DE1464526A1 - Electromagnetically operated valve - Google Patents
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Description
Elektromagnetisch betätigtes Ventil Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch betätigtes Ventil, bei dem der feststehende Magnetteil topfförmig und der bewegliche Magnetanker im Querschnitt T-förmig. und mit seinem .dem Standbein des T entsprechenden Mittel-Schenkel in den topfförmigen Magnetteil hineinragend ausgebildet ist.Electromagnetically Operated Valve The invention relates to an electromagnetically operated valve actuated valve in which the fixed magnetic part is cup-shaped and the movable one Magnetic armature with a T-shaped cross-section. and with its .the leg of the T corresponding Central leg is formed protruding into the cup-shaped magnetic part.
Der .Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein sehr einfach herzustellendes Magnetventil zu schaffen, das nur ;3eringe Herstellkosten verursacht und ein sicheres Arbeiten gewährleistet. Insbesondere soll das erfindungsgem'ä13e Ventil als Gasventil bei niederen Gasdrücken verwendbar sein und auch bei Auftreten relativ hoher Gasdri:cke @zrin sicheres Umschalten bewirken. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Zentrum und die Ränder des feststehenden Magnetteils als Pole ausgebildet sind und daß die am Magnetanker vorgesehenen Gegenpole, in Ventilbetätigungsrichtung gesehen, unterhalb der am feststehenden Magnetteil vorgesehenen Pole angeordnet sind, so daß sich beim Anziehen des Magnetankers der Abstand beider im Magnetkreis liegender Luftspalte verringert. Durch diese Maßnahme wird die auf den Magnetanker wirkende Magnetkraft wesentlich erhöht.The .Erfindung is based on the task of a very easy to manufacture To create a solenoid valve that only causes low manufacturing costs and a safe one Working guaranteed. In particular, the valve according to the invention is intended as a gas valve be usable at low gas pressures and also when relatively high gas pressures occur @zrin cause safe switching. According to the invention, this is thereby achieved achieves that the center and the edges of the fixed magnet part as poles are formed and that the opposing poles provided on the armature, in the valve actuation direction seen, arranged below the poles provided on the stationary magnetic part are, so that when the armature is tightened, the distance between the two in the magnetic circuit lying air gaps reduced. By this measure, the on the armature acting magnetic force significantly increased.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Mittelschenkel des Magnetankers verkürzt und der im Zentrum des feststehenden Magnetteiles vorgesehene Magnetpol nach unten vorstehend ausgebildet werden: Im Extremfall kann der Magnetanker auch nur als flache Scheibe und der feststehende Magnetteil im Querschnitt doppelt U-förmig ausgebildet werden. Allerdings müssen in diesem Fall besondere Mittel zur Zentrierung der Magnetankerbewegung vorgesehen werden.In a further embodiment of the invention, the middle leg of the Shortened magnet armature and the one provided in the center of the fixed magnet part Magnetic pole can be formed protruding downwards: In extreme cases, the magnet armature also only as a flat disc and the fixed magnetic part double in cross-section Be formed U-shaped. However, in this case special means must be used Centering of the armature movement can be provided.
Der Erfindung zufolge kann weiterhin vorgesehen werden, daß zur besseren Zentrierung der Magnetankerbewegung _ die Pol- und GegenpolflächAn als Konusflächen ausgebildet sind. Hierbei kann der im Zentrum des feststehenden Magnetteiles vorgesehene Magnetkern eine konische Ausnehmung aufweisen, in die der als konischer Kegelstumpf ausgebildete Mittelschenkel des Magnetankers hineinragt. Der Rand des feststehenden Magnetteils kann nach innen eingezogen und als MagnetschluBring ausgebildet sein, wobei die an diesem Rand vorgesehene konische Polfläche wesentlich breiter als die entsprechende Gegenpolfläche an der Magnetankerscheibe ausgebildet ist.According to the invention it can also be provided that for the better Centering of the armature movement _ the pole and opposite pole surfaces as conical surfaces are trained. Here, the one in the center of the fixed Magnetic part provided magnetic core have a conical recess in which the as conical Truncated cone shaped central leg of the armature protrudes. The edge of the The fixed magnetic part can be drawn inwards and designed as a magnetic locking ring The conical pole face provided on this edge is much wider is designed as the corresponding opposite pole face on the armature disk.
Der Mantelteil des topfförmigen, feststehenden Magnetteilen kann von dem Magnetgehäuse gebildet werden. Ein einfacher Zusammenbau einer derartigen Magnetanordnung kann dadurch erreicht werden, daß der feststehende Magnetteil mit.seinem eingezogenen Rand auf dem Ventilkörper aufsitzt und das Magnetgehäuse unter Zusammenpressung eines die Teile des feststehenden Magnetteiles zusammenhaltenden elastischen Ringes an dem Ventilkörper befestigt, 8.H. angeschraubt ist.The shell part of the cup-shaped, fixed magnet parts can of the magnet housing are formed. A simple assembly of such a magnet assembly can be achieved by retracting the fixed magnetic part with its Edge rests on the valve body and the magnet housing under compression an elastic ring that holds the parts of the stationary magnet part together attached to the valve body, 8.H. is screwed on.
Um eine korrosionsfeste Ausführung zu erreichen, kann der Mantelteil des topfförmigen, feststehenden Magnetteiles auch von einer Hülse gebildet werden, die von einem Gehäuse aus korrosionsbeständigem Material umschlossen ist und die zur Zentrierung in eine zylindrische Ausnehmung des Ventilkörpers eingesetzt ist. An dem Gehäuse kann ein Innenwulst vorgesehen werden, durch den die `feile des feststehenden Magneten zusammengehalten werden. Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand zweier Ausführungsformen beispielsweise dargestellt.In order to achieve a corrosion-resistant design, the shell part of the cup-shaped, fixed magnetic part can also be formed by a sleeve, which is enclosed by a housing made of corrosion-resistant material and which is used for centering in a cylindrical recess of the valve body. An inner bead can be provided on the housing through which the file of the stationary Magnets are held together. The invention is in the drawing For example, shown on the basis of two embodiments.
Fig. 1 (linke Hälfte der Zeichnung) zeigt eine Ausführungsform mit einer nicht ganz korrosionsfesten Ummantelung, während Fig. 2 (rechte Hälfte der Zeichnung) ein Gehäuse aus korrosionsfestem und unmagnetischem Material wiedergibt.Fig. 1 (left half of the drawing) shows an embodiment with a not completely corrosion-resistant casing, while Fig. 2 (right half of the Drawing) shows a housing made of corrosion-resistant and non-magnetic material.
Pig. 1 zeigt einen Ventilkörper 1, der vorzugsweise aus Aluminium gefertigt ist und einen Ventileinlaß 2 und einen Ventilauslaß 3 aufweist, die über den Ventilsitz 4 miteinander in Verbindung stehen. Der Ventilsitz 4 ist von der Zulaufkammer 5 umgeben, die oben im Ventilkörper 1 eingearbeitet ist. Auf dem konisch abgeschrägten Rand des Ventilkörpers sitzt der untere, innen konische Magnetschlußring 6, der durch seine konische Auflage zentriert wird. In einem Einstich 7 liegt ein Dichtring B. Der feststehende Magnetteil besteht aus dem Magnetschlußring 6, dem Magnetgehäuse 9, dem oberen Magnetschlußring 10 und dem Magnetkern 11 und weist die Form eines Topfmagneten mit eingezogenem Topfrand auf. Der feststehende Magnetteil wird durch die auf der Messingscheibe 12 angeordnete Ringspule 13 erregt. Bei entsprechender Isolierung kann die Erregerwicklung unmittelbar.auf dem Magnetkern 11 aufgebracht werden.Pig. 1 shows a valve body 1, which is preferably made of aluminum is made and has a valve inlet 2 and a valve outlet 3, which over the valve seat 4 are in communication with one another. The valve seat 4 is of the Surrounding the inlet chamber 5, which is incorporated into the valve body 1 at the top. On the conical The lower, internally conical magnetic locking ring sits on the beveled edge of the valve body 6, which is centered by its conical support. In a recess 7 is a Sealing ring B. The fixed magnetic part consists of the magnetic locking ring 6, the Magnet housing 9, the upper magnetic locking ring 10 and the magnetic core 11 and has the shape of a pot magnet with a retracted pot rim. The fixed magnetic part is excited by the ring coil 13 arranged on the brass disk 12. With the appropriate insulation the excitation winding can be applied directly to the magnetic core 11.
Auf dem oberen Magnetschlußring 10 liegt eine Isolierscheibe 14 auf, zwischen der und dem Magnetgehäusedeekel ein elastischer Ring 15 vorgesehen ist. Beim Festschrauben des Magnetgehäuses 9 am Ventilkörper 1 mittels mehrerer über den Umfang verteilter Schrauben 16 wird der elastische Ring 15 zusammengepreßt, wodurch ein fester Zusammenhalt der feststehenden Magnetteile und zugleich eine sichere Abdichtung erreicht werden. Auf der Isoliersoheibe 14 ist eine Spulenansohlußklemme 17 befestigt, von der aus die Anschlußkabel durch eine nicht dargestellte gabelatopfbüehse gut abgedichtet nach außen geführt sind. Um ein bei Wechsel- strombetrieb leicht auftretendes Brummen des'Ventils zu vermeiden, ist in dem Ausführungsbeispiel eine Gleichstromerregung vorgesehen.An insulating washer 14 rests on the upper magnetic locking ring 10, between which an elastic ring 15 is provided and the magnet housing cover. When the magnet housing 9 is screwed to the valve body 1 by means of a plurality of screws 16 distributed over the circumference, the elastic ring 15 is compressed, whereby a firm hold together of the stationary magnet parts and a secure seal are achieved at the same time. On the Isoliersoheibe 14 a Spulenansohlußklemme 17 is attached, from which the connecting cables are led through a forked socket, not shown, well sealed to the outside. In order to avoid a current operation for alternating light hum, des'Ventils, in the embodiment, a DC excitation is provided.
Der als Gleichstromanker ausgeführte Magnetanker 18 ist etwa T-förmig ausgebildet und dient als Träger des aus elastischem, gut dichtendem Material gefertigten Pentilverschlußstückes 19. Der Magnetanker 18 besteht aus dem als Kegelstumpf ausgebildeten Mittelsohenkel 20, der mit einem konischen Rand versehenen Ankerscheibe 21 und einem Bolzen 22 mit Flachkopf 23, durch den das Ventilverschlußstück 19 am Magnetanker befestigt ist. Die an dem Magnetschlußring 6 vorgesehene Polfläche ist hierbei wesentlich breiter als die an der Ankerscheibe 21 vorgesehene Polfläche gehalten. Falls ein zu starker exzentrischer Magnetzug auftritt, kann der Bol zpnkopf 23 auch noch mit Führungsflügel 24 versehen werden.The magnet armature 18, designed as a direct current armature, is approximately T-shaped designed and serves as a carrier of the made of elastic, well-sealing material Pentile closure piece 19. The magnet armature 18 consists of that designed as a truncated cone Middle loop 20, of the armature disk 21, which is provided with a conical edge and a bolt 22 with a flat head 23 through which the valve closure piece 19 on the magnet armature is attached. The pole face provided on the magnetic locking ring 6 is essential here wider than the pole face provided on the armature disk 21. If a Too strong eccentric magnet pull occurs, the bolt zpnkopf 23 can also still with Guide wings 24 are provided.
Der Magnetkern 11 ist mit einer konischen Äusnehmung versehen, in die der konische Kegelstumpf 20 hineinpaßt. Im Boden der konischen Ausnehmung ist ein zylindrisches Sackloch 25 vorgesehen, in das eine Messinghülse 26 eingepreßt ist. Außen dient die Hülse 26 als Führung für den Anker 18, während sich in ihrem Inneren eine Rückholfeder 27 befindet, die einerseits gegen den Boden eines Sackloches im Kegelstumpf 20 und andererseits gegen den Magnetkern 11 abgestützt ist und dadurch den Anker 18 mit seinem Ventilverschluß 19 bei Nichterregung fest auf den Ventilsitz 4 drückt und immer für einen gut dichtenden Abschluß sorgt.The magnetic core 11 is provided with a conical recess, in which the conical truncated cone 20 fits into it. In the bottom of the conical recess is a cylindrical blind hole 25 is provided, into which a brass sleeve 26 is pressed is. Outside, the sleeve 26 serves as a guide for the armature 18, while in her Inside a return spring 27 is located, on the one hand against the bottom of a blind hole is supported in the truncated cone 20 and on the other hand against the magnetic core 11 and thereby the armature 18 with its valve closure 19 firmly on the valve seat when not energized 4 presses and always ensures a tight seal.
Der durch die feststehenden Magnetteile 11, 10, 9, 6 _ und durch die Magnetankerteile 21,20 gebildete magnetische Kreis ist zwischen den Teilen 20/11 und 6/21 durch Luftspalte unterbrochen. Durch die beschriebene Auebildung der Magnetkreisteile wird neuerungsgemäß erreicht, daß sich beim Anziehen des Magnetankers die Breite beider Luftspalte verringerte wodurch die Schaltkraft des Magnetventils wesentlich erhöht wird: Das neuartige lagnetventil ist deshalb auch bei rela= tiv hohen Drrtcen. des Durchflußnediums verwendbar. Bei dem in ?ig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist anstelle des Magnetgehäuses'9 nach Pig. 1 eine Magnethülse 28,vargesehen, die als Gehäuse 29 aus korrosionsfestem Material, s.B. Aluminium, gefertigt ist und damit einen besseren Korrosionsschutz bietet. Das Magnetgehäuse 9 in Pig. 1 könnte zwar auch aus niohtrostendem, magnetischem Stahl gefertigt sein, doch würde dies eine wesentlich teuere Lösung als die in Fig: 2 gezeigte darstellen.The magnetic circuit formed by the fixed magnet parts 11, 10, 9, 6 _ and by the armature parts 21, 20 is interrupted by air gaps between the parts 20/11 and 6/21. Due to the described construction of the magnetic circuit parts it is achieved according to the innovation that when the magnet armature is tightened, the width of both air gaps is reduced, which significantly increases the switching force of the solenoid valve: The new solenoid valve is therefore also at relatively high pressures. of the flow medium usable. In the in? Ig. 2 shown embodiment is instead of the magnet housing'9 according to Pig. 1, a magnet sleeve 28, seen as a housing 29, is made of corrosion-resistant material, for example aluminum, and thus offers better protection against corrosion. The magnet housing 9 in Pig. 1 could also be made of non-rusting, magnetic steel, but this would represent a much more expensive solution than that shown in FIG.
In Fig. 2 ist der untere Magnetschlußring 6a zusammen mit dem Ende der Hülse 28 in einer.zylindrischen Ausnehmung 30 des Ventilkörpers 1a angeordnet. Durch diese Anordnung wird in einfacher Weise eine gute Zentrierung dieser Teile erreicht. Das Gehäuse 29 ist durch einen Deckel 31, der ebenfalls aus Aluminium gefertigt ist, nach oben abgeschlossen. Die Befestigung der Teile erfolgt mit Hilfe nicht dargestellter, angegossener Augen und Schrauben, wobei der an dem Gehäuse . 29 vorgesehene Innenwulst 32 für einen Zusammenhalt der feststehenden Magnetteile sorgt.In Fig. 2, the lower magnetic locking ring 6a is together with the end of the sleeve 28 in a cylindrical recess 30 of the valve body 1a. This arrangement enables these parts to be centered well in a simple manner achieved. The housing 29 is covered by a cover 31, which is also made of aluminum is made, completed at the top. The parts are fastened with the help of not shown, cast Eyes and screws, the on the housing. 29 provided inner bead 32 for a cohesion of the fixed Magnet parts.
Die feststehenden Magnetteile 11,10, 28 und 6a können bei dem Ausführungsbeispiel nach hig. 2 auch als ein einheitliches PreBstück aus magnetisierbarem Material hergestellt werden, wobei die Wicklung als gesondert gefertigte Spule auf den Magnetkern 11 aufgeschoben wird. .The fixed magnet parts 11,10, 28 and 6a can in the embodiment after hig. 2 also produced as a single pressing piece made of magnetizable material the winding as a separately manufactured coil on the magnetic core 11 is postponed. .
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