CZ309975B6 - Elektromagnetický ventil s tlakovou komorou - Google Patents
Elektromagnetický ventil s tlakovou komorou Download PDFInfo
- Publication number
- CZ309975B6 CZ309975B6 CZ2022-507A CZ2022507A CZ309975B6 CZ 309975 B6 CZ309975 B6 CZ 309975B6 CZ 2022507 A CZ2022507 A CZ 2022507A CZ 309975 B6 CZ309975 B6 CZ 309975B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- pressure chamber
- pressure
- inlet
- control
- closing
- Prior art date
Links
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000009795 derivation Methods 0.000 claims 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 2
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/12—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
- F16K31/42—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid by means of electrically-actuated members in the supply or discharge conduits of the fluid motor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/12—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
- F16K31/122—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid the fluid acting on a piston
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Elektromagnetický ventil pro jednorázové ovládání tlaků a objemů různých plynných médií je tvořen základním tělesem (1), v němž je na jedné straně vytvořena tlaková komora (2) uzavřená zvenčí uzavíracím tělesem (3). V tlakové komoře (2) je uložen píst (4) opatřený těsněním (5) přívodu (6) pracovního média, který je umístěn na druhé straně základního tělesa (1). K uzavíracímu tělesu (3) vymezujícímu vstupní prostor (10) tlakové komory je zvenčí uchycena vodicí trubka (7) s magnetickým nástavcem (12). Ve vodicí trubce (7) je posuvně uloženo magnetické jádro (8) vybavené pružinou (11) a těsněním (9) sedla ventilu, které uzavírá sedlo (16) přívodního kanálu. Na vodicí trubce (7) je umístěna elektromagnetická cívka (13). Ucelená tlaková komora (2) je pak vytvořena pomocí spojovacího kanálu (14) navazujícího na vstupní prostor (10) tlakové komory. V uzavíracím tělese (3) je zvenčí vytvořen vstup/výstup (15) ovládacího média vedoucí na sedlo (16) přívodního kanálu ovládacího média.
Description
Elektromagnetický ventil s tlakovou komorou
Oblast techniky
Vynález se týká elektromagnetického ventilu pro jednorázové ovládání tlaků a objemů různých plynných médií.
Dosavadní stav techniky
Elektromagnetické ventily jsou známou a často využívanou součástí nej různějších systémů pracujících s kapalným nebo plynným médiem. Funkce běžného elektromagnetického ventilu je postavena na principu cívky s elektromagnetickým jádrem, kdy přivedením napětí na cívku je vyvolán pohyb elektromagnetického jádra a tím akce ventilu - jeho otevření/uzavření.
Elektromagnetický ventil sám o sobě je schopen spolehlivě plnit svou funkci pouze v určitém rozsahu tlaků působících v systému. Ventil sám o sobě musí být vždy přizpůsoben požadovanému médiu, tlaku, funkci, anebo naopak. Elektromagnetické ventily jsou dvojího typu: přímo ovládané, jejichž funkčnost nezávisí na ovládaném tlaku média, a nepřímo ovládané, závisející na tlaku ovládaného média. Nevýhodou nepřímo ovládaných ventilů je omezení jejich funkčnosti díky tlakové ztrátě (rozdílu tlaků na vstupu a výstupu ventilu), kdy část tlaku spotřebuje ventil pro mechanickou práci a při poklesu pod určitou úroveň dochází k uzavření hlavního průtoku ventilu.
Dále se elektromagnetické ventily liší podle požadavků systému, pro který jsou určeny. Pokud jde o systém, který vyžaduje obousměrnou funkci ventilu a regulaci jeho úrovně otevření, jsou tím do určité míry omezeny možnosti ve smyslu bezpečného uzavření v případě vysoké tlakové nerovnováhy. Příkladem může být řešení podle dokumentu US 2015027557, kde jsou pohyblivé části ovládány hydraulicky. V případě systémů pracujících na principu jednorázového otevření na maximum, a přitom vyžadujících provozní bezpečnost i při vysoké tlakové nerovnováze, podobné systémy již dostatečně nereflektují výše uvedené skutečnosti a vzniká prostor pro výhodnější a zároveň bezpečnější řešení.
Úkolem vynálezu je tedy nalézt takové řešení, které umožní jednorázové ovládání různých tlaků, objemů a průtoku médií, bez spotřebování tlaku ovládaného média a uzavření hlavního průtoku ventilu při poklesu vstupního tlaku pod určitou úroveň. Znamená to zabezpečit plný průtok ventilem po celou dobu jeho stavu „otevřeno“ i bez trvalého ovládacího napětí.
Podstata vynálezu
Uvedené nevýhody a nedostatky dosud známých řešení elektromagnetických ventilů do značné míry odstraňuje elektromagnetický ventil pro jednorázové ovládání tlaků a objemů plynných médií, ve kterém je pomocí ovládacího média řízen tlak pracovního média a který obsahuje sestavu magnetického jádra a cívky s ovládacími prvky a dále vstup a výstup ovládacího média opatřený těsněním, podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že tlaková komora určená pro vyvození definovaného uzavíracího tlaku ovládacího média vyššího než tlak pracovního média, která je vytvořena na jedné straně základního tělesa, je uzavřena zvenčí uzavíracím tělesem, přičemž v tlakové komoře je na druhé straně základního tělesa uložen píst s těsněním pro ovládání přívodu pracovního média. K uzavíracímu tělesu, které vymezuje vstupní prostor tlakové komory a obsahuje dále uvedenou sestavu prvků pro ovládání elektromagnetického ventiluje zvenčí uchycena vodicí trubka s magnetickým nástavcem, ve vodicí trubce je posuvně uloženo magnetické jádro vybavené pružinou a těsněním sedla ventilu, který uzavírá skrze sedlo přívodního kanálu tlakem pružiny prostor tlakové komory k dosažení definovaného uzavíracího
- 1 CZ 309975 B6 tlaku ovládacího média. V uzavíracím tělese je na vodicí trubce umístěna elektromagnetická cívka pro uvolnění uzavíracího tlaku pracovního média skrze vyvození posuvu magnetického jádra proti tlaku pružiny, uvolnění těsnění sedla ventilu a otevření tlakové komory se spojovacím kanálem navazujícím na vstupní prostor tlakové komory. V uzavíracím tělese je zvenčí vytvořen vstup ovládacího média, navazující na sedlo přívodního kanálu ovládacího média a určený pro plnění tlakové komory k dosažení uzavíracího tlaku a současně pro únik ovládacího média při otevřeném elektromagnetickém ventilu.
Hlavní předností řešení elektromagnetického ventilu podle vynálezu je skutečnost, že ventil umožňuje jednorázové ovládání různých tlaků, objemů a průtoku médií bez poklesu tlaku ovládacího média a uzavření hlavního průtoku ventilu při poklesu vstupního tlaku pod určitou úroveň. Je tedy schopen zabezpečit plný průtok ventilem po celou dobu jeho stavu „otevřeno“ i bez trvalého ovládacího napětí.
Konstrukční řešení elektromagnetického ventilu podle vynálezu využívá skutečnosti, že ovládání tlaku média je zde pouze jednorázové a není třeba zajistit jeho regulovaný průtok. Systémy, pro něž je tento ventil určen, přecházejí ze stavu „uzavřeno“ do stavu „otevřeno“. S ohledem na tuto skutečnost je možné začlenění tlakové komory s uzavíracím tělesem a dosažení vysoké provozní bezpečnosti systému a redukce počtu ovládacích prvků.
Objasnění výkresů
K bližšímu objasnění konstrukce a funkce elektromagnetického ventilu s tlakovou komorou podle vynálezu slouží schéma příkladného provedení této sestavy, znázorněné na přiložených výkresech, kde značí:
- obr. 1 - sestava ve výchozí pozici - před natlakováním;
- obr. 2 - sestava v průběhu natlakování - sedlový ventil otevřen;
- obr. 3 - natlakování sestavy ukončeno - sedlový ventil uzavřen;
- obr. 4 - spuštění sestavy - uvolnění tlaku - sedlový ventil otevřen, píst posunut vlevo, průchod pracovního média otevřen.
Příklad uskutečnění vynálezu
Elektromagnetický ventil znázorněný na obr. 1 až 4 tvoří základní těleso 1, v němž je na jedné straně vytvořena tlaková komora 2, uzavřená zvenčí uzavíracím tělesem 3. V tlakové komoře 2 je uložen píst 4, opatřený těsněním 5 přívodu 6 pracovního média, K uzavíracímu tělesu 3 je zvenčí uchycena vodicí trubka 7, v níž je posuvně uloženo magnetické jádro 8, opatřené těsněním 9 sedla ventilu, dosedajícím na sedlo 16 přívodního kanálu v tlakové komoře 2, a na vodicí trubce 7 je umístěna elektromagnetická cívka 13.
V otvoru magnetického jádra 8 je umístěna pružina 11 opírající se svým druhým koncem o magnetický nástavec 12, který zvenčí uzavírá vodicí trubku 7. Součástí tlakové komory 2 je pak spojovací kanál 14 navazující na vstupní prostor 10 tlakové komory, který je vymezen uzavíracím tělesem 3 a vodicí trubkou 7 s magnetickým nástavcem 12.
V uzavíracím tělese 3 je zvenčí vytvořen vstup/výstup 15 ovládacího média, na který navazuje přívodní kanál 16 ovládacího média, vedoucí pod těsnění 9 sedla ventilu.
Tato sestava elektromagnetického ventilu pracuje následujícím způsobem:
-2CZ 309975 B6
Ve výchozí pozici je magnetické jádro 8 drženo pružinou 11 v poloze vpravo - viz obr. 1, ovládací sestávaje bez tlaku.
V dalším kroku - viz obr. 2 - je ovládací/tlakové médium (vzduch) plněno přes vstup 15 ovládacího média proti tlaku pružiny 11 do prostoru kolem magnetického jádra 8 a také skrze spojovací kanál 14 do tlakové komory 2 (plnění znázorněno zeleně v obr. 2). Tím se vyvodí potřebný tlak na píst 4, který uzavře těsnění 5 přívodu 6 pracovního média. Zároveň tlak ovládacího média v prostoru kolem magnetického jádra 8 a v jeho dutině po vyrovnání tlaků, umožní přesun magnetického jádra 8 působením pružiny 11 do polohy vpravo, kdy se skrze těsnění 9 sedla ventilu uzavře pracovní část tlakové komory 2 a zafixuje její stav a poloha pístu 4. Tím končí fáze natlakování elektromagnetického ventilu; obr. 3 znázorňuje stav po natlakování.
Obr. 4 znázorňuje stav, kdy přivedením elektrického napětí na elektromagnetickou cívku 13 umístěnou na vodicí trubce 7 dojde k přesunutí magnetického jádra 8 do levé krajní polohy proti síle pružiny 11. Tím se otevře sedlo 16 přívodního kanálu a vstupem/výstupem 15 ovládacího média unikne ovládací médium zpět z celého prostoru tlakové komory 2 do ovzduší, tlak klesne na úroveň atmosférického tlaku a tlak na přívodu 6 pracovního média (hnacího plynu) přesune píst 4 vlevo a uvolní tím průtok 6 pracovního média prostorem nad pístem 4 skrze výstup znázorněný výstupní šipkou na obr. 4.
Celý proces je jednorázový a je možno jej opakovat po opětovném natlakování tlakové komory 2.
Začlenění tlakové komory 2 s uzavíracím tělesem 3 umožňuje redukci počtu ovládacích prvků a oproti známým řešením, například dokumentu US 2015027557, využívá silové nerovnováhy v systému k dosažení vysoké provozní bezpečnosti systému. Elektromagnetický ventil podle vynálezu se otevírá naplno a v tomto stavu setrvává až do nového uvedení systému do funkce. Přitom se jedná o otevřený systém, v němž je ovládací tlak uvolněn do atmosféry.
Průmyslová využitelnost
Elektromagnetického ventilu podle vynálezu lze úspěšně využívat pro zajištění a odjištění jednorázově použitelných tlakových systémů pracujících s definovaným tlakem. Je však možné jej využívat pro jakékoliv aplikace vyžadující vysoké tlaky, průtoky a objemy ovládaných médií.
Claims (1)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Elektromagnetický ventil pro jednorázové ovládání vysokých tlaků a objemů plynných médií, ve kterém je pomocí ovládacího média řízen tlak pracovního média a který obsahuje sestavu magnetického jádra a cívky s ovládacími prvky a dále vstup a výstup ovládacího média opatřený těsněním, vyznačující se tím, že tlaková komora (2) určená pro vyvození definovaného uzavíracího tlaku ovládacího média vyššího než tlak pracovního média, vytvořená na jedné straně základního tělesa (1), je uzavřena zvenčí uzavíracím tělesem (3), přičemž v tlakové komoře (2) je na druhé straně základního tělesa (1) uložen píst (4) s těsněním (5) pro ovládání přívodu (6) pracovního média, k uzavíracímu tělesu (3), které vymezuje vstupní prostor (10) tlakové komory a obsahuje dále uvedenou sestavu prvků pro ovládání elektromagnetického ventilu, je zvenčí uchycena vodicí trubka (7) s magnetickým nástavcem (12), ve vodicí trubce (7) je posuvně uloženo magnetické jádro (8) vybavené pružinou (11) a těsněním (9) sedla ventilu, uzavírajícího skrze sedlo (16) přívodního kanálu prostor tlakové komory (2) k dosažení definovaného uzavíracího tlaku ovládacího média, v uzavíracím tělese (3) je na vodicí trubce (7) umístěna elektromagnetická cívka (13) pro uvolnění uzavíracího tlaku pracovního média skrze vyvození posuvu magnetického jádra (8), uvolnění těsnění (9) sedla ventilu a otevření tlakové komory (2) se spojovacím kanálem (14) navazujícím na vstupní prostor (10) tlakové komory, dále v uzavíracím tělese (3) je zvenčí vytvořen vstup (15) ovládacího média, navazující na sedlo (16) přívodního kanálu ovládacího média a určený pro plnění tlakové komory (2) k dosažení uzavíracího tlaku a současně pro únik ovládacího média při otevřeném elektromagnetickém ventilu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2022-507A CZ309975B6 (cs) | 2022-12-05 | 2022-12-05 | Elektromagnetický ventil s tlakovou komorou |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2022-507A CZ309975B6 (cs) | 2022-12-05 | 2022-12-05 | Elektromagnetický ventil s tlakovou komorou |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2022507A3 CZ2022507A3 (cs) | 2024-03-20 |
| CZ309975B6 true CZ309975B6 (cs) | 2024-03-20 |
Family
ID=90273890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2022-507A CZ309975B6 (cs) | 2022-12-05 | 2022-12-05 | Elektromagnetický ventil s tlakovou komorou |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ309975B6 (cs) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60175878A (ja) * | 1984-02-20 | 1985-09-10 | Tokyo Keiki Co Ltd | 電磁比例型圧力制御弁 |
| US20060043683A1 (en) * | 2004-08-30 | 2006-03-02 | Schlumberger Technology Corporation | Piloting Actuator Valve for Subterranean Flow Control |
| US20150027557A1 (en) * | 2011-07-08 | 2015-01-29 | Fmc Technologies, Inc. | Electronically controlled pressure relief valve |
| WO2018140870A1 (en) * | 2017-01-30 | 2018-08-02 | Stanadyne Llc | Positive sealing proportional control valve with sealable vent valve |
| US20220090697A1 (en) * | 2019-12-12 | 2022-03-24 | Shandong University Of Science And Technology | Magnetically controlled material-based magnetorheological pilot operated safety valve for hydraulic support, and applications of the same |
-
2022
- 2022-12-05 CZ CZ2022-507A patent/CZ309975B6/cs unknown
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60175878A (ja) * | 1984-02-20 | 1985-09-10 | Tokyo Keiki Co Ltd | 電磁比例型圧力制御弁 |
| US20060043683A1 (en) * | 2004-08-30 | 2006-03-02 | Schlumberger Technology Corporation | Piloting Actuator Valve for Subterranean Flow Control |
| US20150027557A1 (en) * | 2011-07-08 | 2015-01-29 | Fmc Technologies, Inc. | Electronically controlled pressure relief valve |
| WO2018140870A1 (en) * | 2017-01-30 | 2018-08-02 | Stanadyne Llc | Positive sealing proportional control valve with sealable vent valve |
| US20220090697A1 (en) * | 2019-12-12 | 2022-03-24 | Shandong University Of Science And Technology | Magnetically controlled material-based magnetorheological pilot operated safety valve for hydraulic support, and applications of the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2022507A3 (cs) | 2024-03-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7162126B2 (ja) | 気体状の媒体のための弁装置および気体状の媒体を貯蔵するためのタンク装置 | |
| US8256739B2 (en) | Poppet valve operated by an electrohydraulic poppet pilot valve | |
| US3957244A (en) | Valve | |
| CN101490456B (zh) | 双向力反馈提升阀 | |
| CN108426062B (zh) | 充气系统的电磁阀 | |
| CN110959084A (zh) | 用于控制气态介质的比例阀 | |
| US5913577A (en) | Pilot stage of an electrohydraulic control valve | |
| CN108374696A (zh) | 蒸汽涡轮阀驱动装置 | |
| EP2694820A1 (en) | Poppet valve assembly for controlling a pneumatic actuator | |
| CN106415025A (zh) | 伺服阀 | |
| KR101197421B1 (ko) | 우회 유로 및 보조 유로를 이용한 유로 제어 밸브 | |
| US2207382A (en) | Pressure relief valve | |
| CZ309975B6 (cs) | Elektromagnetický ventil s tlakovou komorou | |
| CN106461114B (zh) | 用于控制任意类型介质流的阀装置 | |
| JP2004239437A (ja) | 電磁式二段調節弁 | |
| CZ36798U1 (cs) | Elektromagnetický ventil s tlakovou komorou | |
| CN112236611B (zh) | 用于流体的阀 | |
| US20200256479A1 (en) | Steam valve driving apparatus | |
| RU2386880C1 (ru) | Клапан запорно-регулирующий отсекающий | |
| US20240369151A1 (en) | Solenoid valve and hydrogen tank system comprising solenoid valve | |
| CN215719138U (zh) | 一种气动控制阀门及液体发动机 | |
| CN104685288A (zh) | 余压阀装置、具有这种装置的缸和阀门 | |
| EP0099751A1 (en) | Hydraulic unloader valve | |
| DK2894353T3 (en) | ELECTRO-HYDRAULIC CONTROL VALVE | |
| SU1479918A1 (ru) | Устройство дл регулировани давлени газа |