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Elektromagnetisch betätigtes Ventil
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sondern auch das schlagartige öffnen des Ventils bis zum maximalen Offnungsquerschnitt verhindert.
Es ist ferner ein Merkmal dieser Erfindung, dass eine zweite elektromagnetische Haltevorrichtung, welche mit dem Magnetanker der ersten elektromagnetischen Haltevorrichtung zusammenarbeitet, vorhanden ist.
Mit dieser Anordnung kann das öffnende und schliessende als Sicherheitsventil arbeitende elektromagnetisch betätigte Ventil auch als Steuerventil mit einer Zwischenstellung des
Verschlusskörpers, d. h. verringertem Durchflussquerschnitt arbeiten. Diese zweite elektromagnetische
Haltevorrichtung kann dabei in an sich bekannter Weise axial zur Spindelbewegung einstellbar sein, so dass ein vorbestimmbarer Kleinmengendurchflussquerschnitt kalibriert werden kann.
Es ist ein weiteres Merkmal der Erfindung, dass der einer ersten elektromagnetischen
Haltevorrichtung zugeordnete Magnetanker ein an sich bekannter Flachanker ist.
Hiedurch ist es möglich, den Haltemagnet durch das spaltfreie Anlegen des Ankers an das
Magnetjoch wesentlich schwächer auszulegen und somit diese Magnetanordnung baulich zu verkleinern.
Es ist ferner vorgesehen, dass wenigstens einer der vorbeschriebenen Spulen eine
Gleichrichteranordnung vorgeschaltet ist. Diese vorzugsweise Ausführung, wenigstens einer mit
Gleichstrom betriebenen Spule ermöglicht den Betrieb mit geringer elektrischer Leistung und ein brummfreies Arbeiten der Magnetventilanordnung.
Es ist ein weiteres Merkmal dieser Erfindung, dass der die gasdichte Verbindung des geschlossenen
Ventils mit dem Ventilsitz herstellende Verschlusskörper einen quer zur Spindelbewegung beschränkt bewegbaren Ventilteller besitzt.
Diese Anordnung ermöglicht auch den Einbau dieses elektromagnetisch betätigten Ventils in einer
Lage anders als die der vertikalen Einbaulage der Ventilspindel. Der seitlich bewegliche Zentrierteller mit einer abgerundeten Auflaufkante zentriert sich beim Schliessen in dem Ventilsitz selbst.
Es ist schliesslich ein weiteres Merkmal dieser Erfindung, dass der Spulenkörper der Antriebsspule aus den durch ein nicht magnetisches Zwischenstück verbundenen Kraftschlusshülsen besteht, wobei die Kraftschlusshülsen mit den diesen zugeordneten, die Spindel mediumdicht führenden Buchsen einen magnetischen Kraftschluss bilden. Mie dieser Anordnung wird erreicht, dass ein besonderer, aus Isolierstoff bestehender Spulenkörper entfällt und dieser unter Verwendung einer Isolierfolie dichter an die magnetisierbaren Kraftschlusshülsen herangebracht werden kann. Ausserdem ist die Spule in ihrer Länge durch das nicht magnetische Zwischenstück fixiert. Es wird ausserdem erreicht, dass der Kraftschluss in jeder Kraftschlusshülse quer zur Arbeitsrichtung des Ankers durch die Spindel und Magnetanker mediumdicht führenden Buchsen gegeben ist.
Bei gleicher Spule wird dadurch die magnetische Kraft erhöht und die Fertigungstoleranzen nahezu ausgeschaltet.
In den Zeichnungen ist das elektromagnetisch betätigte Ventil dargestellt, u. zw. zeigen Fig. l einen Schnitt durch das gesamte Ventil mit einer Antriebs- und einer Haltevorrichtung sowie einer Bremseinrichtung, Fig. 2 eine schematische Darstellung des elektromagnetisch betätigten Ventils nach Fig. l mit zwei elektromagnetischen Haltevorrichtungen und die Ausführung der elektrischen Schaltung und Fig. 3 eine schematische Darstellung des elektromagnetisch betätigten Ventils nach Fig. l mit einer andern Anordnung der elektrischen Schaltung.
In Fig. l ist das Ventilgehäuse mit der Ventildurchgang mit --2-- und der Ventilsitz mit --3-- bezeichnet. Das Ventilgehäuse --1-- besitzt einen Eingangsraum-4-und einen Ausgangsraum--5--. Der Oberteil besteht aus dem Gehäuse --6-- mit der Verschlusskappe - -7--, wobei die Teile-6 und 7-mit dem Ventilgehäuse-l-vorzugsweise durch Spannringe - -8-- miteinander verbunden sind. Die den Verschlusskörper-9-mit einem Zentrierteller - 10-tragende Spindel-11-besitzt je einen Magnetanker-12, 13--, welche mit der Antriebs- bzw. Haltevorrichtung zusammenarbeiten. Eine Schliessfeder--30--drückt den Verschlusskörper-9-im unerregten Zustand der Spulen auf den Ventilsitz.
Die der Antriebsvorrichtung zugeordnete Magnetspule --14-- ist auf Kraftschlusshülsen--15
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16--Führungsbuchsen--18 und 19--ist schliesslich die Spindel--11--gelagert. Das gesamte Magnetsystem der Antriebsvorrichtung bildet dabei einen kompakten Spulenkörper, dessen Teile - -14, 15, 16, 17, 18 und 19--über die Führungshülse --20-- miteinander verbunden sind. Die
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22- angeordnet, dessen Membran --25-- die Aufwärtsbewegung der Spindel --11-- beim öffnen des Ventils, bestimmbar in ihrer Wirksamkeit durch die Grösse der Düsenöffnung--26-, vor
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Erreichen der oberen Stellung mehr oder weniger bremst.
Auf der Spindel --11-- ist ferner ein weiterer Magnetanker --13-- angeordnet, der mit einem Magnetsystem --27 -- der Haltevorrichtung zusammenarbeitet. In den Zeichnungen sind Beispiele wiedergegeben, in welchen die Haltevorrichtung oberhalb der Bremseinrichtung im Gehäuse --6-- angeordnet ist.
Die Haltevorrichtung könnte auch an anderer Stelle, z. B. innerhalb oder unterhalb des Ventilgehäuses --1-- untergebracht sein. Von der Spindel --11-- wird ausserdem ein Schalter - betätigt, der die Magnetspule --14-- schaltet. Dem Ventildurchgang --2-- im Ausgangsraum-5-ist eine Durchflussmengenverstelleinrichtung --40-- zugeordnet, die von aussen durch eine Kappe --41-- abgedeckt ist.
In Fig. 1 ist eine Anordnung des magnetisch betätigten Ventils nach den Merkmalen der Erfindung
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--30-- auf dem Ventilsitz --3-- auf und der seitlich bewegliche Zentrierteller --10-- hat sich dem Ventildurchgang --2-- angepasst.
Will man das Ventil in eine Offenstellung bringen, wird durch die Betätigung eines Schalters die Magnetspule --14-- und das Magnetsystem --27-- erregt, wobei die Magnetspule --14-- in ihrer Wicklung so stark ausgelegt ist, dass der zugeordnete Magnetanker --12-- in die obere Stellung gelangt. Mit dem Magnetanker --12-- wird auch die gesamte Spindel mit Verschlusskörper und dem der Haltevorrichtung zugeordneten Magnetanker --13-- unter Beeinflussung dieser Bewegung durch die Bremseinrichtung in die obere Endstellung gebracht.
Der Magnetanker --13-- kommt dabei zum Anliegen an das zugeordnete Magnetsystem-27-, welches die gesamte Spindelanordnung in dieser
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Beim Einschalten der Magnetspule --14-- der Antriebsvorrichtung führt der Magnetanker --12-- mit der Spindel --11-- und dem Verschlusskörper --9-- erst einen geringen ungebremsten Hub aus, der sich durch das Verdichten des Mediums im Raum --24-- oberhalb der Membran --25-- ergibt. Um zu verhindern, dass bei diesem geringen ungebremsten Hub sogleich ein
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In den Fig. 2 und 3 haben die mit den Teilen der Fig. 1 identischen Teile dieselben Bezeichnungsziffern.
Ausser dem Magnetsystem--27--der Haltevorrichtung wird in der Anordnung nach Fig. 2 ein weiteres Magnetsystem --29-- als zweite Haltevorrichtung verwendet. Der Magnetanker --13-- ist in diesem Fall dem Magnetsystem --29-- zugeordnet. Allen Magnetspulen bzw. Magnetsystemen - -14, 29 und 27-sind in den Zuleitungen Gl;eichrichteranordnungen --31,32 bzw. 33-vorgeschaltet.
Die Funktion der Anordnung nach Fig. 2 ist ähnlich der nach Fig. 1. Nach Abheben des Verschlusskörpers-9-durch das Magnetsystem mit der Magnetspule --14-- und Magnetanker - 12-- übernimmt das Magnetsystem --29-- mit Magnetanker --13-- das Halten des Verschlusskörpers-9-in einer kleinen Offenstellung, wobei das Magnetsystem --29-- durch den Magnetanker --13-- in der Aufwärtsbewegung der Spindel --11-- mitgenommen wird und zum Anliegen an das Magnetsystem --27-- gelangt.
In dieser vollen Offenstellung des Verschlusskörpers --9-- ist die Magnetspule --14-- kurz vor Erreichen der oberen Endstellung durch den Schalter - 28-abgeschaltet worden, so dass das Magnetsystem --27-- die gesamte Anordnung der Spindel --11-- über den Anker --13-- und das Magnetsystem --29-- in dieser Stellung hält.
Ein Regelglied in Form eines Thermostaten --34-- ist dabei so in den Zuleitungen zu den Magnetspulen bzw. Magnetsystemen angeordnet, dass der Stromkreis zum Magnetsystem --27-- bei Erreichen eines bestimmten Wertes unterbrochen werden kann, wobei die Spindelanordnung mit Magnetanker --13-- und dem Magnetsystem --29-- durch die Kraft der Schliessfeder in eine kleine Offenstellung des Verschlusskörpers zurückkehrt. In dieser kleinen Offenstellung des Verschlusskörpers-9-ist auch der Stromkreis über den Schalter --28-- wieder hergestellt, so
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Bei Unterbrechung der Stromzufuhr von Hand oder durch ein Sicherheitsglied kehrt die gesamte Anordnung in eine Verschlussstellung des Ventils, unabhängig von der Stellung des Verschlusskörpers - -9--, unter der Kraft der Schliessfeder-30-zunick.
In Fig. 3 ist schematisch eine Anordnung des Ventils nach Fig. l dargestellt, wobei nur der Magnetanordnung-27-eine Gleichrichteranordnung-31-vorgeschaltet ist. Die Magnetspule - wird hiebei direkt mit Wechselstrom gespeist und schaltet ebenfalls bei Erreichen der Offenstellung des Verschlusskörpers-9--über einen Schalter --28-- ab.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektromagnetisch betätigtes Ventil mit einem in gelenkiger Verbindung mit einem Tauchanker stehenden Verschlusskörper und mit je einer Spule für den elektromagnetischen Antrieb und für eine elektromagnetische Haltevorrichtung, wobei der elektromagnetische Antrieb der Öffnungsbewegung des Verschlusskörpers und die elektromagnetische Haltevorrichtung der Offenstellung des Ventils zugeordnet ist, sowie einer in Schliessrichtung des Verschlusskörpers wirkenden Feder, welche den Verschlusskörper bei Unterbrechung der Stromzufuhr zu den Spulen in die Verschlussstellung des Ventils zurückführt,
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elektromagnetischen Haltevorrichtung zugeordneter Magnetanker (12, 13) auf einer gemeinsamen mit dem Ventilverschlusskörper (9) verbundenen und beidseitig der Magnetspule (14) des Antriebs axial geführten Spindel (11)
angeordnet sind, und dass eine von der Spindel (11) betätigte, den Stromkreis zu der Magnetspule (14) schaltende Kontaktanordnung in Form eines Schalters (28) und eine auf der Spindel (11) angeordnete, die Öffnungsbewegung dämpfende Bremsvorrichtung vorgesehen sind.
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