Elektropneumatisches Ventil für grosse Schalthäufigkeit. Die bis jetzt in Gebrauch stehenden elek- tropneumatischen Ventile haben den Nachteil, sich leicht abzunützen, wenn sie einem Dauerbetrieb mit grosser Schalthäufigkeit aus gesetzt sind. Um die notwendigen Beanspru chungen für ihre Betätigung niedrig zii halten und damit auch die Dimensionen des Elektroventils, versucht. man, den Durch niesser des Luftdurchgangsschliesselementes so viel als möglich zu verringern.
In diesem Falle ist man gezwungen, für den bewegli chen Teil des Ventils einen eher langen Hub vorzusehen, uni einen genügend grossen Durchgangsquerschnitt zu erhalten. Dies hat zur Folge, dass die in Bewegung befindlichen Massen eine gewisse Geschwindigkeit errei chen, die beträchtliche Stösse zwischen dem Schliesselement und seinem Sitze verursacht. Folgen dieser Stösse sind eine rasche Ab nützung des Sitzes und des Schliesselementes und daher ein Nichtfunktionieren oder ein unvollkommenes Funktionieren des Ventils. Um ein gutes Ventil, das für Dauerbetrieb mit grosser Schalthäufigkeit geeignet ist, zu verwirklichen, sind folgende Punkte zii beachten: 1.
Die Masse des beweglichen Teils, Sehiiesselenient inbegriffen, muss auf ein Minimum reduziert werden.
2. Der Hub des beweglichen Teils soll sehr klein sein.
Bei gewöhnlichen Ventilen hält man der Bedingung unter 1. entgegen, dass schon der Anker des Elektromagneten eine nicht. zu vernachlässigende Masse darstellt. Der relativ lange Hub, den man gezwungenermassen wegen der kleinen Durchmesser des Schliess sitzes vorsehen inuss, verlangt eher starke und platzbeanspruchende Spulen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventil, in welchem das Schliesselement gleich zeitig als Anker des Elektromagneten aus gebildet ist.
Die Erfindung sei an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, die einen schematischen Schnitt des Ventils und der zugehörigen Er regerspule darstellt.
Mit 1 ist der Körper des Ventils und finit 2 der Schliesssitz bezeichnet. Auf diesem Sitz ruht das Schliesselement. , welches zweek- mässig die Form einer einfachen Scheibe aus magnetischem Werkstoff hat. Die Scheibe wird von der Feder 4 auf den Sitz gepresst. Der Durchmesser des Sitzes ist, wie bereits oben erwähnt, so gehalten, dass eine sehr kleine Verschiebung der Scheibe genügt, um die vollständige Öffnung des Ventils zu er halten.
Der magnetische Kern 6 ist. fest mit dein Ventilkörper verbunden. Um diesen@agnet- körper ist die Spule 7 auf dein Spulenträ.ger 8 angeordnet. Der magnetische Kreis wird durch die äussere Schutzhülse 9 und durch den Deckel 10 vervollständigt. Auf der dem Schliesselement 3 zugelzehr- ten Seite des Elektromagneten wird der ma gnetische Kreis durch einen gewissen Abstand 11 unterbrechen, so dass die Kraftlinien zum Teil gezwungen werden, durch die Scheibe 3 zu gehen, um sich zu schliessen.
Die Scheibe 3 funktioniert also direkt als Anker des Elektro magneten. Daraus geht hervor, dass die Masse der beweglichen Teile im wesentlichen auf Scheibe 3 begrenzt ist. Um das Ankleben der Scheibe 3 am Kern 6 zu vermeiden, wird ge wöhnlich eine Zwischenlage 5 aus antimagne tischem Material vorgesehen, die die Funktion eines zweiten Schliesssitzes für die Scheibe 3 hat.
Für den Betrieb für Arbeitsstrom, tritt die Luft in den Kanal 12 ein. Wenn die Spule 7 erregt wird, wird die Scheibe 3 nach oben gezogen, und die Luft kann durch die öff- nung 13 gegen den Ausgang 14 gehen, um das gesteuerte Element zu betätigen. Wird die Erregung der Spule behoben, drückt die Feder 4 die Scheibe 3 gegen ihren Sitz; gleichzeitig kann die Luft des gesteuerten Elementes sowohl durch Kanäle 14 und 13 entweichen, als auch .durch den Kanal 15 des magnetischen Kernes 6.
Für den umgekehrten Betrieb, das heisst bei Ruhestrom, tritt die Luft durch Kanal 15, ein. Die Spule ist erregt, und die Scheibe ist oben gegen die Zwischenlage 5 angedrückt, indem sie die durch Kanal 15 ankommende Luft absperrt. Wird der Spule die Erre gung genommen, fällt die Scheibe unter dem Druck der Feder 4. Die Luft geht durch Kanal 13 gegen Ausgang 14, um das ge steuerte Element zu betätigen. Wird die Spule neuerdings erregt, wird der Luft zufluss von Kanal 15 geschlossen (Scheibe 3 ,. oben), gleichzeitig kann sich die Luft des ge steuerten Elementes nach aussen entladen, durch Kanäle 14, 13, 12.
Um das Ventil auch von Hand betätigen zu können, kann, wie die Zeichnung zeigt, s ein Druckknopf 17 vorgesehen werden, der von einer Feder 18 gehalten wird. Der Druck- knopf hat einen Stift 19, mit welchem direkt die Scheibe 3 betätigt werden kann. , Es versteht sich, da.ss die Erfindung nicht. an die Form und Disposition der einzelnen Elemente, wie die Zeichnung angibt, gebun den ist. Es ist klar, dass die konstruktive Ver wirklichung derselben variieren kann, ohne jedoch stark vom Gesamtbild der Erfindung abzuweichen.
Electropneumatic valve for high switching frequency. The electro-pneumatic valves that have been in use up to now have the disadvantage that they are easily worn out if they are subjected to continuous operation with a high switching frequency. In order to keep the necessary stresses for their actuation low zii and thus also the dimensions of the solenoid valve, tried. to reduce the diameter of the air passage closing element as much as possible.
In this case one is forced to provide a rather long stroke for the movable part of the valve in order to obtain a sufficiently large passage cross section. This has the consequence that the moving masses reach a certain speed, which causes considerable impacts between the closing element and its seat. Consequences of these shocks are a rapid wear and tear of the seat and the closing element and therefore a non-functioning or an imperfect functioning of the valve. In order to achieve a good valve that is suitable for continuous operation with high switching frequencies, the following points must be observed: 1.
The mass of the moving part, including the chair element, must be reduced to a minimum.
2. The stroke of the moving part should be very small.
With ordinary valves, the condition under 1. is countered that the armature of the electromagnet does not. represents negligible mass. The relatively long stroke, which must be provided because of the small diameter of the locking seat, requires rather strong and space-consuming coils.
The present invention relates to a valve in which the closing element is formed at the same time as the armature of the electromagnet.
The invention will be explained in more detail on the basis of the embodiment shown in the drawing, which is a schematic section of the valve and the associated coil He is.
1 with the body of the valve and finite 2 the closing seat is designated. The closing element rests on this seat. which has the shape of a simple disk made of magnetic material. The disk is pressed onto the seat by the spring 4. As already mentioned above, the diameter of the seat is kept in such a way that a very small displacement of the disc is sufficient to keep the valve fully open.
The magnetic core 6 is. firmly connected to your valve body. The coil 7 is arranged on the coil carrier 8 around this agnet body. The magnetic circuit is completed by the outer protective sleeve 9 and the cover 10. On the side of the electromagnet closed to the closing element 3, the magnetic circuit is interrupted by a certain distance 11, so that the lines of force are in part forced to pass through the disk 3 in order to close.
The disc 3 works directly as an armature of the electric magnet. This shows that the mass of the moving parts is essentially limited to disk 3. In order to prevent the disc 3 from sticking to the core 6, an intermediate layer 5 made of anti-magnetic material is usually provided, which has the function of a second locking seat for the disc 3.
For operation for working current, the air enters duct 12. When the coil 7 is excited, the disc 3 is pulled upwards and the air can pass through the opening 13 towards the outlet 14 in order to actuate the controlled element. When the excitation of the coil is removed, the spring 4 presses the disc 3 against its seat; At the same time, the air of the controlled element can escape through channels 14 and 13 as well as through the channel 15 of the magnetic core 6.
For the opposite operation, that is, with quiescent current, the air enters through duct 15. The coil is energized and the disc is pressed against the top of the intermediate layer 5 by shutting off the air arriving through channel 15. If the coil is energized, the disc falls under the pressure of the spring 4. The air goes through channel 13 to output 14 to actuate the ge controlled element. If the coil is excited recently, the air flow from channel 15 is closed (disc 3, top), at the same time the air of the controlled element can discharge to the outside through channels 14, 13, 12.
In order to be able to operate the valve by hand, as the drawing shows, a push button 17 which is held by a spring 18 can be provided. The push button has a pin 19 with which the disk 3 can be operated directly. It goes without saying that the invention is not. is bound to the shape and disposition of the individual elements, as indicated in the drawing. It is clear that the constructive realization of the same can vary without, however, deviating greatly from the overall picture of the invention.