CH355995A - Servobetätigtes Ventil - Google Patents

Description

  Servobetätigtes Ventil    Die vorliegende Erfindung betrifft ein     servobetä-          tigtes    Ventil für gasförmige und flüssige Medien, mit  einem durch das Medium und eine     Feder        betätigten     Ventilkörper:

    Die     Erfindung    ist dadurch gekennzeichnet, dass  der Ventilkörper eine mit einer     Eintrittsöffnung    für  das Medium verbundene Öffnung aufweist, und ein  durch äussere Krafteinwirkung in zwei Endlagen ver  schiebbares     Vorsteuerglied    vorgesehen ist, das in der  einen Endlage die genannte Öffnung     abschliesst    und in  der anderen Endlage freigibt, um durch das Medium  den Ventilkörper zu     beaufschlagen.     



  Die Zeichnung stellt beispielsweise einen Quer  schnitt durch ein     servobetätigtes    Ventil dar.  



  Ein Ventilgehäuse 1 ist mit Anschlüssen 2, 3, 4  versehen, welche je in eine Kammer 5, 6, 7 münden,  die im Innern des     Ventilgehäuses    1     übereinander    in  einer Reihe vorgesehen sind. Die     Kammern    5, 6, 7  können untereinander verbunden werden durch einen  in denselben verschiebbaren Ventilkörper. Der Ventil  körper besteht aus einem Ventilschaft 8, der in     einer     Bohrung 24 des Ventilgehäuses 1 mit Spiel geführt  ist, sowie aus     einem        Ventilteller    9 und einem Ventil  kopf 10. Der Ventilteller 9 und der Ventilkopf 10  sind je mit einer Ringdichtung 11 bzw. 12 versehen.

    In einer Ringnut im Ventilkopf 10 ist eine     Membrane     13 angeordnet, die mit ihrem äusseren Rand im Ven  tilgehäuse 1 befestigt ist. Der Ventilkörper     besitzt     eine Bohrung 14, die einerseits über eine Querboh  rung 15 mit der Kammer 5 und anderseits über eine  Düse 16 mit einer weiteren im Ventilgehäuse 1 vor  handenen Kammer 17 in Verbindung steht. Weitere  Querbohrungen im     Ventilkörper    sind durch Gewinde  stifte 34, 35 dichtend abgeschlossen. Nach unten  dichtet ein Zapfen 36 ab.  



  Die Membrane 13 schliesst die beiden Kammern  7 und 17 voneinander ab. Eine Druckfeder 18 in der    Kammer 5 versucht den Ventilkörper nach oben zu  verschieben.  



  In die     Kammer    17 erstreckt sich ein     Magnetkern     19, der an seinen Stirnflächen je einen     als    Ventil  schliessteil wirkenden Dichtungsstopfen 20, 21 auf  weist. Der Dichtungsstopfen 20 ist der Düse 16 zu  geordnet. Der Dichtungsstopfen 21 kann eine Düsen  bohrung 22     abschliessen,    die mit einer     Bohrung    30  eines     Anschlussstückes    31     in        Verbindung    steht. Das       Anschlussstück    31 kann z. B. an die     Abflussleitung    4  des Mediums angeschlossen werden.  



  Der Magnetkern 19 ist     in    einer Bohrung 23 eines  oberhalb des Ventilgehäuses 1 angeordneten Elektro  magneten mit Spiel geführt. Die Bohrung 23 steht in  Verbindung mit der Kammer 17. Eine Druckfeder 25  versucht den Magnetkern 19 nach unten zu verschie  ben.  



  Der Elektromagnet besteht aus einer Isolation 26,  einer Magnetwicklung 27     und    einer     Abdeckhaube    28.  Eine     Ringdichtung    29 verhindert,     dass    Staub     in    den  Magneten eindringen kann.  



  Die Wirkungsweise der     vorliegenden    Erfindung  wird nachstehend beschrieben:  Es wird angenommen, dass     das    beschriebene Ma  gnetventil den Zu- und     A.bfluss    eines Mediums zu       einer    Einrichtung regeln soll. Dabei wird die Ein  richtung selbst mit dem     Anschluss    3 verbunden.

   Einer  seits wird durch den Anschluss 2 das Medium zu  geführt und soll durch den     Anschluss    3 in die Ein  richtung weitergeleitet werden, und     anderseits    soll das  Medium durch den Anschluss 3     in        eine        mit    dem An  schluss 4 verbundene Rückleitung     zurückfliessen     können.  



  In der Ruhestellung (nicht dargestellt) drückt die  Feder 18 den Ventilkörper nach oben, bis die Ring  dichtung 11 an der     Kammerwand    32     anliegt    und die  Kammer 5 gegenüber der Kammer 6 abdichtet. Die      Kammer 6 wird dabei mit der Kammer 7 verbunden,  indem die Ringdichtung 12 sich von der Kammer  wand 33 abhebt.  



  Die Druckfeder 25 drückt den Magnetkern 19 in  seine Ruhelage, so dass die Düse 16 durch den Dich  tungsstopfen 20 abgeschlossen wird. Die Düsenboh  rung 22 ist dabei     geöffnet.     



  Soll nun der     Durchlass    zur Einrichtung geöffnet  werden, so setzt man die Magnetwicklung 27 unter  Strom, wodurch der Magnetkern 19 sich entgegen der  Wirkung der Feder 25 anhebt und die Düse 16 öff  net. Das in der Kammer 5 vorhandene Medium  strömt durch die Querbohrung 15 in die Bohrung 14  und durch die Düse 16 in die Kammer 17. Beim An  heben des Magnetkernes wird die Düsenbohrung 22  durch den Dichtungsstopfen 21 verschlossen. In der  Kammer 17 baut sich deshalb ein Druck auf, der sich  auf den Ventilkopf 10 überträgt. Infolge der Diffe  renz zwischen der     Druckfläche    des Ventilkopfes 10  und der Druckfläche des     Ventiltellers    9 wirkt eine  resultierende     Kraft    auf den Ventilkörper nach unten.

    Da die Membrane 13 elastisch ist und deshalb eine  Hubbewegung des     Ventilkörpers    zulässt,     bewegt    sich  derselbe nach unten in die in     Fig.    1 dargestellte Lage,  bis die Ringdichtung 12 auf der     Kammerwand    33 auf  liegt. Es wird dadurch die Kammer 6 gegenüber der       Kammer    7 abgedichtet. Die     Ringdichtung    11 hebt  sich von der Kammerwand 32 ab und gestattet dem  Medium einen freien Durchgang von der Kammer 5  in die Kammer 6 bzw. in die Einrichtung.

   Die dar  gestellte Lage     (Fig.    1) der Ventilteile bleibt so lange  aufrechterhalten,     als    die     Magnetwicklung    unter Strom  steht.  



  Wird der Strom unterbrochen, so drückt die Fe  der 25 den Magnetkern 19 auf die Düse 16. Im glei  chen Moment     öffnet    auch der Dichtungsstopfen 21  die Düsenbohrung 22, wodurch der     Druck    in der  Kammer 17 fällt. Dadurch wird es möglich, dass die  Druckfeder 18 den     Ventilkörper    nach oben drücken  kann, wodurch die Ruhestellung aller Teile wieder  hergestellt ist. Das Druckmedium kann nun aus der  Einrichtung durch den Anschluss 3 in die Kammer 6  und von da in die Kammer 7 und durch den Anschluss  4 in einen Vorratsbehälter oder dergleichen zurück  fliessen.  



  Das Ventil, wie es die     Fig.    1 zeigt, arbeitet so,  dass in der Ruhelage, das heisst in der Lage, in wel  cher die Magnetwicklung 27 nicht erregt ist, die Zu  flusskammer 5 gegenüber der Einrichtung verschlos  sen ist. Die Einrichtung ist mit dem Abfluss verbun  den und deshalb drucklos.  



  Soll nun der Fall eintreten, bei welchem eine Ein  richtung im Normalzustand unter Druck steht, das  heisst     also,    dass im Ruhezustand des Ventils die Zu  flusskammer in Verbindung mit der Einrichtung sein  soll, so sind nur wenige Änderungen am Ventil vor  zunehmen. Dabei ist zu beachten, dass der     Zufluss     durch den Anschluss 4 und der Abfluss durch den An  schluss 2 erfolgt. Die     Querbohrung    15 ist zu ver  schliessen und der Gewindestift 34 zu entfernen.    Es ist auch möglich, das Ventil als     Umsteuerventil     zu benutzen, wobei dann mit dem Anschluss 3 die  Zuleitung und mit den Anschlüssen 2 und 4 die bei  den Ableitungen zu verbinden sind. Die Bohrungen  15 und 34 sind zu verschliessen und der Gewindestift  35 zu entfernen.  



  Es könnte aber auch das vorliegende Ventil, wie  es die     Fig.    1 zeigt, als einfaches Absperrventil ver  wendet werden, wobei der     Zufluss    durch die Kammer  5 und der Abfluss durch die Kammer 6     erfolgt    und  der Anschluss 4 mittels eines Stopfens verschlossen  wird.  



  Die Membrane wird vorzugsweise aus syntheti  schem Gummi hergestellt. An Stelle der Membrane  könnte z. B. der Ventilkopf 10 als Kolben     ausgebilaet     sein, wobei die Kammer 17 als Zylinder dienen würde.  



  Die Verstellung des Magnetkernes 19 bzw. der  Dichtungsstopfen 20, 21 könnte auch von Hand er  folgen, wobei der     Elektromagnet    wegfallen würde,  oder zur Handumschaltung zusätzlich eingebaut sein.  Es liesse sich ebenso ein durch Luft oder dergleichen       Qesteuerter    Kolben einbauen, der die Funktion des in  der     Fig.    1 dargestellten Magnetkernes übernehmen  würde.  



  Das vorliegende     Vertil    erlaubt es, verschieden  artige Medien zu steuern, so z. B.     Flüssigkeiten    und  Gase.  



  Da der Hub des Ventilkörpers und der Betäti  gungsteile nur sehr gering ist, besitzt die Einrichtung  eine verhältnismässig kurze Schaltzeit, wodurch sich  anderseits die Möglichkeit einer hohen Schalthäufig  keit ergibt.  



  Ein weiterer     Vortea    liegt bei der dargestellten  Ausführung darin, dass keine mit Reibung aufeinander  gleitenden Teile vorhanden sind und deshalb der Ver  schleiss der Ventilteile auf ein Minimum reduziert  wird.  



  Die Staubabdichtung ermöglicht es, das Ventil  unter schmutzigen Verhältnissen ohne Störung arbei  ten zu lassen.  



  Die verschiedenartigen Schaltmöglichkeiten geben  dem vorliegenden Ventil einen vielseitigen Anwen  dungsbereich in den     v ischiedensten    Industriezwei  gen, so z. B. auch in     de--    chemischen Industrie, wenn  die mit dem Medium in Berührung tretenden Teile  aus rostfreiem Material     hergestellt    werden. Es könnte  auch Kunststoff als Material verwendet werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Servobetätigtes Ventil für gasförmige und flüssige Medien, mit einem durch das Medium und eine Feder betätigten Ventilkörper, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper eine mit einer Eintrittsöffnung (2) für das Medium verbundene Öffnung (14) aufweist und ein durch äussere Krafteinwirkung in zwei End- lagen verschiebbares Vorsteuerglied (19) vorgesehen ist, das in der einen Endlage die genannte Öffnung (14) abschliesst und in der anderen Endlage freigibt, um durch das Medium den Ventilkörper zu beauf- schlagen. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Ventil nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass das Vorsteuerglied als Magnetkern (19) eines Elektromagneten (27) ausgebildet ist. 2. Ventil nach Unteranspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass der Magnetkern (19) mit einer beson deren Feder (25) in Wirkungsverbindung steht, um die Öffnung (14) im Ventilkörper zu verschliessen. 3. Ventil nach Unteranspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, dass der Ventilkörper mit einer elastischen Membrane (13) versehen ist. 4. Ventil nach Unteranspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, dass der Magnetkern (19) in der die Öffnung (14) freigebenden Endlage eine Entlastungsöffnung (22) abschliesst, 5.

   Ventil nach Unteranspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, dass das Ventil ein Dreiwegventil ist, wobei jedem der drei Anschlüsse (2, 3, 4) eine besondere Kammer (5, 6, 7) im Ventilgehäuse (1) zugeordnet ist und der Ventilkörper drei wahlweise abschliessbare Bohrungen aufweist, die je mit einer Kammer in Ver bindung stehen und in die genannte Öffnung (14) münden.