DE1564819B2 - Elektromagnetisches antriebssystem - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektroma- Zweckmäßig ist der Anschlag als ein die Stange

gneten mit sprunghafter Auslösung eines von dem umgebender Becher ausgebildet, in dessen Innenraum

Magneten gegen einen Anfangs- oder Abreißwider- das federnde Übertragungsglied angeordnet ist.

stand zu betätigenden Verstellteiles, bei dem eine mit Wie bereits erwähnt, kann der Elektromagnet nach

dem Anker des Magneten verbundene Stange über 5 der Erfindung zum Öffnen von unter Druck stehenden

ein federndes Übertragungsglied mit dem zu ver- Ventiltellern verwendet werden. Die Erfindung wird

stellenden Teil gekuppelt ist. Eine solche Vorrich- deshalb in Verbindung mit einem solchen Ventil mit

tung ist beispielsweise ein beim Öffnen unter Druck Hilfe der Zeichnungen beschrieben, von denen

stehendes Ventil, das geöffnet werden soll, oder eine F i g. 1 den prinzipiellen Aufbau eines Antriebes

Sperrklinke. Das Arbeitsvermögen des Elektromagne- io eines Ventils und

ten soll etwa dem der aufzuwendenden Arbeit ent- F i g. 2 die Kraft-Wege-Verhältnisse mit Hilfe eines

sprechen und im Kraftverlauf der benötigten Kraft Diagramms darstellen und die

angepaßt sein, so daß seine Leistung und seine Ab- F i g. 3 bis 5 die zu diesem Diagramm gehörenden

messungen verhältnismäßig klein ausfallen können. Stellungen des Ventils zeigen.

Elektromagneten haben auf Grund der für sie gel- 15 In einem senkrechten Rohr 1 (F i g. 1) befindet sich

tenden physikalischen Gesetzmäßigkeiten die Eigen- ein Ventilsitz 2, an dem ein Magnet 3 hängend an-

schaft, den Anker beim Beginn des Arbeitshubes mit geordnet ist. Mit dem Anker 4 ist über eine Stange 5

einer geringen Kraft anzuziehen und diese beim Ver- ein als Federgehäuse ausgebildeter Anschlag 6 und

ringern des Luftspaltes progressiv zu vergrößern. In ein Endanschlag 7 fest verbunden. Der auf der

allen Anwendungsfällen, bei denen größere Massen 20 Stange 5 verschiebbare Ventilteller 8 ist hier der Ver-

zu beschleunigen oder große Anfangskräfte zu über- stellteil und wird von der leicht vorgespannten

winden sind, ist diese Eigenschaft unerwünscht. Sie Feder 9 gegen den festen Anschlag 7 gedrückt. Auf

macht es notwendig, den Magneten groß zu bemes- eine Rückstellfeder kann in diesem Fall verzichtet

sen, damit bereits am Anfang des Hubes eine genü- werden, da das Ventil durch das Eigengewicht

gende Kraft vorhanden ist. Der Kraftanstieg im Ver- 25 des bewegten Systems und durch den Überdruck

lauf des Hubes ergibt zum Ende der Bewegung eine im Raum 10 in den geschlossenen Zustand

nutzlose Beschleunigung der angekoppelten Massen kommt.

und damit zusätzliche Schwierigkeiten am Ende der Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende

Bewegung. (vgl. Fig. 2 bis 5): Im spannungslosen Zustand liegt

Es ist bekannt, für solche Zwecke den Elektro- 30 der Ventilteller 8 mit dem Eigengewicht des beweg-

magneten durch eine Schub- oder Zugstange mit dem liehen Systems und unter der Kraft aus der Druck-

zu bewegenden Teil der Vorrichtung über ein federn- differenz der Luft auf dem Ventilsitz 2 auf, dabei liegt

des Übertragungsglied zu verbinden, um die große der Endanschlag 7 am Ventilteller an, und die

Endkraft des Magneten auszunutzen. Diese bekann- Feder 9 ist entspannt (F i g. 3). Nach dem Anlegen

ten Anordnungen haben aber den Nachteil, daß ent- 35 der Spannung liefert der Magnet die Anfangskraft P₂,

weder seitens des Magneten eine verhältnismäßig während die Feder unter der Vorspannung P₁ steht

große Arbeit zum Spannen des federnden Übertra- (F i g. 2). Während der Ankerbewegung von α nach b

gungsgliedes aufgewendet werden muß oder daß das bleibt der Ventilteller 8 zunächst noch in seiner

zu bewegende Teil am Anfang seiner Bewegung zu Ruhelage (F i g. 3 und 4). Die Feder wird auf die

langsam beschleunigt wird oder daß am Beginn der 4° Kraft P₃ vorgespannt, und der Magnet erreicht die

Bewegung benötigte Kraftspitzen, z. B. zur Überwin- Kraft P₄. Dabei leistet der Magnet eine Arbeit, welche

dung der Haftverbindung oder des Andrucks eines durch die Fläche unter der Magnetkennlinie 11 zwi-

Ventiltellers nicht aufgebracht werden können. So sehen den Punkten α und b gekennzeichnet ist. Ein

zeigen die Anordnungen, bei denen der Anker des Teil dieser Arbeit wird in der Feder 9 gespeichert. Sie

Magneten zwischen zwei Federn liegt, daß beim Be- 45 entspricht der Fläche unter der Federkennlinie 12

wegen des Ankers in der einen Richtung die eine zwischen α und b. Die restliche Arbeit, welche durch

Feder entspannt und die andere gespannt wird und die schraffierte Fläche 14 zwischen den Linien 11 und

somit der Anker zunächst langsam beschleunigt wird 12 gekennzeichnet ist, wird in Form von kinetischer

und seine volle Kraft am Ende seines Weges erhält. Energie in dem bewegten System gespeichert. Nach

Dabei wird gegen Ende des Ankerhubes die Energie 50 dem Auftreffen des Federgehäuses 6 auf den Ventil-

der gespannten Feder nicht irgendwie weiter, z. B. zum teller 8 (Fig. 4, Punkt b in Fig. 2) wirkt zwischen

Abheben eines Ventils ausgenutzt (deutsche Patent- den Punkten b und c eine Magnetkraft zwischen P₄

schrift 912 721 und USA.-Patentschrift 2 579 723. und P₅ auf den Teller 8. Diese Kraft wird durch die

Durch die Ausbildung eines Magneten nach der Stoßenergie des bewegten Systems je nach Größe der Erfindung' sollen die vorgenannten Nachteile vermie- 55 Fläche 14 verstärkt und erreicht den Wert P₆. Der den werden. Dies wird bei einem Magneten der ein- Ventilteller 8 wird mit großer Kraft beschleunigt und gangs genannten Art dadurch erreicht, daß erfin- durchläuft die erste Bewegungsphase, in der wegen dungsgemäß der Verstellteil gegenüber der mit dem der hohen Luftgeschwindigkeit im Ventilspalt eine Anker des Magneten verbundenen Stange verschieb- starke Schließkraft auftritt. In der Endlage des Anbar und daß an der Stange ein gegen Ende der Anker- 6c kers (F i g. 5, Punkt c in F i g. 2) wirkt auf den Venbewegung mit dem Verstellteil in Eingriff kommender tilteller nur noch die von P₃ auf P₁ (F i g. 2) abneh-Anschlag derart angeordnet ist, daß das am Verstell- mende Kraft der sich entspannenden Feder 9, welche teil anliegende federnde Übertragungsglied während den Ventilteller von Punkt c in seine Endlage des Ankerhubes bis zur Anlage des Anschlages ge- (Punkt d) am Anschlag 7 bewegt (Fig. 5).
spannt wird und nach Betätigung des Verstellteils 65 Es ist offensichtlich, daß durch entsprechende durch den Anschlag unter Überwindung des Anfangs- Wahl der Feder 9 und des Magnetsystems 3, 4 bei Widerstandes den Verstellteil unter Entspannung sehr gegebenen Elementen 5, 6, 7 und 8 leicht die geschnell in die Endstellung drückt. wünschte Wirkung eingestellt werden kann.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Elektromagnet mit sprunghafter Auslösung eines von dem Magneten gegen einen Anfangsoder Abreißwiderstand zu betätigenden Verstellteiles, z. B. eines beim Öffnen unter Druck stehenden Ventiltellers, bei welchem eine mit dem Anker des Magneten verbundene Stange über ein federndes Übertragungsglied mit dem zu verstellenden Teil gekuppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellteil (8) gegenüber der Stange (5) verschiebbar und daß an der Stange ein gegen Ende der Bewegung des Ankers (4) mit dem Verstellteil (8) in Eingriff kommender Anschlag (7) angeordnet ist, derart, daß das am Verstellteil (8) anliegende federnde Übertragungsglied (9) während des Ankerhubes bis zur Anlage des Anschlages angespannt wird und nach Betätigung des Verstellteiles (8) durch den Anschlag (6) unter Überwindung des Anfangswiderstandes den Verstellteil unter Entspannung sehr schnell in die Endstellung drückt.

2. Elektromagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (6) als ein die Ankerstange umgebender Becher ausgebildet ist, in dessen Innenraum das federnde Übertragungsglied (9) angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen