DE1195118B

DE1195118B - Impulsgeber mit einem in einer Bohrung eines Ventilgehaeuses bewegbaren Steuerglied

Info

Publication number: DE1195118B
Application number: DET23542A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Gohlke; Peter Geiling
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1963-03-01
Filing date: 1963-03-01
Publication date: 1965-06-16
Also published as: GB1037853A; US3326087A; AT242463B

Description

Impulsgeber mit einem in einer Bohrung eines Ventilgehäuses bewegbaren Steuerglied Die Erfindung bezieht sich auf einen Impulsgeber, z. B. für eine elektronische Steuereinheit einer hydraulischen Anlage, mit einem in einer Bohrung eines Ventilgehäuses bewegbaren Steuerglied, durch dessen Steuerbewegung in einer Wicklung eine impulsgebende Induktionswirkung erzielt wird.
Es sind bereits Vorrichtungen zur Stellungsanzeige bei gekapselten bzw. schwer zugänglichen Absperreinrichtungen bekanntgeworden, wie sie besonders bei der Be- und Verarbeitung von Flüssigkeiten Verwendung finden, die mit strahlenden Substanzen versehen sind. Bei derartigen Anlagen erzielt ein Steuerschieber zusammen mit einer Wicklung einen Induktionseffekt dadurch, daß an dem Steuerschieber der Kern einer Induktionsspule befestigt ist. Diese Einrichtungen sind jedoch für Impulsgeber nach dem Erfindungsgegenstand nicht zu verwenden, da der angesetzte Kern gegenüber dem Druckmittel im Ventilgehäuse beispielsweise in der Arbeitskammer oder im Zufluß abgedichtet werden muß. Außerdem erhält in diesem Falle die Dichtreibung einen Einfluß auf die Geschwindigkeit der Bewegung des Ventilgliedes, wodurch die Induktionswirkung nachteilig beeinflußt wird. Zu diesen Nachteilen kommt noch der Aufwand, der zur Anordnung eines besonderen Kernbauteils und seiner Abdichtung im Gehäuse erforderlich wird.
Man hat auch schon bei Steuerungen für nacheinander zu betätigende, magnetisch gesteuerte Ventile den Hauptanker desselben und ein Polstück am- Ende der Magnetspule einander berühren lassen, wodurch das Polstück magnetisch wird und einen schwenkbar gelagerten Hilfsanker od. dgl. entgegen der Wirkung einer Feder anzieht, der über ein paar elektrische Kontakte den Stromkreis der Magnetspule des nachfolgenden Ventils schließt. Derartige Steuereinrichtungen verlangen jedoch einen relativ hohen baulichen Aufwand und sind somit teuer in der Anschaffung.
Bei einem anderen bekannten Ventil ist das Verschlußstück als Anker des Elektromagneten ausgebildet.
Die Erfindung hat sich daher zur Aufgabe gestellt, einen einfachen Impulsgeber zu schaffen, bei dem das Verschlußstück selbst den Kern der Induktionseinrichtung bildet.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das selbsttätig bewegbare Steuerglied der verschiebbare Anker eines Elektromagneten ist, in dessen Wicklung der elektrische Impuls erzeugt wird.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung läßt die verschiedensten Ausführungsmöglichkeiten zu. Eine davon ist in den Zeichnungen wiedergegeben, und zwar zeigen A b b. 1 und 2 Längsschnitte von Ausführungsbeispielen der Erfindung, A b b. 3 das Schema einer Anlage, bei der ein Impulsgeber gemäß der A b b. 1 oder 2 eingebaut ist. gebaut ist.
In Abb. 1 ist bei 1 ein Ventilgehäuse angedeutet, das mit einer Leitung 2 an eine Druckmittelquelle und mit einer Leitung 3 an einen Verbraucher anzuschließen ist. Das Verschlußstück 4 ist in der Ventilbohrung 5 geführt und bildet mit ihr die Federkammer 6 und die Sitzöffnung 7, die so angeordnet ist, daß das Verschlußstück 4 bis zum öffnen eine überdeckung »x« aufzuheben hat.
Ferner verläuft in dem Ventilgehäuse 1 eine Ringnut 8, die an die Leitung 3 angeschlossen ist. über eine Leitung 9 steht die Federkammer 6 mit der Leitung 3 in Verbindung.
Das Verschlußstück ist ein Hohlkolben, der in seiner Stirnfläche 10 einen gedrosselten Durchgang 11 hat und der sich über eine Druckfeder 12 an der Wand 13 der Federkammer 6 abstützt.
In der Wand des Ventilgehäuses 1 verläuft um die Ventilbohrung 5 die Wicklung 14 eines Elektromagneten, dessen Anker das Verschlußstück 4 bildet. Die Enden 15, 16 liegen an den Polen eines Transistors 17, der Stromstöße, die aus der Wicklung 14 kommen, verstärkt und in die Leitungen 18, 19, beispielsweise an die Zählstufe und an die Leistungsstufe einer elektronischen Steuereinheit, weitergibt.
Solange der Druck in den Leitungen 2 und 3 gleich ist, bleibt das Verschlußstück 4 in Verschlußstellung. Fällt der Druck in der Leitung 3, dann bewegt der Druckunterschied das Verschlußstück 4 zur Öffnung. Durch die Bohrung 11 bleiben die Leitungen 2 und 3 immer verbunden, so daß weder ein Vakuum noch ein Überdruck durch die Öffnungsbewegung entstehen kann. Nach--Überwindung der Kraft der Feder 12 und der überdeckung »x« strömt das Druckmittel aus der Leitung 2 in die Leitung 3. Dann wird der Druckabfall so groß, daß das Verschlußstück 4 seine Öffnungsbewegung sehr schnell vollenden kann. Durch diese schnelle Bewegung wird in der Wicklung 14 ein Stromstoß induziert, der -durch den Transistor 17 verstärkt - in die Steuereinheit weitergeleitet wird.
Die Schließbewegung des Verschlußstückes 4 tritt ein, wenn sich die Drücke in den Leitungen 2 und 3 angleichen. Das kann beispielsweise dadurch geschehen, daß der Kolben eines an die Leitung 3 angeschlossenen Arbeitszylinders in seine Endstellung kommt oder dadurch, daß die an die Leitung 2 angeschlossene Pumpe abgeschaltet wird. Bei der Schließbewegung des Ventils entsteht wieder ein Stromstoß.
In A b b. 2 hat das Gehäuse 1 die Leitungen 2 und 3. An die Leitung 2 ist eine Druckmittelquelle angeschlossen. Die Leitung 3 hat wechselnde Druckverhältnisse, beispielsweise, weil sie mit einem Verbraucher verbunden ist.
Es sind der Ventilsitz mit 20, eine Ventilkammer mit 21, die Ventilbohrung mit 22, das Verschlußstück mit 23, die Ventilfeder mit 24, die Magnetwicklung mit 25, zwei Leitungsdrähte mit 26 und 27, die Verschraubung mit 28, ein Abschlußstopfen mit 29 und eine verstellbare Drossel mit 30 gekennzeichnet. In die Federkammer 31 führt ein Kanal 32, der die Verbindung zur Ventilkammer 21 herstellt und durch Verstellen der Drossel 30 verengt werden kann.
Solange in den Leitungen 2 und 3 gleichgroße Drücke herrschen, drückt die Feder 24 das Verschlußstück 23 auf den Ventilsitz 20. Fällt der Druck in der Leitung 3 ab, dann öffnet sich das Ventil unter der Einwirkung des Pumpendruckes in der Leitung 2. Das Verschlußstück 23, das den Anker zu der Magnetwicklung 25 darstellt, bewegt sich je nach Einstellung der Drossel 30 mit unterschiedlicher Geschwindigkeit in die Federkammer 31 hinein. Hierbei wird ein Stromstoß erzeugt, der durch die Leitungsdrähte 26, 27 abgeleitet wird. Dieser Stromstoß kann zur Betätigung irgendwelcher Magnetventile benutzt werden, die sich in einem beliebigen Teil der Anlage befinden, zu der das Ventil gehört.
Steigt der Druck in der Leitung 3 wieder auf die Höhe des Pumpendruckes an, dann schlägt das Verschlußstück 23 mit der Kraft der Feder 24 auf den Sitz 20 auf. Hierbei wird wieder ein Stromstoß erzeugt.
Das soeben geschilderte Ventil findet Verwendung in der Schaltung nach A b b. 3. Es ist dort mit 33 bezeichnet. Teile des Ventils tragen die gleichen Kennzeichen wie in A b b. 2. i Die Anlage besteht aus der Pumpe 34, dem Behälter 35, dem Verbraucher 36 mit den Arbeitsräumen 37 und 38, den hydraulisch vorgesteuerten Dreiwegeventilen 39 und 40, den elektromagnetisch zu betätigenden Dreiwegeventilen 41 und 42 und dem g Überdruckventil 43. Die beiden Stellungen der Ventile 39 und 40 sind mit 39 a, 40 a bzw. 39 b, 40 b bezeichnet. Entsprechend tragen die beiden Stellungen der Ventile 41, 42 die Bezeichnungen 41a, 42a bzw. 41 b, 42 b. Das Ventil 33 hat die beiden Stellungen 33 a und 33 b.
Von den Magnetwicklungen 25 führen die Leitungsdrähte 26, 27 über einen Transistor 44 und eine Zählstufe 45 zu einer Leistungsstufe 46. Von der Leistungsstufe 46 gehen die Drahtpaare 47, 48 bzw. 47a, 48a zu den Magneten der Ventile 41 und 42 und die Drahtpaare 49 und 50 bzw. 49 a und 50 a zu den anderen Magneten der Magnetventile 41, 42. 51 ist der Rücklauf, 52 die Druckleitung.
Der Arbeitszylinder ist in der Endstellung dargestellt, in der im Anschluß 3 und in der Arbeitskammer 38 der volle Pumpendruck herrscht. Das Ventil 33 ist somit zugeschlagen und steht in seiner Stellung 33 a.
Um den Kolben des Arbeitszylinders 36 in seiner Kammer 37 zu beaufschlagen, wird von Hand auf die an die Leitungsdrähte 47, 47a und 48, 48a angeschlossenen Magnete der Ventile 41 und 42 ein Impuls gegeben. Dadurch kommt das Ventil 41 in seine Stellung 41a und das Ventil 42 in seine Stellung 42b. Die Vorsteuereinrichtung des Ventils 39 wird an den Rücklauf zum Behälter 35 angeschlossen, die Vorsteuereinrichtung des Ventils 40 an die Pumpe. Damit geht das Ventil 39 in seine Stellung 39 b und das Ventil 40 in seine Stellung 40 a.
Dadurch, daß nunmehr die seither unter Druck stehende Arbeitskammer 38 über das Ventil 40 an den Behälter 35 angeschlossen und somit drucklos wird, öffnet sich das Ventil 33 und geht in seine Stellung 33 b. Druckmittel strömt von der Pumpe durch das Ventil 33, das Ventil 39 in die Arbeitskammer 37 und von der Arbeitskammer 38 durch das Ventil 40 in den Behälter. Am Ende der Kolbenbewegung aus dem Zylinder 36 heraus baut sich ein Druck in der Arbeitskammer 37 auf, der über das Ventil 39 in den Anschluß 3 des Ventils 33 gelangt und dort den Pumpendruck im Anschluß 2 ausgleicht. Das Ventil schlägt wieder zu, indem es in die Stellung 33 a geht. Der hierdurch erzeugte Stromstoß geht auf die an die Leitungsdrähte 49, 50 und 49 a, 50 a angeschlossenen Magnete der Ventile und bringt sie in die in A b b. 3 dargestellten Stellungen zurück. Der Vorgang wiederholt sich nunmehr in der umgekehrten Reihenfolge.

Claims

Patentansprüche: 1. Impulsgeber, z. B. für eine elektronische Steuereinheit einer hydraulischen Anlage, mit einem in einer Bohrung eines Ventilgehäuses bewegbaren Steuerglied, durch dessen Steuerbewegung in einer Wicklung eine impulsgebende Induktionswirkung erzielt wird, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß das selbsttätig bewegbare Steuerglied (4, 23) der verschiebbare Anker eines Elektromagneten (14, 25) ist, in dessen Wicklung der elektrische Impuls erzeugt wird.
2. Impulsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied (4, 23) unter der Einwirkung eines Differenzdruckes einen Druckmitteldurchlaß (2, 3) von einer Druckmittelquelle (34) zu einem Verbraucher (36) steuert.
3. Impulsgeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck der Druckmittelquelle (34) in an sich bekannter Weise entgegen der Kraft einer Feder (12, 24) auf die Verschlußseite (10) des Steuergliedes (4, 23) einwirkt, während die Federkammer (6, 31), die der Verschlußseite abgewendet ist, wechselweise an die Arbeitsräume (37, 38) eines Arbeitszylinders (36) anschließbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 7 057, 105 872, deutsche Auslegeschriften Nr. 1011686, 1116 006; britische Patentschriften Nr. 589 095, 645 028; USA: Patentschriften Nr. 2 299 847.