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Elektromagnetisch gesteuertes Ventil
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tikalquerschnitt schematisch dargestelltes, für zwei Zwischenschaltstellungen verwendbares elektromagnetisch gesteuertes Ventil in Auf-Stellung, Fig. la das Ventil gemäss Fig. 1 in vereinfachter Darstellung, Fig. 2 das Ventil gemäss Fig. la in Schliessstellung (Zu-Stellung) und die Fig. 3 das Ventil gemäss Fig. la und 2 in der ersten bzw. zweiten Zwischenschaltstellung.
In den Figuren bedeuten 1 ein Ventilgehäuse, 2 einen Ventilteller, 3 dessen Ventilsitz mit einem Ventildurchgang 3', 4 eine mit dem Ventilgehäuse 1 verbundene, nach der Atmosphäre durch einen Deckel 5 mediumdicht abgedeckte Hülse ; die Hülse 4, die aus unmagnetischem Material bestehen muss, umhüllt die mit dem Ventilteller 2 über Zwischenstücke 7', 7", 7'" miteinander verbundenen Magnet anker 6', 6" 6'". Auf der dem Ventilsitz 3 zugekehrten Seite des Ventiltellers 2 sitzen an diesem zwei Ansätze 8 und 9. Der Ansatz 8 ist im Querschnitt grösser als der des Ansatzes 9 ; in ihrer axialen Höhe sind beide Ansätze einander gleich und entsprechen damit den vorgegebenen, hier also gleich gross gewähl- ten Hubhöhen der Zwischenschaltstufen.
Mit 1Q', 10", 10'" sind drei voneinander unabhängige axial übereinanderliegende Spulen gleicher Höhe bezeichnet. Abstandshülsen 11, 12 aus nichtmagnetischem Ma-
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10", 10'" sindVerbindung. Die Kraftschlusshülsen 15', 15", 15'"sind inihrer Höhe so bemessen, dass das noch freibleibende Magnetfeld der Spulen 10', 10", 10'" in seiner axialen Höhe der hier für jede einzelne Schaltstufe angenommenen gleichen Hubhöhe entspricht. Die mit dem Ventilgehäuse 1 verbundene Hülse 4 ragt-wie bereits gesagt-mit ihrem Deckel 5 aus der als Ringscheibe ausgebildeten äusseren Kraftschlussscheibe 14 heraus. Vermittels einer am äusseren Ende der Hülse 4 angreifenden Mutter 17 ist es möglich, die Spulen über die Kraftschlusshülse 14 an das Ventilgehäuse 1 zu pressen und zu befestigen.
Wie die Figuren noch erkennen lassen, sind die drei Magnetanker 6', 6", 6'" und die zwischen diesen liegenden Zwischenstücke 7", 7'" in ihrer Höhe voneinander verschieden, u. zw. ist jeder auf den vorausgehenden inneren Magnetanker folgende äussere Magnetanker um die vorgegebene, hier für jede einzelne Schaltstufe gleich
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Zwischenstück 7"verlängert. Damit wird erreicht-was auch die Fig. 1, la, 3 und 4 erkennen lassendass jeder Magnetanker das ihm zugeordnete erzeugte Magnetfeld kurzschliesst, ohne dieses bei Zu- oder Abschalten weiterer Schaltstufen zu verlassen.
Bei unerregten Magneten nimmt das Ventil die in Fig. 2 gezeigte Schliessstellung ein. Soll-was bei Inbetriebnahme einer Gasfeuerstätte der Fall ist-das in der Gaszufuhrleitung sitzende erfindungsgemässe Ventil aus der Zu-Stellung unmittelbar in die Auf-Stellung überführt werden, so müssen zwar alle Spulen parallelgeschaltet sein, aber nur die innerste Spule 10'wird den ihr zugeordneten Magnetanker 6' in sich hineinziehen und damit den Ventilteller 2 in die in der Fig. 3 gezeigten Stellung anheben. Erst durch den ebenfalls angehobenen-Anker 6"beginnt alsdann das von der bereits stromdurchflossenen Spule 10" erzeugte Magnetfeld sich zu schliessen, und dieses wird durch das weitere Anheben des Ankers 6" erst vollständig dann geschlossen sein, wenn der Anker 6", und damit der Ventilteller 2. die in Fig. 4 gezeigte Stellung einnimmt.
Damit kommt nunmehr auch das Kraftlinienfeld der ebenfalls bereits stromdurchflossenen Spule 10'"auf den ihm zugeordneten Ankerteil (Anker 6''') zur Wirkung ; der Anker wird weiter angehoben, und er sowie der Ventilteller 2, nehmen schliesslich die in Fig. 1 gezeigte Endstellung ein, weil dann erst auch das Kraftlinienfeld der Spule 6"'ganz geschlossen ist. Auf dem Wege von der Zu-Stellung in die einzelnen Schaltstellungen wird der Ventildurchgang durch die aus ihm nacheinander und ohne harte Schläge beim Übergang von einer Schaltstufe zur andem herausgehobenen Ansätze 8, 9 immer mehr erweitert und schliesslich ganz freigegeben. Um ein @weiches" Zünden des Gases zu erreichen, wird man jedoch die Spulen nicht parallel sondern hintereinander schalten.
Die Stufenschaltung hat den Vorteil, dass die Einschaltströme wesentlich geringer sind als bei den bekannten Ventilen mit lamellierten Magneten und gleicher Gesamthubhöhe. Die Schaltkontaktbelastungen sind demzufolge ebenfalls wesentlich geringer. Weil die die Magnetanker führende Hülse 4 über die Magnetspule 10'"hinausragt, wird auch der Anker beim Erreichen seiner Endstellung gegen die Hülse bzw. deren Deckel 5 nicht anschlagen.
Ist nun die als maximal zulässig erachtete Raumtemperatur in der gasbeheizten Feuerstätte erreicht, die Anheizperiode also beendet, dann schaltet ein nicht dargestellter Thermostat die ganz aussen liegende Spule 10'"ab, und derGesamtanker wird die in Fig. 4 gezeigte Stellung wieder einnehmen. Fällt dennoch die Raumtemperatur nicht, so schaltet ein weiterer ebenfalls nicht dargestellter Thermostat die Spule 10"
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auch noch ab. Der Ventildurchgang wird nunmehr durch den in ihn hineinragenden Ansatz 8 noch weiter verengt ; die Gaszufuhr wird demzufolge erneut gedrosselt. Beim Unterschreiten des unteren Temperatursollwertes wird über den zuletzt genannten Thermostaten der die Spule 10"beherrschende Stromkreis wieder geschlossen und der zugehörige Anker 6'wird erneut angehoben.
Der Ventildurchgang wird demzufolge wieder weiter geöffnet, weil nur noch der Ansatz 9 in diesen hineinragt. In Kenntnis dieser Vorgänge ist es erklärbar, dass der eigentliche Regelvorgang nur noch zwischen den beiden Zwischenschaltstufen erfolgt. Damit ist ein wesentlich ruhigeres Arbeiten sowohl des Ventils als auch der Gasfeuerstätte gewährleistet.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So könnten noch weitere Schaltstufen eingefügt werden oder es könnte eine Schaltstufe entfallen ; auch könnten die einzelnen Hubhöhen voneinander verschieden sein. Dies würde allerdings eine Änderung der Abmessung, insbesondere der Höhe der Ventiltelleransätze, der Magnete und der Spulen bedingen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektromagnetisch gesteuertes Ventil mit einer Ventilspindel, deren Verlängerung mehrere, durch nichtmagnetische Zwischenstücke verbundene Magnetanker trägt, denen entsprechend viele, voneinander unabhängige Magnetspulen zugeordnet sind, die einen zumindest ihrer Höhe entsprechenden Abstand voneinander haben, und wobei das Magnetfeld der inneren Spule allein wirksam werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass jeder dem vorausgehenden inneren Magnetanker (6', 6") folgende äussere Magnetanker (6", 6'") eine um die vorgegebene jeweilige Hubhöhe des Ventils (2, 3) entsprechend verringerte Länge hat, und dass der äussere Magnetanker (6"') unter Berücksichtigung der besagten Verkürzung des oder der vorausgehenden inneren Magnetanker (6', 6")
alsdann noch die Länge oder nahezu die Länge des ihm zugeordneten Magnetfeldes hat.