fläche 18 in seine geschlossene Stellung zurück, und die Anziehungskraft des Magneten 21 auf die Platte 20 sorgt dafür, daß die Platte sich nach der Magnetsperrung zurückbewegt. Der Kolben 13 hat sich in Fig. 5 um etwa 6,10 mm (0,240 Zoll) verschoben. In Fig. 6 ist das Ventil 15 um etwa 1,52 mm (0,060 Zoll) von seiner geschlossenen Stellung entfernt und der Kolben 13 hat ungefähr 9,78 mm (0,385 Zoll) zurückgelegt.
• Ein Zwischendruck, wie z.B. 4 psi Kalibrierdruck, wird durch die Zwischentore 47, die von einer nicht dargestellten Quelle beliefert werden, in den Hohlraum 44 eingegeben, so daß die Hochdruckluft in der Kammer 44 auf den Zwischendruck abgeblasen wird. Dieses Merkmal wurde ebenfalls in der oben erwähnten Patentanmeldung EP-A-O 328 193 beschrieben, deren Inhalt als Bestandteil dieser Beschreibung anzusehen ist. Die Entlüftungen 47 geben expandierte Luft von der primären Arbeitsfläche 42 des Kolbens 13 frei und nehmen die Beschleunigungskraft vom Kolben weg. Die Entlüftungen 47 dienen ebenfalls zum Eingeben von Luft auf Zwischendruck zum Einfangen und Komprimieren durch die gegenüberliegende primäre Arbeitsfläche 42a des Kolbens zum Verlangsamen der Kolbenbewegung, wenn er sich seine zweite Stellung nähert, und die Entlüftungen 47 liefern Zwischendruckluft an die Arbeitsfläche 42 des Kolbens zum vorübergehenden Festhalten des Kolbens in seiner zweiten Stellung in Erwartung des folgenden Öffnens des Luftregelventils 15a.
• In Fig. 7 sind die Luftventile 15 und 15a in ihren ganz geschlossenen Stellungen dargestelt, wobei der Kolben 13 seine äußerst rechte Stellung erreicht, und die unter hohem Überdruck gesetzte Luft in der Kammer 44a in die Atmosphäre durch die Ausnehmung 34a, die Bohrung 22a, den Hohlraum 37a und den Hohlraum 41a entlüftet wird. Durch die vorgenannte Symmetrie des Ventilaufbaus sind die Bewegungen des Ventils 15a und des Kolbens 13 bei der Rückkehr des Kolbens 13 aus seiner zweiten (äußerst rechten) Stellung in die erste (äußerst linken) Stellung das Spiegelbild des zuvor beschriebenen Betriebs des Ventils 15 und des Kolbens 13.
• Es ist aus der Symmetrie des Stellgliedes klar, daß das Verhalten der Luftregelventile 15 und 15a bei diesem Entlüften oder Abblasen, wie viele der anderen Merkmale, in der Nähe jedes der gegenüberliegenden Enden der Kolbenstrecke im wesentlichen gleich ist. Diese selben Elemente arbeiten beim Beginn eines Hubes zum Liefern von Luft zum Betreiben des Kolbens einen viel längeren Zeit des Hubes zusammen. Es sei bemerkt, daß in allen Phasen des Ventils 15 beim Pendeln zwischen offenen und geschlossenen Stellungen ein hoher Druck auf die äußere Ringfläche 49 ausgeübt wird und es wird dabei dem Fachmann klar sein, daß damit ein geregelter spielfreier Betrieb des Ventils geliefert werden.
• In Fig. 8 ist ein Ausführungsbeispiel dieser Erfindung dargestellt, das dem Aufbau und Betrieb jener in Fig. 1...7 gleich ist, mit der Ausnahme, daß Hochdruckluft in die Bohrungen 22, zusätzlich durch Lufttunnel 49, eingegeben wird, wobei ein Tunnel 49 für jede Bohrung 22 vorgesehen ist und jeder Tunnel 49 mit der Hochdruck- Ringkammer 39 in Verbindung steht. Auch sind in der Ausführung nach Fig. 8 Tore 61 eingeschaltet, die im Ventil 15 gebildet sind, wobei ein Tor 61 mit einem jeweiligen Tunnel 49 in einer mittleren offenen Stellung des Ventils 15 (nicht dargestellt) fluchtet. Zu diesem Zeitpunkt wird Hochdruckluft in die Kammer 37 aus dem Hohlraum 39 wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1...7 ebenfalls durch die Tunnel 59, die Tore 61 und die Bohrungen 22 eingegeben.
• Auf ähnliche Weise ist die Kammer 37a durch gleiche und symmetrische Tunnel 49a, Tore 61a und Bohrungen 22a zu einer entsprechenden Zeit im Betrieb des Ventils 15a mit Hochdruckluft versorgt.
• Es sei bemerkt, daß in diesem Ausführungsbeispiel die Axialbewegung der Ventile 15 und 15a in bezug auf das Gehäuse 19 unabhängig von der Stellung des Kolbens 13 einen hohen Druck zum Schließen des Ventils nach den Kammern 37 und 37a liefert.
• Nur wenig wurde gesagt über die Verbrennungsmotorumgebung, in dem diese Erfindung große Anwendung findet. Diese Umgebung kann in hohem Ausmaß dieselbe sein wie in der Beschreibung der vorgenannten gleichzeitig eingereichten Anmeldungen und in der erwähnten Literatur, auf die für Einzelheiten der Merkmale verwiesen wird, wie z.B. elektronische Steuerungen und Luftdruckquellen. In dieser bevorzugten Umgebung wird die Masse des arbeitenden Kolbens und seines zugeordneten gekoppelten Motorventils im Vergleich zu den Vorrichtungen nach dem Stand der Technik weitgehend reduziert. Wenn das Motorventil und der Kolben sich um etwa 11,4 mm (0,45 Zoll) zwischen ganz geöffneten und ganz geschlossenen Stellungen bewegen, bewegen sich die Regelventile nur um etwa 3,17 mm (0,125 Zoll), und erfordern dazu weniger Energie. Die Luftdurchgänge nach der Erfindung sind allgemein große ringförmige Öffnungen mit geringen oder keinen Drosselverlusten.

Claims (18)

1. Elektronisch gesteuertes, flüssigkeitsbetriebenes Stellglied zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor vom Typ mit Motoreinlaß- und Motorauslaßventilen mit länglichen Ventilspindeln, wobei das Stellglied einen Leistungskolben (13) mit einer kolbengetriebenen Seite (42), die längs einer Achse zwischen ersten und zweiten Stellungen in einem Gehäuse (19) entsprechend den geöffneten und geschlossenen Stellungen des Motorventils hin- und hergetriebenen wird, ein Regelventil (15) zum Hin- und Herlaufen längs der Achse zwischen geöffneten und geschlossenen Stellungen zum Regeln des pneumatischen Drucks aus einer pneumatischen Druckquelle (39) nach dem Leistungskolben (13) zum Verschieben des Leistungskolbens und des Ventils (15) in die Stellungen, ein Sperrmittel mit einem Dauermagneten (21) zum Ausüben von Schließ- und Sperrkraft zum Festhalten des Ventils (15) in einer geschlossenen Stellung und ein elektromagnetisches Mittel (25) zum vorübergehenden Abschwächen der Sperrkraft des Dauermagneten enthält, wobei das Druckregelmittel pneumatischen Druck aus der Quelle (39) auf eine erste Ventilfläche (49) zum Auslösen einer Öffnungskraft auf das Ventil (15) und auf eine zweite Ventilfläche (18) zum Auslösen einer entgegengesetzten Kraft auf das Ventil (15) ausübt, die netto pneumatische Öffnungskraft auf die erste Ventilfläche (49) in der geschlossenen Stellung geringer ist als die Sperrkraft des Dauermagneten, jedoch größer als die Sperrkraft des Dauermagneten, wenn sie vorübergehend durch das elektromagnetische Mittel (25) geschwächt ist, wodurch das Ventil (15) in einer Öffnungsrichtung verschoben wird, um pneumatischen Druck auf die kolbengetriebene Seite (42) auszuüben und so den Kolben (13) in seine erste Stellung zu bringen, worin die zweite Ventilfläche (18) größer ist als die erste Ventilfläche (49), das Flüssigkeitsdruck-Regelmittel selektiv einen Flüssigkeitsdruckunterschied aus der Quelle (39) auf die Flächen (18, 49) ausübt, wenn die Sperrkraft zum Verschieben des Ventils (15) in einer Öffnungsrichtung geschwächt wird, um den Kolben (13) in seine erste Stellung zu bringen und das Venti1 (15) in einer Schließrichtung zu verschieben, wenn der Kolben (13) den vorgegebenen Abstand zurückgelegt hat, und das Druckregelmittel zusätzlich zur Magnetkraft des Magneten (21) eine netto Schließkraft des pneumatischen Drucks auf das Ventil (15) ausübt, nachdem der Kolben (13) einen vorgegebenen Abstand nach seiner ersten Stellung aus seiner zweiten Stellung verschoben ist.

2. Stellglied nach Anspruch 1, worin das Ventil (15) axial verschiebbar ist und die ersten und zweiten Flächen erste (49) und zweite (18) ringförmige einander gegenüberliegend zugewandte Flächen jeweils auf einem rohrförmigen Ventilabschnitt (15) neben einem axialen Ende des Ventils (15) enthalten.

3 Stellglied nach Anspruch 2, worin das Flüssigkeitsdruck-Regelmittel einen konstanten Flüssigkeitsdruck auf einen Anteil einer (49) der ringförmigen Flächen (18, 49) während eines Zyklus von Ventilöffnungs- und Ventilschließbewegungen ausübt, um während des ganzen Zyklus Ventilbewegungsregelung instandzuhalten.

4. Stellglied nach Anspruch 2 oder 3, worin das Druckregelmittel einen zylindrischen Körper (32) enthält, der am Kolben (13) befestigt ist, sich durch den rohrförmigen Ventilabschnitt (15) erstreckt und in bezug auf den Abschnitt axial verschiebbar ist, wobei das Ventil (15) Tormittel (29, 33, 43) zur Strömungsverbindung zwischen der Quelle (39) und der zweiten Ringfläche (18) enthält.

5. Stellglied nach Anspruch 4 mit einem zweiten Tormittel (22) im Ventil (15) zum Verwirklichen einer Strömungsverbindung zwischen einer Innenfläche des Ventilabschnitts (15) und der zweiten Ringfläche (18), wobei der Körper (32) eine erste auf dem Umkreis angebrachte Gruppe eingelassener Flächen (26), die mit der Quelle (39) fluchten kann, und das zweite Tormittel (22) enthält, um Strömungsverbindung und Flüssigkeitsdruck auf die zweite Ringfläche (18) Zum Verschieben des Ventils (15) in einer Schließrichtung zu verwirklichen, der Körper (32) eine zweite auf dem Umkreis angebrachte Gruppe eingelassener Flächen (34), die axial im Abstand von der ersten Gruppe (26) liegen und mit der Quelle (39) fluchten kann, und die angetriebene Fläche (42) zum Verwirklichen von Flüssigkeitsdruck auf die angetriebene Fläche (42) enthält, wenn das Ventil (15) sich öffnet.

6. Stellglied nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, das ein zweites Regelventil (15a), das zum Regeln des pneumatischen Drucks aus einer pneumatischen Druckquelle (39) nach dem Leistungskolben (13) zum Verschieben des Leistungskolbens (13) und des Ventils (15a) in die Stellungen längs der Achse zwischen geöffneten und geschlossenen Stellungen hin- und herlaufen kann, wobei der Kolben (13) eine zweite primäre Arbeitsfläche (42a) enthält, die der ersten Arbeitsfläche (42) gegenüberliegend zugewandt ist, ein Sperrmittel mit einem Dauermagneten (21a) zum Ausüben einer Schließ- und Öffnungskraft zum Festhalten des Ventils (15a) in einer geschlossenen Stellung, und ein elektromagnetisches Mittel (25a) zum vorübergehenden Abschwächen der Sperrkraft des Dauermagneten enthält, wobei das Druckregelmittel pneumatischen Druck aus der Quelle (39a) auf eine erste Ventilfläche (49a) zum Anlegen einer Öffnungskraft an das Ventil (15a) und auf eine zweite Ventilfläche (18a) zum Anlegen einer entgegengesetzten Kraft auf das Ventil (15a) ausübt, die netto pneumatische Öffnungskraft auf die erste Ventilfläche (49a) in der geschlossenen Stellung geringer ist als die Sperrkraft des Dauermagneten, aber größer als die Sperrkraft des Dauermagneten, wenn sie durch das elektromagnetische Mittel (15a) vorübergehend geschwächt wird, wodurch das Ventil (15a) sich in einer Öffnungsrichtung verschiebt, um pneumatischen Druck auf die kolbengetriebene Seite (42a) zum Verschieben des Kolbens (13) nach seiner ersten Stellung auszuüben, die zweite Ventilfläche (18a) größer ist als die erste Ventilfläche (49a), das Flüssigkeitsdruck-Regelmittel selektiv einen Flüssigkeitsdruckunterschied aus der Quelle (39a) auf die Flächen (18a, 49a) ausübt, wenn die Sperrkraft zum Verschieben des Ventils (15a) in einer Öffnungsrichtung geschwächt wird, um den Kolben (13) in seine erste Stellung zu bringen und das Ventil (15a) in einer Schließrichtung zu verschieben, wenn der Kolben (13) den vorgegebenen Abstand zurückgelegt hat, und das Druckregelmittel zusätzlich zur Magnetkraft des Magneten (21a) pneumatischen Druck aus der Quelle (39a) auf eine erste Ventilfläche (49, 49a) jedes Ventils zum Ausüben einer Öffnungskraft auf jedes der Ventile und auf eine zweite Ventilfläche zum Ausüben einer Schließkraft auf jedes der Ventile ausübt.

7. Stellglied nach Anspruch 6, worin das zweite Ventil (15a) axial verschiebbar ist, und die ersten und zweiten Flächen erste (49a) und zweite (18a) ringförmige einander gegenüberliegend zugewandte Flächen jeweils auf einem jeweiligen axialen Ende des Ventils (15) enthalten.

8. Stellglied nach Anspruch 7, worin das Flüssigkeitsdruck-Regelmittel einen konstanten Flüssigkeitsdruck auf einen Anteil einer der ringförmigen Flächen (49a) des zweiten Ventils (15a) während eines Zyklus von Ventilöffnungs- und Ventilschließbewegungen ausübt, um während des ganzen Zyklus Ventilbewegungsregelung instandzuhalten.

9. Stellglied nach Anspruch 7 oder 8, worin das Druckregelmittel einen zweiten zylindrischen Körper (32a) enthält, der an der anderen Seite des Kolbens (13) gegenüber dem ersten Körper (32) befestigt ist, sich durch den rohrförmigen Ventilabschnitt des zweiten Ventils (15a) erstreckt und in bezug auf den Abschnitt axial verschiebbar ist, wobei das Ventil (15a) Tormittel (29a, 33a, 43) zur Strömungsverbindung zwischen der Quelle (39a) und der zweiten Ringfläche (18a) enthält.

10. Stellglied nach Anspruch 9 mit einem zweiten Tormittel (22a) in den zweiten Ventilen (15a) zum Verwirklichen einer Strömungsverbindung zwischen einer Innenfläche des Ventilabschnitts (15a) und der zweiten Ringfläche (18a), wobei der zweite Körper (32a) eine erste auf dem Umkreis angebrachte Gruppe eingelassener Flächen (26a), die mit der Quelle (39a) fluchten kann, und das zweite Tormittel (22a) enthält, um Strömungsverbindung und Flüssigkeitsdruck auf die zweite Ringfläche (18a) zum Verschieben des Ventils (15a) in einer Schließrichtung zu verwirklichen, der Körper (32a) eine zweite auf dem Umkreis angebrachte Gruppe eingelassener Flächen (34a), die axial im Abstand von der ersten Gruppe (26a) liegen und mit der Quelle (39a) fluchten können, und die zweite angetriebene Fläche (42a) zum Verwirklichen von Flüssigkeitsdruck auf die angetriebene Fläche (42a) enthält, wenn das Ventil (15a) sich öffnet.

11. Stellglied nach einem der Ansprüche 6 bis 10, worin das Druckregelmittel Kammern (30, 30a) an jedem axialen Ende des Kolbenweges enthält und die Kammern (30, 30a) mit einer Fläche (28, 28a) eines jeweiligen Ventils der beiden Ventile (15, 15a) in Verbindung stehen, das Druckregelmittel im wesentlichen atmosphärischen Druck auf wenigstens eine der Kammern (30, 30a) während des Kolbenwegzyklus zwischen den ersten und zweiten Stellungen ausübt, in dem Kolben (13) Druckausgleichsdurchgänge (51) zum Herstellen einer Strömungsverbindung zwischen den Kammern (30, 30a) angebracht werden, wobei die eine Fläche (28, 28a) jedes Ventils (15, 15a) während des Kolbenwegzyklus zwischen den ersten und zweiten Stellungen unter im wesentlichen atmosphärischen Druck steht.

12. Flüssigkeitsbetriebener Wandler, der ein erstes Element (13) mit einer durch Flüssigkeitsdruck betriebenen Seite (42), das längs einer Achse im Gehäuse (19) zwischen ersten und zweiten Stellungen hin- und herlaufen kann, ein Regelventil (15) zum Hin- und Herlaufen im Gehäuse (19) zwischen geöffneten und geschlossenen Stellungen, ein Sperrmittel mit einem Dauermagneten (21) zum Ausüben von Schließ- und Sperrkraft zum Festhalten des Ventils (15) in einer geschlossenen Stellung und ein elektromagnetisches Mittel (25) zum vorübergehenden Abschwächen der Sperrkraft des Dauermagneten enthält, wobei das Druckregelmittel Flüssigkeitsdruck aus der Quelle (39) auf eine erste Ventilfläche (49) zum Auslösen einer Öffnungskraft auf das Ventil (15) und auf eine zweite Ventilfläche (18) zum Auslösen einer Schließkraft auf das Ventil (15) ausübt, die netto Strömungsöffnungskraft auf die erste Ventilfläche (49) in der geschlossenen Stellung geringer ist als die Sperrkraft des Dauermagneten, jedoch größer als die Sperrkraft des Dauermagneten, wenn sie vorübergehend durch das elektromagnetische Mittel geschwächt ist, wodurch das Ventil (15) in einer Öffnungsrichtung verschoben wird, um Flüssigkeitsdruck auf die elementgetriebene Seite (42) auszuüben und so das Element (13) in seine erste Stellung zu bringen, worin die zweite Ventilfläche (18) größer ist als die erste Ventilfläche (49), das Flüssigkeitsdruck- Regelmittel selektiv einen Flüssigkeitsdruckunterschied aus der Quelle (39) auf die Flächen (18, 49) ausübt, wenn die Sperrkraft zum Verschieben des Ventils (15) in einer Öffnungsrichtung geschwächt wird, um das Element (13) in seine erste Stellung zu bringen und das Ventil (15) in einer Schließrichtung zu verschieben, wenn das Element (13) den vorgegebenen Abstand zurückgelegt hat, und das Druckregelmittel zusätzlich zur Magnetkraft des Magneten (21) eine netto Schließkraft des Flüssigkeitsdrucks auf das Ventil (15) ausübt, nachdem der Kolben (13) einen vorgegebenen Abstand nach seiner ersten Stellung aus seiner zweiten Stellung verschoben ist.

13. Wandler nach Anspruch 12, worin das zweite Ventil (15a) axial verschiebbar ist, und die ersten und zweiten Flächen erste (49a) und zweite (18a) ringförmige einander gegenüberliegend zugewandte Flächen jeweils auf einem rohrförmigen Ventilabschnitt neben einem axialen Ende des Ventils (15a) enthalten.

14. Wandler nach Anspruch 13, worin das Flüssigkeitsdruck-Regelmittel einen konstanten Flüssigkeitsdruck auf einen Anteil einer (49a) der ringförmigen Flächen (18a, 49a) während eines Zyklus von Ventilöffnungs- und Ventilschließbewegungen ausübt, um während des ganzen Zyklus Ventilbewegungsregelung instandzuhalten.

15. Wandler nach Anspruch 12 oder 13, worin das Druckregelmittel außerdem einen zweiten zylindrischen Körper (32a) enthält, der am Kolben (13) befestigt ist, sich durch den rohrförmigen Ventilabschnitt (15a) erstreckt und in bezug auf den Abschnitt axial verschiebbar ist, wobei das Ventil (15a) Tormittel (29a, 33a, 43a) zur Strömungsverbindung zwischen der Quelle (39a) und der zweiten Ringfläche (18a) enthält.

16. Wandler nach Anspruch 15 mit einem zweiten Tormittel (22a) im Ventil (15a) zum Herstellen einer Strömungsverbindung zwischen einer Innenfläche des Ventilabschnitts (15a) und der zweiten Ringfläche (18a), wobei der Körper (32a) eine erste auf dem Umkreis angebrachte Gruppe eingelassener Flächen (26a), die mit der Quelle (39a) fluchten kann, und das zweite Tormittel (22a) enthält, um Strömungsverbindung und Flüssigkeitsdruck auf die zweite Ringfläche (18a) zum Verschieben des Ventils (15a) in einer Schließrichtung zu verwirklichen, der Körper (32a) eine zweite auf dem Umkreis angebrachte Gruppe eingelassener Flächen (34a), die axial im Abstand von der ersten Gruppe (26a) liegen und mit der Quelle (39a) fluchten kann, und die angetriebene Fläche (42a) zum Verwirklichen von Flüssigkeitsdruck auf die angetriebene Fläche (42a) enthält, wenn das Ventil (15a) sich öffnet.

17. Wandler nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 14, der ein zweites Regelventil (15a), das zum Regeln des pneumatischen Drucks aus einer pneumatischen Druckquelle (39a) nach dem Element (13) zum Verschieben des Elements (13) und des Ventils (15a) in die Stellungen längs der Achse zwischen geöffneten und geschlossenen Stellungen hin- und herlaufen kann, wobei das Element (13) eine zweite primäre Arbeitsfläche (42a) enthält, die der ersten Arbeitsfläche (42) gegenüberliegend zugewandt ist, ein Sperrmittel mit einem Dauermagneten (21a) zum Ausüben einer Schließ- und Öffnungskraft zum Festhalten des Ventils (15a) in einer geschlossenen Stellung und ein elektromagnetisches Mittel (25a) zum vorübergehenden Abschwächen der Sperrkraft des Dauermagneten enthält, wobei das Druckregelmittel pneumatischen Druck aus der Quelle (39a) auf eine erste Ventilfläche (49a) zum Anlegen einer Öffnungskraft an das Ventil (15a) und auf eine zweite Ventilfläche (18a) zum Anlegen einer Schließkraft auf das Ventil (15a) ausübt, die netto pneumatische Öffnungskraft auf die erste Ventilfläche (49a) in der geschlossenen Stellung geringer ist als die Sperrkraft des Dauermagneten, aber größer als die Sperrkraft des Dauermagneten, wenn sie durch das elektromagnetische Mittel (25a) vorübergehend geschwächt wird, wodurch das Ventil (15a) sich in einer Öffnungsrichtung verschiebt, um pneumatischen Druck auf die elementgetriebene Seite (42a) zum Verschieben des Kolbens (13) nach seiner ersten Stellung auszuüben, die zweite Ventilfläche (18a) größer ist als die erste Ventilfläche (49a), das Flüssigkeitsdruck-Regelmittel selektiv einen Flüssigkeitsdruckunterschied aus der Quelle (39a) auf die Flächen (18a, 49a) ausübt, wenn die Sperrkraft zum Verschieben des Ventils (15a) in einer Öffnungsrichtung geschwächt wird, um das Element (13) in seine erste Stellung zu bringen und das Ventil (15a) in einer Schließrichtung zu verschieben, wenn der Kolben (13) den vorgegebenen Abstand zurückgelegt hat, und das Flüssigkeitsdruckregelmittel, zusätzlich zur Magnetkraft des Magneten (21a) einen netto Flüssigkeitsdruck zum Schließen auf das erste Element jedes Ventils ausübt, nachdem das erste Element (13) einen vorgegebenen Abstand nach seiner ersten Stellung zurückgelegt hat.

18. Wandler nach Anspruch 15, worin das Flüssigkeitsdruck-Regelmittel Kammern (30, 30a) an jedem axialen Ende des Elementweges enthält und die Kammern (30, 30a) mit einer Fläche (28, 28a) eines jeweiligen Ventiis der beiden Ventile (15, 15a) in Verbindung stehen, das Flüssigkeitsdruck-Regelmittel im wesentlichen atmosphärischen Druck auf wenigstens eine der Kammern (30, 30a) während des Elementwegzyklus zwischen den ersten und zweiten Stellungen ausübt, in dem Element (13) Druckausgleichsdurchgänge (51) zum Herstellen einer Strömungsverbindung zwischen den Kammern (30, 30a) angebracht werden, wobei die eine Fläche (28, 28a) jedes Ventils (15, 15a) während des Elementwegzyklus zwischen den ersten und zweiten Stellungen unter im wesentlichen atmosphärischen Druck steht.