Pierwszenstwo; Opublikowano: 15.IV.1972 64583 KI. 47 g1, 31/06 MKP F 16 k, 31/06 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Andrzej Zielinski, Bohdan Kmita Wlasciciel patentu: Centralne Biuro Konstrukcyjne Obrabiarek, Prusz¬ ków (Polska) Zawór elektromagnetyczny Przedmiotem wynalazku jest ulepszenie zaworu elektromagnetycznego dwupolozeniowego wedlug patentu glównego nr 47548.Zawór elektromagnetyczny dwupolozeniowy do cieczy wedlug patentu glównego nr 47548 wyposa¬ zony jest w korpus elektromagnesu stanowiacy równoczesnie kadlub jego czesci hydraulicznej, a umieszczony w nim suwak sterujacy jest rucho¬ mym rdzeniem elektromagnesu.Dzieki temu uzyskuje sie zarówno zmniejszenie sily poruszajacej suwak jak i wymiarów gabaryto¬ wych zaworu, poniewaz jednak magnetyczne dzia¬ lanie suwaka moze po przekroczeniu pewnej war¬ tosci strumienia indukcji powodowac przyciaganie czasteczek zelaza znajdujacych sie w obiegu cieczy wskutek scierania wspólpracujacych czesci. Z tego powodu suwak zaworu elektrohydraulicznego jest zaopatrzony w zwore pomocnicza prowadzona za pomoca ukladu czopów oraz w element z mate¬ rialu paramagnetycznego, który odpowiednio regu¬ luje rozklad strumienia indukcji przechodzacego przez zwore i suwak tak, aby wyeliminowane zo¬ stalo wspomniane zjawisko przyciagania opilków, dzieki czemu uzyskuje sie zwiekszenie pewnosci dzialania zaworu.Cylinder hydrauliczny zaworu stanowi uklad tu- lei wykonanych z materialu paramagnetycznego, dzieki czemu uzyskuje sie mozliwosc dowolnego kierowania strumienia indukcji oraz zwiekszenie 10 15 20 dokladnosci wykonania w porównaniu do cylindrów jednolitych.Znany jest zawór elektromagnetyczny do gazów wedlug patentu dodatkowego nr 50836 wyposazony w sterujacy strumieniem gazu, suwak umieszczony wewnatrz cewki elektromagnesu i polaczony za po¬ moca elementu z materialu paramagnetycznego z ruchoma zwora tej cewki, a ponadto zaopatrzony w umieszczona wewnatrz niego dysze wspólpracu¬ jaca z przeslona, która zamyka lub otwiera kanaly przeplywowe zaworu, przy czym suwak ten stano¬ wi równoczesnie prowadnice zwory elektromagne¬ su. Dzieki temu uzyskano calkowite wyeliminowa¬ nie przekladni mechanicznych laczacych wlasciwy zawór z jego czescia elektromagnetyczna, a tym sa¬ mym znaczne podniesienie sprawnosci zaworu, zwiekszenie pewnosci jego dzialania oraz zmniej¬ szenie wymiarów.Znany jest równiez zawór elektromagnetyczny trzypolozeniowy wedlug patentu dodatkowego nr 50722 przystosowany do uzyskania trzech róznych rodzajów polaczen sterowanego strumienia hydrau¬ licznego przez umieszczenie wspólnej zwory na trzpieniu, który z jednej strony stanowi tloczek sterujacy strumieniem hydraulicznym, a z drugiej strony jest mechanizmem ustalaj aco-pr owadzacym, osadzonym w korpusie drugiej cewki elektromagne¬ su, przy czym obie cewki sterujace zawarte sa we wspólnej obudowie, dzieki czemu uzyskano zwarta konstrukcje i male wymiary gabarytowe. 64 58364 Mechanizm ustalajaco-prowadzacy zaworu zawie¬ ra dwie wspólosiowo umieszczone sprezyny, co po¬ zwala uzyskac charakterystyke sily sprezyn zgodna ze zmiana sily elektromagnesów przy ruchu zwory.Tego rodzaju rozwiazanie pozwala uzyskac jedna¬ kowe stale czasowe przesterowania zaworu w obu kierunkach przy wlaczaniu i wylaczaniu elektro¬ magnesów.Wada jednak powyzszych rozwiazan jest, ze wy¬ kazuja sklonnosc do zaciec, szczególnie wyrazna po dlugotrwalym postoju pod cisnieniem nominalnym, a przyczyna tego jest mala sila przyciagania elek¬ tromagnesów.Celem wynalazku jest unikniecie powyzszych wad i niedogodnosci, a zadaniem technicznym jest powiekszenie sily przyciagania elektromagnesów bez powiekszania wymiarów gabarytowych zawo¬ ru, oraz bez powiekszania mocy cewek, a tym sa¬ mym bez powiekszania obciazenia cieplnego i tem¬ peratury stabilizacji.Zadanie to zostalo osiagniete przez zastosowanie w zaworze elektromagnetycznym zwory zaopatrzo¬ nej na czolowej plaszczyznie w pierscieniowy stoz¬ kowy wystep, a ponadto w pierscieniowe gniazdo usytuowane po stronie przeciwnej wspólpracujace z wystepem posredniego elementu, albo stozkowym pierscieniowym gniazdem tulei srodkowej. Uzysku¬ je sie w ten sposób zmniejszenie grubosci szczeliny powietrznej decydujaco wplywajacej na sile elek¬ tromagnesu zachowujac przy tym niezmieniony skok zwory.Uzyskany okolo póltorakrotny wzrost sily przy¬ ciagania umozliwia uzyskanie prawidlowego dzia¬ lania zaworów nawet po dlugotrwalym postoju pod cisnieniem nominalnym oleju zapewniajac nieza¬ wodnosc ich dzialania, a ponadto daje zmniejszenie czasu zadzialania tych zaworów w momencie za¬ laczenia pradu.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zawór elektromagnetyczny dwu- polozeniowy dla cieczy przystosowany do montazu w ukladzie plytowym w widoku od podstawy, fig. 2 — zawór w przekroju osiowym wzdluz linii A—A na fig. 1, fig. 3 — zawór trój drogowy dwu- polozeniowy do gazów przystosowany do montazu w ukladzie plytowym w widoku od podstawy, fig. 4 — zawór w przekroju osiowym wzdluz linii B—B na fig. 3, fig. 5 — zawór trzypolozeniowy do cieczy przystosowany do montazu w ukladzie plytowym w widoku od podstawy, fig. 6 — zawór w przekro¬ ju osiowym wzdluz linii C—C na fig. 5.Zawór elektromagnetyczny dwupolozeniowy dla cieczy (dokladnie opisany w patencie glównym nr 47548) sklada sie (fig. 1 i fig. 2) z obudowy w po¬ staci czesci obwodowej 8 wykonanej z materialu ferromagnetycznego i dna 9 wykonanego z mate¬ rialu paramagnetycznego, w której osadzony jest korpus 1 z uzwojeniem cewki 2 zamkniety od góry wkladka 15 z materialu paramagnetycznego zapo¬ biegajacej zamknieciu sie obwodu magnetycznego przez korpus cewki i obudowe. Korpus 1 stanowi kadlub jego czesci hydraulicznej zlozony z osadzo¬ nej w nim srodkowej tulei 7 oraz cylindra hydrau¬ licznego utworzonego przez zestaw tulejek 3 wyko- 583 4 nanych z materialu paramagnetycznego, w którym osadzony jest przesuwnie sterujacy suwak 4 stano¬ wiacy ruchomy rdzen elektromagnesu. Suwak 4 po¬ laczony jest za pomoca elementu posredniego 6 z 5 materialu paramagnetycznego ze zwora 5 zaopa¬ trzona na czolowej plaszczyznie w pierscieniowy stozkowy wystep 26.Osadzona w korpusie 1 srodkowa tuleja 7 za¬ wierajaca cztery polaczenia w postaci otworów 10, 1Q 11, 12 i 13 polaczone z jednej strony z sterowany¬ mi ukladami hydraulicznymi, a z drugiej z kanala¬ mi wewnetrznymi w zestawie tulejek 3 otwiera¬ nych lub zamykanych przez sterujacy suwak 4 za¬ opatrzona jest ponadto w stozkowe pierscieniowe 15 gniazdo 27 wspólpracujace z wystepem 26 zwory 5. Wloty otworów 10, 11, 12 i 13 umieszczone sa w jednej plaszczyznie i zaopatrzone w pierscieniowe uszczelki 14, co umozliwia montaz zaworu w ukla¬ dzie plytowym. W otworze sterujacego suwaka 4 osadzona jest odporowa sprezyna 17 opierajaca sie o korek 18 zamykajacy wlot cylindra hydraulicz¬ nego. Na obwodowej czesci 8 obudowy osadzona jest laczówka 16, do której z jednej strony dopro¬ wadzone sa przewody cewki, a z drugiej przewody ukladu zasilania.Odmiana zaworu przedstawiona na fig. 3 i fig. 4 stanowi zawór elektromagnetyczny do gazów do¬ kladnie opisany w patencie dodatkowym nr 50836, sklada sie z korpusu 1, uzwojenia cewki 2, ze zna¬ nej laczówki 16, do której z jednej strony dopro¬ wadza sie przewody cewki, a z drugiej przewody ukladu zasilania, oraz wkladki 15 z materialu pa¬ ramagnetycznego zapobiegajacej zamkniecie sie ob¬ wodu magnetycznego przez korpus cewki.Srodkowa tuleja 7 osadzona wewnatrz korpusu 1, zaopatrzona jest po stronie czolowej w pierscienio¬ wy doprowadzajacy kanal 19 oraz wspólsrodkowy wzgledem niego pierscieniowy kanal odprowadza¬ jacy 20 polaczony za pomoca kanalów osiowych 21, otworów 22 z komora 23 wewnatrz korpusu 1. W 40 otworze srodkowej tulei 7 jest ponadto osadzona tuleja 3a zespolu sterujacego stanowiaca prowa¬ dzenie sterujacego suwaka 4 oraz tuleja 24, której czolowa powierzchnia 25 tworzy gniazdo zamyka¬ jace zawór. Ponadto srodkowa tuleja 7 na swej 45 czolowej plaszczyznie zaopatrzona jest w stozkowe pierscieniowe gniazdo 27 wspólpracujace z stozko¬ wym pierscieniowym wystepem 26 zwory 5.Zespól sterujacy sklada sie z osadzonego prze¬ suwnie w tulei 3a suwaka 4 polaczonego za pomo- 50 ca elementu posredniego 6 wykonanego z materia¬ lu paramagnetycznego zapobiegajacego zamknieciu obwodu magnetycznego przez suwak prowadzacy ze zwora 5 oraz wspólpracuje z zespolem zamyka¬ jacym, odcinajacym wewnetrzna komore 23 od ka¬ nalu 19 doprowadzajacego czynnik pod cisnieniem.Zespól zamykajacy sklada sie z elementu ela¬ stycznego 25 wspólpracujacego z powierzchnia czo¬ lowa tulei 24 oraz wewnetrznymi kanalami prze- 6o plywowymi sterujacego suwaka 4. Obudowa elek¬ tromagnesu sklada sie z czesci obwodowej 8 z ma¬ terialu ferromagnetycznego otaczajacego uzwojenie cewki 2 i z dna 9 wykonanego z materialu para¬ magnetycznego, a ponadto osadzony w niej kor- 65 pus 1 i srodkowa tuleja 7 wyposazone sa w pier-64 583 5 6 scieniowe uszczelki 14 i 14a oddzielajace kanaly 19 i 20 umozliwiajac montaz zaworu w ukladzie ply¬ towym.Odmiana zaworu przedstawiona na fig. 5 i fig. 6, stanowi zawór elektromagnetyczny trzypolozeniowy dokladnie opisany w patencie dodatkowym nr 50722, sklada sie z obudowy w postaci czesci obwodowej 8a wykonanej z materialu ferromagnetycznego, w której osadzone sa dwa korpusy 1 i la cewek 2 i 2a oddzielone tuleja dystansowa 28 wykonana z materialu ferromagnetycznego. W korpusie 1 osa¬ dzona jest zaopatrzona na swej czolowej plaszczy¬ znie w stozkowe pierscieniowe gniazdo 27 srodko¬ wa tuleja 7 wyposazona w zestaw tulejek 3 oraz cztery polaczenia w postaci otworów 10, 11, 12, 13, których wyjscia znajduja sie na plaszczyznie czolo¬ wej umozliwiajac montaz zaworu w ukladzie ply¬ towym.Zestaw tulejek 3 oraz otwór w korpusie la umozliwiaja prowadzenie trzpienia zlozonego z ste¬ rujacego tloczka 4 i elementu posredniego 6a, na którym osadzona jest zwora 5a wraz z mechaniz¬ mem ustalajacym polozenia trzpienia.Zwora 5a zaopatrzona jest na swej czolowej pla¬ szczyznie w pierscieniowy stozkowy wystep 26 oraz stozkowe pierscieniowe gniazdo 27 po stronie prze¬ ciwnej wspólpracujace z pierscieniowym stozko¬ wym wystepem 26 elementu 29 osadzonego za po¬ moca wkladki 15a z materialu paramagnetycznego na korpusie la cewki 2a.Dzialanie opisanego wyzej zaworu elektromagne¬ tycznego odbywa sie na zasadzie przyciagania zwo- ry przez strumien magnetyczny wytworzony przez zasilana cewke elektromagnesu powodujacy prze¬ suniecie sterujacego suwaka 4 o skok na drodze hL (fig. 2 i fig. 4) albo skok h2 (fig. 6), który jest wiekszy od szczeliny powietrznej oznaczonych na rysunku przez hi oraz h2 oraz odpowiednie polacze¬ nie otworów komunikacyjnych w zaworze. PL PLPriority; Published: 15.IV.1972 64583 IC. 47 g1, 31/06 MKP F 16 k, 31/06 UKD Inventors: Andrzej Zielinski, Bohdan Kmita Patent owner: Central Design Office of Machine Tools, Pruszków (Poland) Solenoid valve The subject of the invention is the improvement of a two-position electromagnetic valve according to the main patent no. 47548 A two-position solenoid valve for liquids, according to the main patent No. 47548, is equipped with the body of the electromagnet, which is also the body of its hydraulic part, and the control spool located in it is the movable core of the electromagnet. Thanks to this, it is possible to reduce both the force and the overall dimensions of the valve, since the magnetic action of the spool may, after exceeding a certain value of the induction flux, cause the attraction of iron particles in the liquid circuit due to abrasion of the cooperating parts. For this reason, the spool of the electrohydraulic valve is provided with an auxiliary armature guided by a system of pins and with a paramagnetic material element, which appropriately regulates the distribution of the induction flux passing through the armature and the spool, so that the aforementioned phenomenon of attracting filings is eliminated. The valve's hydraulic cylinder is a system of bushings made of a paramagnetic material, which gives the possibility of freely directing the induction flux and increasing the accuracy of execution compared to uniform cylinders. A solenoid valve for gases is known. According to additional patent No. 50836 equipped with a controlling gas stream, a slider placed inside the electromagnet coil and connected by means of a paramagnetic material element to the movable armature of this coil, and additionally provided with a nozzle inside it cooperating with the shutter which closes or opens the flow channels of the valve, the slider being simultaneously the guides of the armature of the electromagnet. Thanks to this, it was possible to completely eliminate mechanical gears connecting the correct valve with its electromagnetic part, and thus significantly increase the efficiency of the valve, increase the reliability of its operation and reduce its dimensions. There is also a three-position solenoid valve, adapted to additional patent No. 50722, adapted to obtaining three different types of controlled hydraulic flow connections by placing a common armature on the mandrel, which on the one hand is a hydraulic flow control piston, and on the other hand is a setting-guiding mechanism embedded in the body of the second electromagnetic coil, both of which The control coils are contained in a common housing, thanks to which a compact structure and small overall dimensions have been obtained. 64 58 364 The valve locating and guiding mechanism contains two coaxially placed springs, which allows to obtain the characteristics of the force of the springs in line with the change of the force of the electromagnets during the movement of the armature. This type of solution allows to obtain the same constant time constant of the valve in both directions when turning on and off. However, the disadvantage of the above solutions is that they show a tendency to jam, especially pronounced after a long-term standstill under the nominal pressure, and the reason for this is a low attraction force of the electromagnets. The purpose of the invention is to avoid the above drawbacks and inconveniences, and It is technically feasible to increase the attraction force of the electromagnets without increasing the overall dimensions of the valve, and without increasing the power of the coils, and thus without increasing the heat load and stabilization temperature. This task was achieved by using an armature in the solenoid valve provided on the frontal plane in the breast a conical projection and, moreover, a ring-shaped seat on the opposite side mating with an intermediate member projection or a conical ring-shaped seat of a central sleeve. In this way, the thickness of the air gap, which is decisive for the force of the electromagnet is reduced, while maintaining the same stroke of the armature. They are water-resistant and, moreover, reduce the operating time of these valves when the current is switched on. The subject of the invention is illustrated in the example of the drawing, in which Fig. 1 shows a two-position solenoid valve for liquids adapted for mounting in a plate system in view from the base, fig. 2 - axial sectional valve along the line A-A in fig. 1, fig. 3 - three-way two-position valve for gases adapted for mounting in a plate system in a view from the base, fig. 4 - valve in the axial section along the line B-B in fig. 3, fig. 5 - a three-position valve for liquids adapted for assembly Fig. 6 shows the valve in axial section along the line C-C in Fig. 5. A solenoid valve for liquids (described in detail in Master Patent No. 47548) consists of (Fig. 1 and 2) with a housing in the form of a peripheral part 8 made of a ferromagnetic material and a bottom 9 made of a paramagnetic material, in which a body 1 with a coil winding 2 is mounted, an insert 15 made of a paramagnetic material preventing closure of the magnetic circuit through the coil body and housing. The body 1 is the hull of its hydraulic part consisting of a central sleeve 7 embedded in it and a hydraulic cylinder formed by a set of sleeves 3 made of a paramagnetic material, in which a sliding control spool 4 is mounted, which constitutes a movable core of the electromagnet. . The slide 4 is connected by means of an intermediate element 6 with a paramagnetic material 5 with the armature 5 provided on the front plane with a ring-shaped projection 26. A central sleeve 7 embedded in the body 1 containing four connections in the form of holes 10, 11, 11, 12 and 13 connected on one side with controlled hydraulic systems and on the other with internal channels in a set of sleeves 3 opened or closed by a control slider 4 is also provided with a conical ring 15 socket 27 cooperating with the projection 26 of the armature 5. The inlets of the openings 10, 11, 12 and 13 are arranged in one plane and provided with ring seals 14, which enables the valve to be mounted in a plate system. In the opening of the control spool 4 there is mounted a spring 17, bearing against the plug 18 closing the inlet of the hydraulic cylinder. Mounted on the peripheral part 8 of the housing is a connector 16 to which the coil wires are led on one side and the power supply wires on the other. The valve variant shown in FIGS. 3 and 4 is a gas solenoid valve as described in the patent. Additional No. 50836, consisting of a body 1, a coil winding 2, a known terminal block 16, to which the coil wires are fed on one side and the power system wires on the other, and an insert 15 made of a magnetic paar material to prevent closure of the magnetic circuit through the body of the coil. The central sleeve 7 embedded inside the body 1, is provided on the front side with a ring supply channel 19 and a concentric annular discharge channel 20 connected to it by axial channels 21, holes 22 from the chamber 23 inside the body 1. In addition, a bushing 3a of the control unit is mounted in the bore of the central bushing 7, which is a guide for the control spool 4 and a sleeve 24, the face of which 25 forms a seat that closes the valve. Moreover, the central bushing 7 on its 45 front plane is provided with a conical ring-shaped seat 27 cooperating with a conical annular projection 26 of the armature 5. The control unit consists of a slide 4 slidably mounted in the bushing 3a and connected by an intermediate element 6 made of a paramagnetic material that prevents the closing of the magnetic circuit by a slider leading from the armature 5 and cooperates with a closing unit that cuts off the internal chamber 23 from the pressurized medium supply channel 19. The closing unit consists of a flexible element 25 cooperating with the face of the sleeve 24 and the internal flow channels 6 of the control spool 4. The electromagnet housing consists of a peripheral portion 8 of a ferromagnetic material surrounding the coil winding 2 and a bottom 9 made of a para-magnetic material, and further embedded in Here, the body 65 and the middle sleeve 7 are equipped with a pier-64 583 5 6 sleeve gaskets 14 and 14a separating the channels 19 and 20 allowing the valve to be mounted in a plate system. The variation of the valve shown in Figs. 5 and 6 is a three-position solenoid valve described in detail in Additional Patent No. 50722, consists of a housing as a part peripheral 8a made of a ferromagnetic material, in which two bodies 1 and 1a of coils 2 and 2a are mounted, separated by a distance sleeve 28 made of a ferromagnetic material. The body 1 is seated with a conical ring seat 27 on its front face, the middle sleeve 7 is equipped with a set of sleeves 3 and four connections in the form of openings 10, 11, 12, 13, the outputs of which are on the face of the face. The set of sleeves 3 and the hole in the body la enable the spindle consisting of a control piston 4 and an intermediate element 6a, on which the armature 5a is mounted, together with the mechanism setting the pin position. 5a is provided on its front face with a ring-shaped shoulder 26 and a tapered ring seat 27 on the opposite side cooperating with a ring-shaped tapered shoulder 26 of the element 29 mounted by a paramagnetic insert 15a on the coil body 2a. The operation of the above-described solenoid valve is based on the armature being attracted by the magnetic flux generated by that the electromagnet coil is energized causing the control spool 4 to shift by a step along the path hL (Fig. 2 and 4) or a stroke h2 (FIG. 6) which is greater than the air gap indicated in the drawing by h1 and h2 and the corresponding connection of the communication openings in the valve. PL PL