DE1907678A1 - Magnetic control - Google Patents

Magnetic control

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DE1907678A1
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Anton Franz
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L25/00Drive, or adjustment during the operation, or distribution or expansion valves by non-mechanical means
    • F01L25/02Drive, or adjustment during the operation, or distribution or expansion valves by non-mechanical means by fluid means
    • F01L25/04Drive, or adjustment during the operation, or distribution or expansion valves by non-mechanical means by fluid means by working-fluid of machine or engine, e.g. free-piston machine
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Description

190767t190767t

R. 9391
12.2.1969 He/Va
R. 9391
February 12, 1969 He / Va

Anlage zurAttachment to

Patent- undPatent and

Gebrauchsmust erhilfsanmeldungUtility model registration

ROBERT BOSCH GKBEU 7 Stuttgart W, Breitscheidstrasse 4- ROBERT BOSCH GKBEU 7 Stuttgart W, Breitscheidstrasse 4 -

Magnetbetätigte SteuerungSolenoid operated control

Die Erfindung bezieht sich auf eine magnetbetätigte Steuerung eines die Druckmittelversorgung eines Arbeitszylinders überwachenden Steuerventils abhängig von der Stellung des Arbeitskolbens, der einen mit dem Magneten zusammenwirkenden Eisenkern aufweist.The invention relates to a solenoid operated controller a control valve monitoring the pressure medium supply of a working cylinder depending on the position of the working piston, which has an iron core that interacts with the magnet.

Eine derartige Steuerung ist beispielsweise durch die USA-Patentschrift 3 364 361 bekannt. Bei dieser bekannten Bauart wird die Stellung des Kolbens magnetisch abgetastet und ein Signal über Verstärker an ein Elektromagnetventil gegeben, das die Versorgung des Arbeitszylinders überwacht· Diese Steuerung ist sehr umständlich, teuer und störanfällig.Such a control is known, for example, from US Pat. No. 3,364,361. With this well-known Design, the position of the piston is magnetically scanned and a signal is sent via an amplifier to an electromagnetic valve given that monitors the supply of the working cylinder · This control is very cumbersome, expensive and prone to failure.

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Robert Bosch GmbH ß.9391 He/WaRobert Bosch GmbH ß.9391 He / Wa

StuttgartStuttgart

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Kachteile zu vermeiden und eine Steuerung der obengenannten Art zu schaffen, die einfach und robust ist·The invention is based on the object of this Kachteile to avoid and to create a control of the type mentioned above that is simple and robust

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß im Bereich mindestens einer Endlage des Arbeitskolbens außen am Arbeitszylinder ein-beweglicher, insbesondere als Permanentmagnet ausgebildeter Magnet vorgesehen ist, der abhängig von der Stellung des Kolbens vorzugsweise entgegen der Kraft einer Feder von der Magnetkraft bewegt das Steuerventil betätigt.This object is achieved according to the invention in that in the area of at least one end position of the working piston on the outside of the working cylinder one-movable, in particular designed as a permanent magnet magnet is provided, which is preferably dependent on the position of the piston the control valve is actuated against the force of a spring by the magnetic force.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Steuerung ist gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung dadurch erreicht, daß der bewegliche Magnet an einem Arm eines Hebels befestigt ist, der ein bewegliches Schließglied des Steuerventils betätigt. Auf diese Weise wird die Steuerung besonders übersichtlich.An advantageous development of the control is according to Another feature of the invention is achieved in that the movable magnet is attached to an arm of a lever which actuates a movable closing member of the control valve. This makes the controls special clear.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und zwar zeigen:Several embodiments of the invention are shown in the drawing, namely show:

Fig. 1 die Steuerung als Positiv-Steuerung mit Sprungcharakteristik, Fig. 1 the control as a positive control with jump characteristics,

Fig. 2 die gleiche Steuerung wie in Fig« 1, jedoch ohne Sprungcharakteristik,FIG. 2 shows the same control as in FIG. 1, but without Jump characteristics,

Fig. 3 die Steuerung als Negativ-Steuerung« .3 shows the control as negative control.

Die Steuerung nach der Erfindung weist einen Arbeitszylinder 1 auf, in dem ein mit einer Kolbenstange 2 befestigterThe control according to the invention has a working cylinder 1 in which a piston rod 2 is attached

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ltobert. Bosch GmbH Stuttgartltobert. Bosch GmbH Stuttgart

R.9391 HeA/aR.9391 HeA / a

JLrbeitskolben 3 hin* und herbeweglich ist. Per Arbeitszylinder ist aus Messing oder austenitischem Stahl hergestellt· Der Arbeitskplben 3 ist mit einer Doppeldichtung 4,5 bestückt und innerhalb der Doppeldichtung 4,5 liegt ein zylindrischer Eisenkern 6· An seinen Ende hat der Zylinder 1 je einen Srueknittelanschloiß 7 und 8, über die je'ein vor und hinter dem Kolben 4 angeordneter Arbeitsraum 9 und. 10 mit Druckmittel zu versorgen ist.JLrarbeitskolben 3 is movable to and fro. The working cylinder is made of brass or austenitic steel · The working cylinder 3 has a double seal 4.5 fitted and located within the double seal 4.5 a cylindrical iron core 6 · At its end the Cylinder 1 each one Srueknittelanschloiß 7 and 8, over each of which is arranged in front of and behind the piston 4 Workroom 9 and. 10 is to be supplied with pressure medium.

Auf dem Arbeitszylinder 1 sind mittels je eines Spannbandes oder dgl· die Gehäuse zweier Ventile 11,12 befestigt, die spiegelbildlich gleich sind und von denen nur eines (12) im Schnitt dargestellt ist. Jedes Ventilgehäuse hat einen Hagnetraum 15 und einen Schaltraum 14. Im Hagnetraum 13 ist ein zweiarmiger Bebel 15 drehbeweglich gelagert, dessen einer Arm 16 einen Permanentmagneten 1? trägt. Es 1st jedoch auch möglich« hier einen Elektromagneten zu verwenden. Der Eebel 15 liegt so im Hagnetraum, daß sich der Permanentmagnet 1? in der einen Endstellung des Arbeitekolbens 1 nahe über dem Bisenkern 6 befindet. Der andere Arm 18 des Hebels 15 steht mit einem Stift 19 in Wirkverbindung, der eine Gehäusewand 20 durchdringt und in den Behaltraum 14 hineinragt· Er arbeitet dort mit einer einseitig eingespannten Schnappfeder 21 zusammen, die an ihrem freien Ende ein Schließglied 22 für zwei;.an gegenüberliegenden Wänden angeordnete, gehäusefeste Ventilsitze 23 und 24 tragt. Die Schnappfeder 21 liefert zu Beginn ihres Weges eine der Bewegung des Magneten entgegenwirkende Kraft und erreicht nach dem Durchlauf einer labilen Hittelstellung beschleunigt ihre Endstellung,in der sie das Schließglied 22 fest auf seinen oberen Ventil-On the working cylinder 1 are each by means of a tightening strap or the like · the housings of two valves 11, 12 are attached which are mirror images of the same and of which only one (12) is shown in section. Each valve body has one Magnet space 15 and a switch room 14. In magnet space 13 a two-armed Bebel 15 is rotatably mounted, one arm 16 of which is a permanent magnet 1? wearing. It However, it is also possible to use an electromagnet here. The Eebel 15 is so in the magnet space that the permanent magnet 1? in one end position of the working piston 1 is located close to the biscuit core 6. The other Arm 18 of the lever 15 is operatively connected to a pin 19 which penetrates a housing wall 20 and into the Retaining space 14 protrudes · There it works with a snap spring 21 clamped in on one side, which at its free end a locking member 22 for two; .an opposite walls arranged, fixed to the housing valve seats 23 and 24 carries. The snap spring 21 delivers at the beginning of its path a force counteracting the movement of the magnet and reaches a force after it has passed through unstable middle position accelerates their end position, in which they hold the closing member 22 firmly on its upper valve

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StuttgartStuttgart

sitz 24 drückt. In den unteren Ventilsitz 23 mündet eine unter Pumpendruck stehende Druckleitung 25· Von dem oberen Ventilsitz 24 nimmt eine Entlastungsleitung 26 ihren Ausgang. Ein weiterer Leitungsanschluß 27 führt von dem Schaltraum 14 zu-einem 3/2-Wege-Impulsventil 28, das einen Druckanschluß 29 für die Druckleitung 25» einen Arbeitsanschluß 30 für eine zu dem linken Arbeitsraum 10 des Arbeitszylinders 1 führende Versorgungsleitung 31 und einen Arbeitsanschluß 32 für eine zu dem rechten Arbeitsraum 9 des Arbeitszylinders 1 führende Versorgungsleitung 33 hat. Zwei stirnseitige St euer anschlüsse 34- und 35 stehen über je eine gestrichelt gezeichnete Steuerleitung 36 und 37 mit den Schalträumen 14 in den beiden Ventilgehäusen 11 und 12 in Verbindung.seat 24 presses. A pressure line 25 under pump pressure opens into the lower valve seat 23 · Von dem A relief line 26 takes its exit from the upper valve seat 24. Another line connection 27 leads from the control room 14 to a 3/2-way impulse valve 28, the one pressure connection 29 for the pressure line 25 »one Work connection 30 for one to the left work space 10 of the working cylinder 1 leading supply line 31 and a working connection 32 for a supply line leading to the right working space 9 of the working cylinder 1 33 has. Two frontal steering connections 34- and 35 each have a control line shown in dashed lines 36 and 37 with the switching rooms 14 in the two Valve housings 11 and 12 in connection.

Die beschriebene Steuerung wirkt wie folgt:The control described works as follows:

In der gezeichneten Stellung des Impulsventils 28 und des Schließgliedes 22 ist die Druckleitung 25 einerseits über den Schaltraum 14 und die Steuerleitung 36 mit dem Steueranechluß 34 und andererseits über die Impulsventilanschlüsse 29 und 32, die Versorgungsleitung 33 und den Anschluß 7 mit dem Arbeitsraum 9 verbunden.In the illustrated position of the pulse valve 28 and the closing member 22, the pressure line 25 is on the one hand over the control room 14 and the control line 36 with the control connection 34 and on the other hand via the pulse valve connections 29 and 32, the supply line 33 and the connection 7 are connected to the working space 9.

Dabei wird nun Druckmittel von der Leitung 25 in die Versorgungsleitung 33 gegeben und die Versorgungsleitung 31 ist auf Entlastung geschaltet. Der Arbeitskolben beginnt aus seiner gezeichneten rechten Endlage seinen Linkshub· Nach kurzem Hub des Arbeitskolbens 3 wird der Magnet 17 frei, geht nach oben#und der Hebel 15 beeinflußt dabei das Ventilechließglied 22 derart, daß es sich aus der gezeichneten Lage schlagartig in die Lage bewegt» in der es die Druck-In this case, pressure medium is now given from the line 25 into the supply line 33 and the supply line 31 is switched to relief. The working piston begins from its drawn right end position its Linkshub · After a short stroke of the working piston 3, the magnet 17 is released, goes up # and the lever 15 influences while the Ventilechließglied 22 so that it moves from the position shown abruptly in the position »In which there is the

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Robert Bosch GmbH R.9391 HeA'aRobert Bosch GmbH R.9391 HeA'a

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leitung 25 abschließt. Das Impulsventil 28 "behält seine gezeichnete Stellung "bei. Der Arbeitskolben 3 durchläuft den ganzen Zylinder 1 bis er nahe seiner Endstellung in den Bereich des Magneten 17 des anderen Steuerventils 11 kommt. Dessen Hebel 15 stellt das Ventilschließglied 22 derart um, daß Druckmittel aus der Druckleitung 25 über die Steuerleitung 37 auf die rechte Stirnseite 35 des Impulsventils 28 gelangt und dieses nach links verstellt. λ Dann wird die zum Arbeitsraum 10 führende Versorgungs- ! leitung 31 unter Druck gesetzt und die an den Arbeits- j raum 9 angeschlossene Versorgungsleitung 33 entlastet. Darauf beginnt der. Arbeitskolben 3 mit seinem Rechtshub bis in die gezeichnete Lage und das beschriebene Arbeitsspiel wiederholt sich so lange, bis-die Druckmittelzuführung unterbrochen wird.line 25 completes. The pulse valve 28 "maintains its position shown". The working piston 3 runs through the entire cylinder 1 until it comes close to its end position in the area of the magnet 17 of the other control valve 11. Its lever 15 adjusts the valve closing member 22 in such a way that pressure medium from the pressure line 25 reaches the right end face 35 of the pulse valve 28 via the control line 37 and moves it to the left. λ Then the supply line leading to the work area 10! line 31 is pressurized and the supply line 33 connected to the working space 9 is relieved. Then the. Working piston 3 with its right stroke up to the position shown and the working cycle described is repeated until the pressure medium supply is interrupted.

In der Fig. 2 ist eine andere Ausführung des Ventilgehäuses dargestellt. Da alle übrigen Teile aber der in der Fig. gezeigten Ausführung entsprechen, tragen sie die gleichen Bezugszahlen wie in der Fig. 1. Hier ist neben einer anderen Anordnung der Druckmittelanschlüsse ein einarmiger ' Hebel 40 vorgesehen, der an seinem Arm 4-1 den Magneten 17 und nahe seinem Drehpunkt das Ventilschließglxed 22 trägt. Unter dem Hebel 40 ist.eine Schraubendruckfeder 42 angeordnet, die bestrebt ist, den Magneten nach oben in die strichpunktierte Lage zu drücken. Bis auf die fehlende Schnappfedercharakteristik arbeitet diese Ausführung geradeso wie die Bauart nach der Fig· 1. Bei schneller Bewegung des Kolbens 3 ist die Verwendung einer Schnappfeder nicht nötig, weil beim Umschalten des Ventils 22,23,24 die Druckleitung 25 ohnehin nur kurzzeitig mit der Enllastungsleitung 26 verbunden ist.In Fig. 2, another embodiment of the valve housing is shown. Since all the other parts are in Fig. correspond to the embodiment shown, they have the same reference numerals as in Fig. 1. Here is next to another Arrangement of the pressure medium connections a one-armed ' Lever 40 is provided, which holds the magnet 17 on its arm 4-1 and the valve closing mechanism 22 near its pivot point wearing. A helical compression spring 42 is arranged under the lever 40, which strives to move the magnet upwards to press in the dot-dash position. Except for the missing snap spring characteristic, this version works just like the design according to FIG. 1. When the piston 3 is moved quickly, use a snap spring is not necessary because when switching the Valve 22,23,24 the pressure line 25 is only briefly connected to the relief line 26 anyway.

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Robert Bosch GmbH ' E.9391 Be/ViaRobert Bosch GmbH 'E. 9391 Be / Via

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Die Fig. 3 zeigt eine Bauart mit Negativsteuerung, d.h. mit Steuerung des Impulsventils durch Druckentlastung«, Auch hier sind wieder die der Ausführung nach der Pig. 1Fig. 3 shows a negative control type, i. with control of the impulse valve through pressure relief «, Again, these are those of the Pig. 1

entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugszahlen versehen. Jedoch ist in diesem Fall ein Negativ-Impulsventil 48 verwendet, das in bekannter Weise durch Druckentlastung jeweils einer Stirnfläche umschaltet. Außerdem sind die auf den Arbeitszylinder 1 aufgesetzten Steuerventile 51 und 52 kleiner und haben lediglich einen Entlastungsanschluß 26 und einen Anschluß 27 für die Steuerleitungen 36 bzw. 37· Der Hebel 41 ist gleichartig ausgebildet wie der nach der Fig. 2, jedoch trägt er nur auf seiner Oberseite ein Ventilschließglied 22'.corresponding parts are given the same reference numerals. However, in this case there is a negative pulse valve 48 is used, which switches over in a known manner by relieving pressure of one end face. Besides, they are Control valves placed on the working cylinder 1 51 and 52 are smaller and have only one relief connection 26 and one connection 27 for the control lines 36 or 37 · The lever 41 is designed in the same way as the according to FIG. 2, but it only carries a valve closing member 22 'on its upper side.

Die Bauart nach der Fig. 3 arbeitet wie folgt:The design according to Fig. 3 works as follows:

In der gezeichneten Endstellung des Arbeitskolbens 3 ist der Hagnet 17 angezogen, das Ventilschließglied 22* abgehoben und die Steuerleitung 36 entlastet. Die Druckeinwirkung aus der Leitung 25 auf die rechte Stirnseite des Hegativ-Impulsventils 48 bewirkt- da die linke Stirnseite entlastet ist-,daß das Impulsventil in die linke Endlage umgestellt wird. Der rechte Arbeitsraum 9 wird unter Druck gesetzt und der linke Arbeitsraum 10 wird entlastet. Der Arbeitskolben 3 beginnt seinen Linkshub· Nach kurzem Weg wird· der Magnet 17 freigegeben und die Steuerleitung 36 von dem Entlastungsanschluß 26 getrennt. Wenn der Arbeitekolben 3 sich seiner linken Endlage nähert, wird der Magnet des linken Steuerventils 51 nach unten bewegt und die Steuerleitung 37 entlastet. Darauf geht das Negativ-Impulsventil 48 in seine rechte Endstellung und der Arbeitsraum 9 wird unter Druck gesetzt, während der Arbeitsraum 10 entlastet wird. Auch dieses Arbeitsspiel wiederholt sich bis ' / die Druckmittelzuführung unterbrochen wird. /In the drawn end position of the working piston 3, the magnet 17 is attracted and the valve closing member 22 * is lifted off and the control line 36 is relieved. The pressure from line 25 on the right face of the The negative impulse valve 48 causes the left end face is relieved - that the impulse valve is in the left end position is switched. The right working space 9 is pressurized and the left working space 10 is relieved. Of the Working piston 3 begins its left stroke · After a short distance · the magnet 17 is released and the control line 36 separated from the relief connection 26. When the working piston 3 approaches its left end position, the magnet of the left control valve 51 is moved down and the Control line 37 relieved. The negative impulse valve 48 then moves into its right end position and the working chamber 9 is pressurized while the work space 10 is relieved. This work cycle is also repeated until '/ the pressure medium supply is interrupted. /

009834/1 tat . -7-009834/1 did. -7-

Claims (1)

AnsprücheExpectations [1· /lagnetbetätigte Steuerung eines die Druckmittelveraorgung einefi Arbeitezylinders überwachenden Steuerventils abhängig von der Stellung des Arbeitskolbens, der einen nit de» Magneten zusammenwirkenden Eisenkern aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich mindestens einer Endlage des Arbeitekolbens (3) außen am Arbeitszylinder 1,1) ein beweglicher, insbesondere als Permanentmagnet ausgebildeter Magnet (17) vorgesehen ist, der abhängig ▼on der Stellung des Kolbens (3) vorzugsweise entgegen der traft «liier feder (21,42) von der Magnetkraft bewegt da· Steuerventil (11,12*51,52) betätigt.[1 · / solenoid-operated control of a control valve that monitors the supply of pressure medium to a working cylinder depending on the position of the working piston, one nit the »magnet cooperating iron core, characterized in that in the area at least one End position of the working piston (3) on the outside of the working cylinder 1, 1) a movable, in particular a permanent magnet trained magnet (17) is provided, which depending on the position of the piston (3) preferably opposes The force «liier spring (21,42) is moved by the magnetic force, which actuates the control valve (11,12 * 51,52). 2* Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Magnet (1?) an einem Arm (16) eines Hebels (15,40) befestigt ist, der ein bewegliches Schließglied (22,22') des Stauerventile (11,12,51,52) betätigt.2 * control according to claim 1, characterized in that the movable magnet (1?) on an arm (16) of a lever (15,40) is attached to a movable locking member (22,22 ') of the pusher valve (11,12,51,52) actuated. 5. Steuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schließglied (22,22*) des Steuerventils (11,12, $1,52) m Hebel (15,40) befestigt ist und daß die Ventilftitse (23,24) gehausefest im Ventilgehäuse angeordnet sind.5. Control according to claim 1 or 2, characterized in that a closing member (22,22 *) of the control valve (11,12, $ 1.52) m lever (15,40) is attached and that the valve fitting (23,24) are fixed to the housing in the valve housing. Q09834/1123Q09834 / 1123 Robert Bosch GmbH R.9391 He/V/a StuttgartRobert Bosch GmbH R.9391 He / V / a Stuttgart 4. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (15) zweiarmig ausgebildet ist, an seinem einen Arm (16) den Magneten (17) trägt und mit seinem anderen Arm (18) das Ventil schließgli ed (22) bewegt.4. Control according to one of claims 1 to 3 »characterized in that that the lever (15) is designed with two arms and carries the magnet (17) on its one arm (16) and with its other arm (18) the valve closes (22) moved. 5. Steuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilschließglied (22) von dem anderen Arm (18) des Hebels (15) über eine Schnappfeder (21) zwischen zwei gehäusefesten Ventilsxtzen (23,24)bewegbar ist,5. Control according to claim 4, characterized in that the valve closing member (22) from the other arm (18) of the lever (15) via a snap spring (21) between two valve extensions (23,24) fixed to the housing can be moved, 6. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (40) einarmig ausgebildet ist, an seinem Arm (41) den Magneten (17) und nahe seinem Drehpunkt das Ventilschließglied (221) trägt.6. Control according to one of claims 1 to 3 »characterized in that the lever (40) is one-armed, carries the magnet (17) on its arm (41) and the valve closing member (22 1) near its pivot point. 009834/1123009834/1123
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