CZ299196B6

CZ299196B6 - Elektromagnetický akcní clen

Info

Publication number: CZ299196B6
Application number: CZ20012472A
Authority: CZ
Inventors: Roos@Gerald
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 1999-11-09
Filing date: 2000-10-28
Publication date: 2008-05-14
Also published as: DE19953788A1; BR0007407B1; WO2001034949A1; KR20010101404A; EP1144812A1; ES2236014T3; CZ20012472A3; DE50009218D1; KR100744443B1; BR0007407A; EP1144812B1; JP2003514376A; US6827331B1

Abstract

Elektromagnetický akcní clen, zejména k ovládání ventilu, je proveden s alespon jedním elektromagnetem (10), který v první pracovní oblasti (12) zpusobí magnetickým polem (16), vytváreným alespon jednou cívkou (14), pres alespon jednu první kuželovou a/nebo stupnovitou plochu (18) pólu posunutí kotvy (22) s príslušne provedenou plochou (20) kotvy.Elektromagnet (10) zpusobí v alespon jedné druhé pracovní oblasti (24) pres alespon jednu druhou plochu (26) pólu posunutí kotvy (22) s príslušne provedenou plochou (28) kotvy.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká elektromagnetického akčního členu, zejména k ovládání ventilu, s alespoň jedním elektromagnetem, který v první pracovní oblasti způsobí magnetickým polem, vytvářeným alespoň jednou cívkou, přes alespoň jednu první kuželovou a/nebo stupňovitou plochu pólu posunutí kotvy s příslušně provedenou plochou kotvy.

Dosavadní stav techniky

Známé elektromagnetické akční členy k ovládání ventilu mají zpravidla elektromagnet, který působí v pracovní oblasti s magnetickým polem, vytvořeným cívkou, přes alespoň jednu plochu pólu na příslušně provedenou plochu kotvy posuvné kotvy. Při aktivovaném akčním členu se kotva přitahuje z výchozí polohy plochou kotvy ve směru plochy pólu a ventil se otvírá a zavírá přímo kotvou nebo nepřímo pomocí zdvihátka kotvy, a sice většinou proti síle pružiny. V koncové poloze leží plocha kotvy na ploše pólu.

Aby se dosáhlo, že elektromagnet působí po dlouhé dráze na kotvu, a aby se tím umožnila dlouhá stavěči dráha, je známé provedení plochy pólu a příslušné plochy kotvy kuželové a/nebo stupňovité. Vysokými stupni, popřípadě strmým kuželem, se může navzdory dlouhé stavěči dráze ve výstupní poloze, popřípadě od začátku stavěcího pohybu, dosahovat kratší přímé dráhy mezi plo25 chou pólu a plochou kotvy a tím od začátku relativně velké síly na kotvu. V porovnání k ploše pólu, směřující ke stavěcímu pohybu kolmo, se ale dosahuje menší síla bezprostředně před a v koncové poloze.

Podstata vynálezu

Vynález vychází z elektromagnetického akčního členu, zejména k ovládání ventilu, s alespoň jedním elektromagnetem, který v první pracovní oblasti způsobí magnetickým polem, vytvářeným alespoň jednou cívkou, přes alespoň jednu první kuželovou a/nebo stupňovitou plochu pólu posunutí kotvy s příslušně provedenou plochou kotvy, podle vynálezu, jehož podstatou je, že elektromagnet způsobí v alespoň jedné druhé pracovní oblasti přes alespoň jednu druhou plochu pólu posunutí kotvy s příslušně provedenou plochou kotvy.

Navrhuje se, že elektromagnet působí v alespoň jedné druhé pracovní oblasti přes alespoň jednu druhou plochu pólu na příslušnou plochu kotvy. Přednostně se s první pracovní oblastí může dosahovat dlouhá stavěči dráha s, od začátku stavěcího pohybu, relativně velkou silou pomocí první plochy pólu se strmým kuželem, popřípadě s vysokými stupni. K tomu se může druhou pracovní oblastí dosahovat vysoké síly v koncové poloze, zejména pomocí druhé plochy pólu, směrované kolmo ke směru pohybu.

Zvlášť výhodně je kuželová a/nebo stupňovitá první plocha pólu uspořádána alespoň částečně, s výhodou úplně uvnitř cívky. Radiální a axiální konstrukční prostor uvnitř cívky se může používat přednostně a může se ušetřit dodatečný konstrukční prostor.

Konstrukční prostor se dále může ušetřit, když je druhá plocha pólu uspořádána ve směru pohybu kotvy mezi kotvou a cívkou. Aby se pomocí druhé plochy pólu dosáhlo co možná největší síly v koncové poloze, je tato s výhodou provedena v podstatě kolmo ke směru pohybu kotvy a vyžaduje tím jenom malý axiální konstrukční prostor. Jako plocha pólu se může používat zvláště velká část plochy průřezu cívky a může se dosahovat menšího akčního členu s velkou silou. Dále

-1 CZ 299196 B6 je možné radiálně vně cívky uspořádat první, druhou nebo třetí plochu pólu, která působí na příslušnou plochu kotvy.

Radiálně vnitřní oblast druhé plochy pólu se může přednostně používat k tomu, aby se kotva bez5 pečně vedla ve směru pohybu ve dvou místech s velkým odstupem.

U jednoho provedení vynálezu se navrhuje, že konstrukční člen, tvořící druhou plochu pólu, je konstruován z jednoho kusu s vedením kotvy. Může se dosahovat příznivý magnetický tok a mohou se ušetřit dodatečné konstrukční členy, konstrukční prostor a nároky na montáž. Dále se na malém konstrukčním prostoru může dosahovat zvláště velké druhé plochy pólu. Vedení ale může být tvořeno také dodatečným konstrukčním členem se zvláštními kluznými vlastnostmi.

Řešení podle vynálezu se může používat při různých, odborníkovi se jevících jako smysluplné, elektromagnetických akčních členech, zvlášť výhodně ale u elektromagnetických akčních členů k ovládání ventilu, které vyžadují na malém konstrukčním prostoru dlouhou stavěči dráhu a co možná největší sílu v koncové poloze, například u magnetického ventilu pro oběh vody.

Přehled obrázků na výkresech

Další výhody vyplývají z následujícího popisu výkresů. Na výkresech je znázorněno příkladné provedení vynálezu. Výkresy, popis a nároky obsahují četné znaky v kombinaci. Odborník bude znaky účelně pozorovat i jednotlivě a bude je sdružovat do dalších smysluplných kombinací. Na výkresech znázorňují obr. 1 výřez akčního členu v řezu ve výchozí poloze, obr. 2 akční člen podle obr. 1 krátce před konečnou polohou a obr. 3 graf síla-dráha.

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 znázorňuje elektromagnetický akční člen k ovládání ventilu, blíže neznázoměného, pomocí elektromagnetu J_0. Elektromagnet J_0 působí v první pracovní oblasti 12 magnetickým polem

16, vytvořeným cívkou 14, přes první kuželovou plochu J_8 pólu na příslušně provedenou plochu kotvy, posuvné ve směru 30, 32. Kotva 22 je přes zdvihátko 36 kotvy spojena s tyčkou ventilu, blíže neznázoměnou.

Elektromagnet 10 působí podle vynálezu ve druhé pracovní oblasti 24 přes druhou plochu 26 pólu na příslušnou plochu 29 kotvy 22. První plocha 18 pólu je uspořádána uvnitř cívky 14 a druhá plocha 26 poluje ve směru 30, 32 pohybu kotvy 22 uspořádána mezi kotvou 22 a cívkou 14. Uvnitř cívky 14 se používá radiální a axiální konstrukční prostor pro první plochu 18 pólu se strmým kuželem a konstrukční prostor ve směru 30, 32 pohybu kotvy 22 mezi cívkou 14 a kotvou 22 pro druhou plochu 26 pólu, která má plochý kužel.

Druhá plocha 26 pólu je tvořena konstrukčním členem 34, který je připevněn na krytu 38 pólu. Kryt 38 pólu je uzavřen víkem 40, na kterém je připevněno jádro 42 cívky, které tvoří první plochu 18 pólu. Kotva 22 je přes své zdvihátko 36 kotvy vedena v jádru 42 cívky a přímo ve vodicí ploše 50 v konstrukčním členu 34.

Pokud se elektromagnet 10 aktivuje, popřípadě cívka 14 je pod proudem, a sice pod proudem cívky, který na straně 44 cívky vstupuje do roviny výkresu a na straně 46 cívky z roviny výkresu vystupuje, vzniká magnetický tok 48. Magnetický tok 48 probíhá skrz víko 40, kryt 38 pólu, kon-2CZ 299196 B6 strukční člen 34, vodicí plochu 50, kotvu 22, plochu 20 kotvy, pracovní vzduchovou mezeru 60, první plochu 18 pólu a přes jádro 42 cívky k víku 40.

První plocha 18 pólu a příslušná plocha 20 kotvy mají ve výchozí poloze na základě strmého kužele relativně malý přímý odstup, čímž od začátku stavěcího pohybu působí na kotvu 22 relativně velká síla. Umožňuje se dlouhá stavěči dráha. Na obr. 3 je znázorněn graf síla-dráha, u kterého je znázorněna charakteristická křivka 52 síla-dráha, izolovaně od první pracovní oblasti 12. Na první souřadnici je zobrazena dráha s a na ordinátě je vynesena síla F.

ío Pokud magnetický tok 48 roste a vyskytuje se nasycení na vodicí ploše 50, vzniká dodatečný magnetický tok 58 od konstrukčního členu 34 skrz druhou plochu 26 pólu, přes druhou pracovní vzduchovou mezeru 62 a skrz plochu 28 kotvy ke kotvě 22 (obr. 2). Druhá plocha 26 pólu a příslušná plocha 28 kotvy mají právě jeden plochý kužel, popřípadě jsou provedeny v podstatě kolmo ke směru 30, 32 pohybu kotvy 22. Elektromagnet 10 působí přes druhou plochu 26 pólu teprve krátce před konečnou polohou na příslušnou plochu 28 kotvy, ale s relativně vysokou silou, jak je znázorněno charakteristickou křivkou 54 síla-dráha, izolovaně pro druhou pracovní oblast 24 na obr. 3.

Pomocí kombinace podle vynálezu dvou pracovních oblastí 12, 24 se dosahuje výhodné charak20 teristické křivky 56 síla-dráha s relativně velkou silou ve výchozí poloze a velkou silou v konečné poloze.

Claims

25 PATENTOVÉ NÁROKY

1. Elektromagnetický akční člen, zejména k ovládání ventilu, s alespoň jedním elektromagnetem (10), který v první pracovní oblasti (12) způsobí magnetickým polem (16), vytvářeným

30 alespoň jednou cívkou (14), přes alespoň jednu první kuželovou a/nebo stupňovitou plochu (18) pólu posunutí kotvy (22) s příslušně provedenou plochou (20) kotvy, vyznačující se tím, že elektromagnet (10) způsobí v alespoň jedné druhé pracovní oblasti (24) přes alespoň jednu druhou plochu (26) pólu posunutí kotvy (22) s příslušně provedenou plochou (28) kotvy.

35
2. Elektromagnetický akční člen podle nároku 1, vyznačující se tím, že druhá plocha (26) poluje směrována v podstatě kolmo ke směru (30, 32) pohybu kotvy (22).
3. Elektromagnetický akční člen podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že první, kuželová a/nebo stupňovitá plocha (18) poluje uspořádána alespoň částečně uvnitř cívky

40 (14).
4. Elektromagnetický akční člen podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že druhá plocha (26) pólu je uspořádána ve směru (30, 32) pohybu kotvy (22) mezi kotvou (22) a cívkou (14).
5. Elektromagnetický akční člen podle nároku 4, vyznačující se tím, že kotva (22) je ve směru (30, 32) pohybu vedena v radiální vnitřní oblasti druhé plochy (26) pólu skrz vedení.
6. Elektromagnetický akční člen podle nároku 5, vyznačující se tím, že druhá plo50 cha (26) poluje tvořena konstrukčním členem (34), který je proveden z jednoho kusu s vedením kotvy (22).