DE829329C

DE829329C - Electro-hydraulic adjustment device with holding magnet

Info

Publication number: DE829329C
Application number: DEP26702A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Otto Grebe
Original assignee: Elektro Mechanik GmbH; ELMEG Elektro Mechanik GmbH
Current assignee: Elektro Mechanik GmbH; ELMEG Elektro Mechanik GmbH
Priority date: 1948-12-24
Filing date: 1948-12-24
Publication date: 1952-01-24

Description

Elektrohydraulische Verstellvorrichtung mit Haltemagnet Zusatz zum Patent 817'F68 Gegenstand des Hauptpatentes ist eine elektrohydraulische Verstellvorrichtung mit elektrischem Antrieb, Pumpe und Stellkolben, bei der alsPumpe eine Schwingpumpe und als Antrieb derselben ein Wechselstrommagnet dient. In weiterer Ausgestaltung einer derartigen elektrohydraulischen Verstellvorrirhtung ist nach der Erfindung ein zusätzlicher Haltemagnet vorgesehen, mittels dessen der Stellkolben nach Beendigung seines Arbeitshubes in der Arbeitsstellung gehalten wird. Das Halten des Stellkolbens kann dabei mittelbar mechanisch durch eine vom Haltemagnet gesteuerte Sperreinrichtung oder unmittelbar magnetisch durch den mit dem Stellkolben verbundenen Magnetanker erfolgen. Der Haltemagnet und der Pumpenmagnet sind in Reihe geschaltet, wobei in der Ausgangsstellung des Stellkolbens der induktive Widerstand des Haltemagnets wesentlich kleiner ist als der des Pumpenmagnets. hie Pumpe kann so mit voller Kraft angetrieben werden: Kurz vor Beendigung der Arbeitsbewegung,des Stellkolbens kann der induktive Widerstand des Haltemagnets derartig vergrößert werden, daß infolge der dadurch hervorgerufenen Stromschwächung der Pumpenmagnet zum Stillstand kommt, ohne daß es einer besonderen Abschaltung desselben bedarf.Electro-hydraulic adjustment device with holding magnet addition to Patent 817'F68 The subject of the main patent is an electrohydraulic adjustment device with electric drive, pump and setting piston, with the pump being a vibration pump and an alternating current magnet is used to drive the same. In further development such an electrohydraulic adjustment device is according to the invention an additional holding magnet is provided, by means of which the actuating piston after completion his working stroke is held in the working position. Holding the actuating piston can indirectly mechanically through a locking device controlled by the holding magnet or directly magnetically through the magnet armature connected to the actuating piston take place. The holding magnet and the pump magnet are connected in series, with in the initial position of the actuating piston is the inductive resistance of the holding magnet is much smaller than that of the pump magnet. The pump can do this with full power be driven: Shortly before the end of the working movement, the actuating piston can the inductive resistance of the holding magnet can be increased so that as a result the resulting weakening of the current in the pump magnet comes to a standstill, without the need for a special shutdown.

Die Zeichnung zeigt in den Abb. i bis 3 verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung in schematischer Darstellung.The drawing shows various exemplary embodiments in FIGS of the invention in a schematic representation.

Bei der Ausführung der Abb. i sind in einem Zylinder io die Schwingpumpe i i und der Stellkolben 12 untergebracht. Der Zylinder io ist an seinem unteren Ende mittels eines Zapfens 13 schwenkbar gelagert, um eine Schwenkbewegung des Gerätes zu ermöglichen. Von der Schwingpumpe i i ist nur die Spule 14 des Wec'hselstrommagnets angedeutet, der den Kolben der Schwingpumpe antreibt. Zur Führung des Stellkolbens 12 dient der Druckzylinder"i5: Unter der Wirkung einer Druckfeder 16 wird der Kolben bei abgeschalteter Pumpe i i in seiner unteren Lage gehalten. Das Rohr 17 stellt die Verbindung des Druckzylinders 15 mit der nicht gezeigten Druckleitung der Schwingpumpe i i dar. 18 ist eine mit dem Stellkolben 12 verbundene Sperrstange, die am unteren Ende einen Sperrschlitz i9 aufweist. In diesen Schlitz i9 kann bei Erreichen der oberen Endlage des Stellkolbens 12 ein Sperrstift 2o eingreifen. Dieser Sperrstift 2o steht einerseits unter dem Einfluß einer Zugfeder 21 und andererseits unter dem Einfluß des Haltemagnets 22. 23 ist der Abschlußdeckel des Zylinders io, der eine Führung für die Stange 24 des Stellkolbens 12 aufweist. Diese Führung kann mit einer Stopfbuchse versehen werden, um beliebige Lagen des Gerätes zu ermöglichen, ohne daß Flüssigkeit austreten kann: Die Arbeitsweise ist folgende: Der Pumpenmagnet 14 und der Haltemagnet 22 liegen in Reihe am Wechselstromnetz. Zu Beginn des Arbeitshubes schleift der Sperrstift 2o auf der Stange 18, wodurch der Anker des Haltemagnets 22 so weit von dessen Kern abgehalten wird, daß die Induktivität und damit der induktive Widerstand dieses Magnets so klein als möglich ist, also z. B. ioo/o des induktiven Widerstandes bei völlig angezogeitem Anker des Haltemagnets 22 beträgt. Demzufolge ist jetzt der induktive und damit der Gesamtspannungsabfall am Haltemagnet 22 sehr klein, die ganze Netzspannung liegt praktisch an der Spule des Pumpenmagnets, so daß die Pumpe i i mit voller Kraft angetrieben wird.In the execution of Fig. I, the vibration pump is in a cylinder io i i and the actuating piston 12 housed. The cylinder io is at its lower one End pivotably mounted by means of a pin 13 to pivot the device to enable. Only coil 14 of the alternating current magnet is of the oscillation pump i i indicated, which drives the piston of the vibration pump. For guiding the setting piston 12th serves the pressure cylinder "i5: Under the action of a compression spring 16 the piston is held in its lower position when the pump i i is switched off. The tube 17 is the connection of the pressure cylinder 15 with that not shown Pressure line of the oscillating pump i i. 18 is one connected to the actuating piston 12 Locking rod, which has a locking slot i9 at the lower end. In this slot i9 can engage a locking pin 2o when the upper end position of the actuating piston 12 is reached. This locking pin 2o is on the one hand under the influence of a tension spring 21 and on the other hand under the influence of the holding magnet 22. 23 the cover of the cylinder is ok, which has a guide for the rod 24 of the actuating piston 12. This guide can be provided with a stuffing box to enable any position of the device, without liquid escaping: The working principle is as follows: The pump magnet 14 and the holding magnet 22 are connected in series to the AC network. At the beginning of the working stroke the locking pin grinds 2o on the rod 18, whereby the armature of the holding magnet 22 is kept so far from the core that the inductance and thus the inductive Resistance of this magnet is as small as possible, so z. B. ioo / o of inductive Resistance when the armature of the holding magnet 22 is fully attracted. As a result is now the inductive and thus the total voltage drop at the holding magnet 22 very small, the entire mains voltage is practically on the coil of the pump magnet, like that that the pump i i is driven with full power.

Ist unter dem Einfluß der von der Pumpe erzeugten Druckflüssigkeit der Stellkolben 12 in seiner oberen Endlage angelangt, so klinkt der Sperrstift 20 unter der Wirkung der Zugkraft des Haltemagnets 22 in den Schlitz i9 der Sperrstange 18 ein. Dadurch wird erstens der Stellkolben 12 in seiner oberen Endlage gehalten und zweitens der Anker des Haltemagnets 22 dicht an seinen Kern gezogen. Dadurch wird die Induktivität und damit der induktive Widerstand des Magnets 22 so groß, z. B. iomal größer als vorher, und der Strom in der Hintereinanderschaltung der beiden Magnete 14 und 22 so klein, daß die Schwingpumpe i i gegen ihre Kolbenfeder zur Ruhe kommt. Der Haltemagnet 22 hält über den Sperrstift 2o den Stellkolben in seiner oberen Endlage. Der Sperrschlitz i9 ist zweckmäßig ein wenig abgeschrägt, so daß beim Loslassen des Haltemagnets 22 der Sperrstift 20 unter dem Einfluß der Zugfeder 21 mit Sicherheit zurückschnellt und die Abwärtsbewegung des Stellkolbens 12 unter dem Einfluß der Feder 16 freigibt. Bei dieser Abwärtsbewegung wird die unter dem Kolben 12 befindliche Flüssigkeit durch die Schwingpumpe i i zurückgedrückt. Die Pumpe arbeitet dann als hydraulischer Vibrator, wobei die auf Resonanz abgestimmte Steuerung die gleiche Frequenz einhält und der Pumpenkolben unter dem Einfluß seiner Gegenfeder den Flüssigkeitsdruck liefert. Die Senkzeiten werden also annähernd gleich den Hubzeiten sein, der Rückgang des Stellkolbens 12 wird so in der gewünschten Weise dämpfend verzögert.Is under the influence of the hydraulic fluid generated by the pump the actuating piston 12 has reached its upper end position, the locking pin latches 20 under the action of the tensile force of the holding magnet 22 in the slot i9 of the locking rod 18 a. As a result, the actuating piston 12 is firstly held in its upper end position and second, the armature of the holding magnet 22 is drawn close to its core. Through this the inductance and thus the inductive resistance of the magnet 22 becomes so great, z. B. iomal larger than before, and the current in the series connection of the two magnets 14 and 22 so small that the vibration pump i i against its piston spring comes to rest. The holding magnet 22 holds the actuating piston in via the locking pin 2o its upper end position. The locking slot i9 is useful a little beveled, so that when you release the holding magnet 22, the locking pin 20 under the influence of Tension spring 21 snaps back with certainty and the downward movement of the actuating piston 12 releases under the influence of the spring 16. During this downward movement, the Liquid located under the piston 12 is pushed back by the oscillating pump i i. The pump then works as a hydraulic vibrator, which is tuned to resonance Control maintains the same frequency and the pump piston under the influence of his Counter spring supplies the fluid pressure. The lowering times will therefore be approximately the same the stroke times, the decrease of the actuating piston 12 is so in the desired Way delayed dampening.

Die Ausführung der Abb. 2 unterscheidet sich von der nach Abb. i im wesentlichen dadurch, daß der von der Druckflüssigkeit der Pumpe i i unmittelbar beaufschlagte Kolben nicht als Stellkolben, sondern als Belastungskolben 12a für den vom Zylinder i 5a gebildeten Druckspeicher dient. Der eigentliche Stellkolben 12 liegt mit seinem Druckzylinder 15 außerhalb des Gerätes, wobei der Zylinder 15 mit dem Druckspeicher 15a durch eine Leitung 25 verbunden werden kann. In dieser Leitung 25 befindet sich ein Ventil 26, das ebenfalls durch einen Magnet 27 gesteuert wird, der mit dem Pumpenmagnet 14 und Haltemagnet 22 in Reihe liegt. 28 ist ein Schalter zum Ein- und Ausschalten, während 29 eine Abflußleitung- des Druckzylinders 15 darstellt.The design of Fig. 2 differs from that of Fig. I im essential in that the of the pressure fluid of the pump i i directly acted upon piston not as an actuating piston, but as a loading piston 12a for the pressure accumulator formed by the cylinder i 5a is used. The actual actuating piston 12 lies with its pressure cylinder 15 outside the device, the cylinder 15 can be connected to the pressure accumulator 15a by a line 25. In this In line 25 there is a valve 26, which is also controlled by a magnet 27 which is in series with the pump magnet 14 and holding magnet 22. 28 is a Switch for switching on and off, while 29 is a discharge line of the pressure cylinder 15 represents.

Wird der Schalter 28 geschlossen, so wird durch den Magnet 27 das Ventil 26 um 9o° imUhrzeigersinne verdreht. Die Verbindung zum Druckzylinder 15 ist abgesperrt, der Zylinder ist über die Leitung 29 mit dem drucklosen Flüssigkeitsraum verbunden. Die Schwingpumpe i i arbeitet nur auf den Druckspeicher 1511, und zwar so lange, bis die durch die Sperreinrichtung 18 bis 22 gesicherte Endlage erreicht ist. Wird der Schalter 28 geöffnet, so wird nach Rückdrehung des Ventils 26 der Druckspeicher i 511 mit dem Druckzylinder 15 verbunden. Unter der Wirkung der gespannten Druckfeder 16 wird die unter dem Kolben 12a befindliche Flüssigkeit mit großer Kraft unter den Stellkolben 12 gepreßt und dieser dadurch zu einer momentanen Arbeitsleistung schnell nach oben bewegt. Das Volumen des Druckspeichers 15a beträgt ein Vielfaches von dem des Druckzylinders 15. Es können daher mehrere Momentanschaltungen hintereinander ausgeführt werden.If the switch 28 is closed, the magnet 27 causes the Valve 26 rotated 90 ° clockwise. The connection to the printing cylinder 15 is shut off, the cylinder is connected to the unpressurized liquid space via line 29 tied together. The oscillating pump i i only works on the pressure accumulator 1511, namely until the end position secured by the locking device 18 to 22 is reached is. If the switch 28 is opened, after the valve 26 has been turned back, the Pressure accumulator i 511 connected to pressure cylinder 15. Under the action of the tense Compression spring 16 is the liquid located under the piston 12a with great force pressed under the actuating piston 12 and this thereby to a momentary work performance moved up quickly. The volume of the pressure accumulator 15a is a multiple from that of the printing cylinder 15. Several instantaneous connections can therefore be made one after the other are executed.

Bei der Ausführung der Abb. 3 ist die Anordnung des Stellkolbens 12 grundsätzlich die gleiche wie bei der Ausführung der Abb. i. Abweichend hiervon wirkt aber der Haltemagnet 22 nicht mehr mittelbar über eine mechanische Sperreinrichtung, sondern unmittelbar magnetisch durch den auf der Kolbenstange 24 angebrachten Anker 22a. Der Anker 22" ist. dabei beweglich auf der Kolbenstange 24 gelagert, und zwar derart, daß er sich zwischen den beiden Anschlägen 30 und 31 der Stange 24 axial bewegen kann. Eine leichte, gegebenenfalls einstellbare Feder 32 läßt es zu, daß der Magnetanker 22a bei Erreichung eines bestimmten Luftspaltes b, der aber nur ein Bruchteil des gesamten Kolbenhubes ist, schlagartig gegen die Feder 32 angezogen wird. Die Feder 32 ist dabei so auf den Luftspalt d abgestimmt, daß der obere Anschlag 30 schon so weit durch den Stellkolben 12 gehoben ist, daß der Anker 2211 nicht an 3o anschlägt, damit d schlagartig Null und damit der Strom der Schwingpumpe schlagartig so geschwächt wird, daß die Pumpe aufhört zu arbeiten.In the embodiment of Fig. 3, the arrangement of the actuating piston 12 is basically the same as in the embodiment of Fig. I. In contrast to this, however, the holding magnet 22 no longer acts indirectly via a mechanical locking device, but directly magnetically through the armature 22a attached to the piston rod 24. The armature 22 ″ is movably mounted on the piston rod 24 in such a way that it can move axially between the two stops 30 and 31 of the rod 24. A light, optionally adjustable spring 32 allows the magnet armature 22a when a certain air gap b is reached, which is only a fraction of the total piston stroke, is suddenly pulled against the spring 32. The spring 32 is matched to the air gap d in such a way that the upper stop 30 has already been lifted by the actuating piston 12 is that the armature 2211 does not strike at 3o, so that d suddenly zero and thus the current of the oscillating pump is suddenly weakened so that the pump stops working.

Beim Aufhören der Pumpenarbeit wird unter dem Gegendruck der Feder 16 die Kolbenstange 24 so weit heruntergedrückt"bis der Anschlag 30 fest auf den Magnetanker 22 drückt, der aber, solange Strom durch den Haltemagnet 22 fließt, auch bei dem kleinen Strom, bei dem die Schwingpumpe zum Stillstand gekommen ist, bei d = o mit sehr großer Kraft von dem Haltemagnet 22 angezogen wird und deshalb trotz Stillsetzens der Pumpe die Kolbenstange 24 oben hält. Erst nach Abschalten des Stromes mittels des Schalters 33 drückt die Feder 16 die Kolbenstange 24 wieder nach unten, wobei neben der schon angegebenen Wirkung der Pumpe als Vibrator die Steuerschieber der Schwingpumpe in Nullstellung so viel Durchlaß freilassen, daß die Flüssigkeit aus dem Zylinder 15 abströmen kann. Es kann auch ein besonderes Ölventil vorgesehen sein, das z. B. durch magnetische Betätigung beim Abschalten des Stromes einen Olauslaß für den Druckzylinder freigibt und diesen bei Wiedereinschalten des Stromes wieder schließt. Der Haltemagnet 22 ist so ausgelegt, daß er bei d = o die Kraft halten kann, die der Stellkolben 12 vorher erzeugt hat.When the pump work ceases, the piston rod 24 is pushed down under the counterpressure of the spring 16 until the stop 30 presses firmly on the magnet armature 22, which, however, as long as current flows through the holding magnet 22, even with the small current at which the oscillating pump operates has come to a standstill, at d = o it is attracted by the holding magnet 22 with great force and therefore holds the piston rod 24 up despite the shutdown of the pump , whereby in addition to the already mentioned effect of the pump as a vibrator, the control slide of the oscillation pump in the zero position leaves so much passage that the liquid can flow out of the cylinder 15. A special oil valve can also be provided, e.g. Switching off the current releases an oil outlet for the printing cylinder and closes it again when the current is switched on again. The holding magnet 22 is designed so that at d = o it can hold the force that the actuating piston 12 has previously generated.

In Abwandlung der gezeigten Ausführung der Abb. 3 können die Anschläge 30, 31 auf einer mit Innengewinde versehenen Buchse sitzen, durch die die mit entsprechendem Außengewinde versehene Stange 24 hindurchgeführt ist. Auf diese Weise ist es möglich,'nach Lösen der Verbindung der Kolbenstange mit dem Arbeitsgerät die Stange 24 und damit den Kolben 12 durch Verdrehen nach oben oder unten zu verstellen und damit den Stellhub zu verändern, ohne daß sich an der Stellung der Anschläge 30, 31 und damit an dem Abstand des Ankers 22° vom Kern des Haltemagnets 22 etwas ändert.In a modification of the embodiment shown in Fig. 3, the stops 30, 31 sit on an internally threaded socket through which the corresponding Externally threaded rod 24 is passed. In this way it is possible to 'after Loosening the connection of the piston rod with the implement, the rod 24 and thus to adjust the piston 12 by turning it up or down and thus the actuating stroke to change without affecting the position of the stops 30, 31 and thus to the Distance of the armature 22 ° from the core of the holding magnet 22 changes slightly.

Die Ausführung nach Abb. 3 ist in besonderer Weise der direkte Nachfolger des einfachen Magnets, aber für wesentlich größeren Hub und völlig gleichbleibende Hubkraft, da sie ohne jegliche Klinke, jeglichen Kontakt oder hydraulischen Schieber oder hydraulisches Ventil arbeitet und nach außen hin sich genau wie ein Magnet benimmt. Wird der Schalter 33 eingeschaltet, so wird der Stellkolben 12 nach oben gedrückt und bleibt rein magnetisch, d. h. mit ganz kleinem Strom in dieser Stellung stehen. Wird der Schalter 33 geöffnet, so fällt der Kolben 12 je nach dem Durchlaß der Schwingpumpe schneller oder langsamer nach unten.The version according to Fig. 3 is the direct successor in a special way of the simple magnet, but for a much larger stroke and completely constant Lifting power as it is without any latch, contact or hydraulic slide or hydraulic valve works and outwardly acts exactly like a magnet behaves. If the switch 33 is switched on, the actuating piston 12 is moved upwards pressed and remains purely magnetic, d. H. with very little current in this position stand. If the switch 33 is opened, the piston 12 falls depending on the passage the vibration pump down faster or slower.

Claims

PATEN TAN S h R L I. HE i. Electro-hydraulic adjusting device according to patent 817 768, characterized in that the actuating piston acted upon by the pressure medium of the magnetically driven oscillating pump is held in its working position by means of an additional holding magnet after the end of its working stroke, the holding magnet and the pump magnet being connected in series and the inductive one in the initial position of the actuating piston The resistance of the locking magnet is much smaller than that of the pump magnet.

2. Adjusting device according to claim i, characterized in that that shortly before the end of the working movement of the actuating piston, the inductive resistance thus increased and consequently the current flowing through the two magnets is weakened in such a way that the pump magnet comes to a standstill.

3. Adjustment device according to claim 2, characterized in that the increase in the inductive resistance of the holding magnet, for example by suddenly reducing the air gap he follows.

4. Adjusting device according to claim i to 3, in which the vibration pump pumped hydraulic fluid is first fed to a pressure accumulator, which is at Work required via a solenoid-controlled valve with the cylinder of the flat piston is connected, characterized in that the valve magnet, the pump magnet and the holding magnet are in series.

5. Adjusting device according to claim i to 4, characterized characterized in that the armature of the holding magnet is preferably made with a locking pin and locking slot existing locking device is connected to the actuating piston holds mechanically in its end-of-work position.

6. Adjustment device according to claim i to 4, - gekenfizeichnet thereby that the armature of the holding magnet with the actuating piston is connected and so with its movement into the working end position the fixed Solenoid coils is approached.

7. Adjusting device according to claim 6, characterized in that that the armature is mounted axially movably between two stops of the actuating piston is, whereby he by means of a spring against the magnetic action on one of the stops is pressed. B. Adjusting device according to claim 7, characterized in that the stops sit on a socket with an internal thread through which the corresponding Externally threaded adjusting rod of the piston is passed. 01