Die Erfindung betrifft ein Zweiwegeventil in der Ausführung stromlos offen und ist für gasförmige und flüssige Medien vorgesehen. Es weist einen Elektromagnetkopf und einen Ventilkörper auf, der einen Eingang und einen Ausgang für das Medium besitzt. In einem Ankerraum des Ventilkörpers ist ein Plattenanker axial beweglich gelagert, dem eine Scheibenfeder für die Verlagerung zugeordnet ist.The invention relates to a two-way valve in the design normally open and is intended for gaseous and liquid media. It has an electromagnetic head and a valve body having an input and an output for the medium. In an armature space of the valve body, a plate anchor is mounted axially movable, which is associated with a disc spring for the displacement.
Aus der DE 102 42 816 A1 ist ein an sich bewährtes Zweiwegeventil dieser Art bekannt. Das Ventil befindet sich bei nicht erregtem Elektromagnetkopf, wenn also kein elektrischer Strom fließt, aufgrund der Kraft der Scheibenfeder in einer geöffneten Position. Dabei tritt das Medium an der dem Elektromagnetkopf zugewandten Plattenankerseite durch eine Eingangsbohrung in einer Ebene über dem Plattenanker in den Ankerraum ein und verlässt diesen durch einen Ausgang an der dem Elektromagnetkopf abgewandten Unterseite des Plattenankers. Beim Einschalten des elektrischen Stroms zieht der Elektromagnetkopf den Plattenanker gegen die Kraft der Scheibenfeder nach oben. Dabei wird die Eingangsbohrung durch die Oberseite des Plattenankers verschlossen, wobei der Dichtschluss durch das einfache Anlegen der Plattenankeroberseite an die Eingangsbohrung bei verschiedenen Anwendungen mit hohen Dichtheitsanforderungen nicht allen Anforderungen genügt.From the DE 102 42 816 A1 is a proven two-way valve of this type known. The valve is in non-energized electromagnetic head, so when no electric current flows, due to the force of the disc spring in an open position. In this case, the medium enters the armature space at the plate side facing the electromagnet head through an inlet bore in a plane above the plate anchor and leaves it through an exit on the underside of the plate anchor facing away from the electromagnet head. When the electric current is switched on, the electromagnet head pulls up the plate anchor against the force of the disc spring. The inlet bore is closed by the top of the plate anchor, the sealing fit by simply applying the plate anchor top to the input bore in various applications with high tightness requirements does not meet all requirements.
Aus der DE 198 27 069 B4 ist bei einem Dreiwegeventil der Ausführung stromlos geschlossen, das einen Elektromagnetkopf und einen Ventilkörper aufweist, ein Übertragungsbügel bekannt, der unter einem Plattenanker vorgesehen ist. Der Übertragungsbügel ist allerdings so ausgeführt und angeordnet, dass seine Grundwand dem Plattenanker zugewandt ist, wobei zwei von der Grundwand nach unten abstrebende Schenkel einen Entlüftungsventilsitz übergreifen, dem ein Ventilsitz für das Medium gegenüberliegt. An den freien Enden der Schenkel ist eine Trägerscheibe für einen Dichtkörper befestigt, der in der dargestellten Position durch die Kraft der Scheibenfeder den Ventilsitz für das Medium sperrt. Bei eingeschaltetem Elektromagnetkopf wird der Plattenanker gegen die Kraft der Scheibenfeder nach oben verlagert, wobei der Dichtkörper mittels des Übertragungsbügels den Ventilsitz für das Medium öffnet und den gegenüberliegenden Entlüftungsventilsitz schließt.From the DE 198 27 069 B4 is normally closed in a three-way valve of the embodiment having an electromagnetic head and a valve body, known a transfer bracket, which is provided under a plate anchor. However, the transmission bracket is designed and arranged so that its base wall faces the plate anchor, wherein two legs projecting downwards from the base wall engage over a ventilation valve seat, which is opposite a valve seat for the medium. At the free ends of the legs, a carrier disc for a sealing body is attached, which blocks the valve seat for the medium in the position shown by the force of the disc spring. When the electromagnet head of the plate armature is displaced upwards against the force of the disc spring, wherein the sealing body opens the valve seat for the medium by means of the transfer bracket and closes the opposite vent valve seat.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Zweiwegeventil der eingangs beschriebenen Art dahingehend weiterzubilden, dass mit einfachen Mitteln eine hohe Sicherheit und dauerhaft zuverlässige Dichtfunktion in der durch den Elektromagnetkopf aktivierten Verschlussposition erzielt wird.The object of the invention is to develop a two-way valve of the type described above to the effect that with simple means high security and permanently reliable sealing function is achieved in the activated by the solenoid head closure position.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the features of claim 1.
Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.Expedient refinements and developments of the invention are characterized by the features of the subclaims.
Weitere Vorteile und wesentliche Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen, die in schematischer Darstellung eine bevorzugte Ausführungsform als Beispiel zeigt.Further advantages and essential details of the invention will become apparent from the following description and the drawings, which shows a schematic representation of a preferred embodiment as an example.
Das erfindungsgemäße Zweiwegeventil ist in der Zeichnung in einer geschnittenen Ansicht vergrößert dargestellt. Es ist für gasförmige und flüssige Medien vorgesehen und weist einen Elektromagnetkopf 1 und einen Ventilkörper 2 auf, die bezüglich einer Mittenachse 3 bevorzugt kreisrund ausgebildet und koaxial angeordnet sind.The two-way valve according to the invention is shown enlarged in the drawing in a sectional view. It is intended for gaseous and liquid media and has an electromagnet head 1 and a valve body 2 on that with respect to a center axis 3 preferably circular in shape and arranged coaxially.
In dem Elektromagnetkopf 1 befinden sich ein hier nicht näher dargestellter Magnetkern und eine Elektrospule, zu der zwei elektrische Anschlussleitungen 4, 5 führen. Der in der Zeichnung untere Teil des Elektromagnetkopfes 1 ist in eine etwa topfförmige Ausnehmung einer Kernscheibe 6 eingesetzt, die von einem oberen Wandteil 7 einer Umfangswand 8 übergriffen ist und auf einer Abstufung 9 der Umfangswand 8 aufliegt. Am Umfang der Kernscheibe 6 befindet sich eine in einer Nut gelagerte Dichtung 10, an der die Innenfläche des Wandteils 7 dicht anliegt.In the electromagnet head 1 There are a magnetic core not shown here and an electric coil to the two electrical connection lines 4 . 5 to lead. The lower part of the electromagnet head in the drawing 1 is in an approximately cup-shaped recess of a core disk 6 used by an upper wall part 7 a peripheral wall 8th is overruled and graded 9 the peripheral wall 8th rests. At the periphery of the core disk 6 is located in a groove mounted seal 10 at the inner surface of the wall part 7 tight.
Der Ventilkörper 2 ist mit seiner Umfangswand 8 so gestaltet, dass er in eine Aufnahmebohrung einer hier nicht dargestellten Montageplatte oder eines Gerätes dicht eingesetzt werden kann und weist dazu in seinem Umfangsbereich zwei Ringdichtungen 11, 12 auf, die in entsprechenden Ringnuten der Umfangswand 6 gelagert sind.The valve body 2 is with its peripheral wall 8th designed so that it can be tightly inserted into a receiving bore of a mounting plate, not shown here, or a device and has in its peripheral region two ring seals 11 . 12 on, in corresponding annular grooves of the peripheral wall 6 are stored.
Der Ventilkörper 2 weist etwa in seinem mittleren Bereich eine Zwischenwandung 13 auf, in der ein Eingang 14 für die Zuführung des Mediums ausgebildet ist. Der Bereich über der Zwischenwandung 13 ist als Ankerraum 15 und der Bereich unter der Zwischenwandung 13 ist als Ventilraum 16 ausgeführt. An der Unterseite der Zwischenwandung 13 ist für das über den Eingang 14 zugeführte Medium ein Ventilsitz 17 ausgebildet, der in den Ventilraum 16 hineinragt.The valve body 2 has approximately in its central area an intermediate wall 13 on, in an entrance 14 is designed for the supply of the medium. The area above the partition wall 13 is as an anchor room 15 and the area under the partition 13 is as a valve room 16 executed. At the bottom of the partition 13 is for that over the entrance 14 supplied medium a valve seat 17 trained in the valve room 16 protrudes.
In dem Ankerraum 15 des Ventilkörpers 2 befindet sich ein als kreisrunde Scheibe ausgeführter Plattenanker 18, der in dem Ankerraum 15 äußerst reibungsarm axial verlagerbar ist. Zwischen der Oberseite des Plattenankers 18 und dem Elektromagnetkopf 1 befindet sich ein kleiner Abstand 19. An der dem Elektromagneten 1 abgewandten Unterseite weist der Plattenankers 18 eine ebenfalls kreisrunde Grundscheibe 20 auf, die im Durchmesser etwas kleiner ist als der Plattenanker 18. Zwischen dem Plattenanker 18 und dessen Grundscheibe 20 ist eine Ringnut 21 ausgebildet, deren Durchmesser kleiner ist als die Grundscheibe 20, so dass die Ringnut 21 oben vom Plattenanker 18 und unten von der Grundscheibe 20 seitenbegrenzt ist. Die Umfangsfläche der Grundscheibe 20 ist in Richtung nach unten konisch verjüngt ausgebildet, so dass eine Einführschräge 22 gebildet ist. In der dargestellten Ventilöffnungsposition liegt die Unterseite der Grundscheibe 20 des Plattenankers 18 auf der Oberseite der Zwischenwandung 13 des Ventilkörpers 2 auf.In the anchor room 15 of the valve body 2 There is a designed as a circular disc plate anchor 18 in the anchor room 15 extremely low friction axially displaceable. Between the top of the panel anchor 18 and the electromagnet head 1 there is a small distance 19 , At the electromagnet 1 opposite bottom has the plate anchor 18 one too circular base disk 20 on, which is slightly smaller in diameter than the plate anchor 18 , Between the plate anchor 18 and its base disk 20 is an annular groove 21 formed, whose diameter is smaller than the base disk 20 so that the annular groove 21 at the top of the plate anchor 18 and down from the bottom disk 20 is limited. The peripheral surface of the base disk 20 is conically tapered in the downward direction, so that an insertion bevel 22 is formed. In the illustrated valve opening position, the underside of the base disk is located 20 of the plate anchor 18 on the top of the partition 13 of the valve body 2 on.
An dem Plattenanker 18 ist ein Übertragungsbügel 23 angeordnet, der im Wesentlichen etwa U-förmig gestaltet ist. Dazu weist der Übertragungsbügel 23 eine Grundwand 24 und zwei von dieser im rechten Winkel nach oben abstrebende Schenkel 25, 26 auf. Die Schenkel 25, 26 können im Querschnitt nicht plan, sondern vorzugsweise teilkreisförmig gebogen ausgebildet sein, wodurch eine hohe Eigensteifigkeit und Sicherheit gegen Verbiegen erzielt wird. Die freien Enden der Schenkel 25, 26 sind wiederum etwa im rechten Winkel in Richtung zueinander umgebogen und somit als Befestigungskrallen 27 ausgebildet, die in die Ringnut 21 des Plattenankers 18 eingreifen.At the plate anchor 18 is a transmission bracket 23 arranged, which is designed substantially approximately U-shaped. For this purpose, the transfer bracket 23 a base wall 24 and two of this right-angled abstrebende leg 25 . 26 on. The thigh 25 . 26 can not be flat in cross-section, but preferably formed bent part-circular, whereby a high inherent rigidity and security against bending is achieved. The free ends of the thighs 25 . 26 are in turn bent approximately at right angles in the direction of each other and thus as fastening claws 27 formed in the annular groove 21 of the plate anchor 18 intervention.
Die Grundwand 24 des Übertragungsbügels 23 befindet sich im Ventilraum 16 in einer Ebene unterhalb des Ventilsitzes 17. In der Mitte der Grundwand 24 ist ein Dichtungshalter 28 ausgebildet, in dem ein Dichtkörper 29 angeordnet ist. Der Dichtungshalter 28 ist als sich nach unten hin konisch erweiternde Hülse ausgeführt, die die Grundwand 24 nach unten hin überragt und deren Innendurchmesser in der Ebene der Grundwand 24 kleiner ist als am unteren Hülsenrand. Der bevorzugt aus einem Elastomer hergestellte Dichtkörper 29 ist entsprechend der Konizität des Dichtungshalters 28 als Kegelstumpf ausgebildet. Dabei bildet die kleinere Fläche des Kegelstumpfes die dem Ventilsitz 17 zugewandte Dichtfläche 30 des Dichtkörpers 29. Die Entfernung zwischen der Dichtfläche 30 und dem Ventilsitz 17 ist etwa gleich dem Abstand 19 zwischen dem Plattenanker 18 und der Kernscheibe 6. Die untere größere Fläche des kegelstumpfförmigen Dichtkörpers 29 befindet sich in derselben Ebene wie der untere Hülsenrand des Dichtungshalters 28.The base wall 24 of the transmission bracket 23 is located in the valve chamber 16 in a plane below the valve seat 17 , In the middle of the base wall 24 is a seal holder 28 formed in which a sealing body 29 is arranged. The seal holder 28 is designed as downwardly conically expanding sleeve, which is the base wall 24 surmounted below and their inner diameter in the plane of the base wall 24 smaller than at the bottom of the sleeve. The sealing body preferably made of an elastomer 29 is according to the taper of the seal holder 28 designed as a truncated cone. The smaller surface of the truncated cone forms the valve seat 17 facing sealing surface 30 of the sealing body 29 , The distance between the sealing surface 30 and the valve seat 17 is about equal to the distance 19 between the plate anchor 18 and the core disk 6 , The lower major surface of the frusto-conical sealing body 29 is in the same plane as the lower sleeve edge of the seal holder 28 ,
In einer Ebene unter dem Übertragungsbügel 23 befindet sich eine koaxial angeordnete dünne Scheibenfeder 31, deren Durchmesser etwas größer ist als der Durchmesser des Plattenankers 18. Ein schmaler Umfangsrand 32 der Scheibenfeder 31 ist an einer Ringschulter 33 der Umfangswand 8 des Ventilkörpers 2 abgestützt. Die Scheibenfeder 31 wird durch eine geeignete Maßnahme, z. B. Verstemmen der Umfangswand 8, gegen eine axiale Verschiebung gesichert. In der Mitte ist die Scheibenfeder 31 an der Grundwand 24, genauer am unteren Hülsenrand des konischen Dichtungshalters 28 bevorzugt mittels einer Schweißverbindung 34 befestigt. Dadurch ist der kegelstumpfförmige Dichtkörper 29, der mit seiner unteren Stirnfläche an der Scheibenfeder 31 anliegt, in dem Dichtungshalter 28 formschlüssig gelagert.In a plane under the transmission bracket 23 There is a coaxially arranged thin disc spring 31 whose diameter is slightly larger than the diameter of the plate anchor 18 , A narrow peripheral edge 32 the disc spring 31 is on an annular shoulder 33 the peripheral wall 8th of the valve body 2 supported. The disc spring 31 is determined by a suitable measure, for. B. caulking the peripheral wall 8th , secured against axial displacement. In the middle is the disc spring 31 at the base wall 24 , more precisely at the lower sleeve edge of the conical seal holder 28 preferably by means of a welded joint 34 attached. This is the frusto-conical sealing body 29 , with its lower end face on the disc spring 31 rests in the seal holder 28 mounted in a form-fitting manner.
Der Zeichnung ist zu entnehmen, dass der Übertragungsbügel 23, der Dichtungshalter 28, der Dichtkörper 29 und die Scheibenfeder 31 bezüglich der Mittenachse 3 koaxial angeordnet sind und eine vormontierte Baueinheit darstellen. Beim Zusammenfügen des Zweiwegeventils wird diese Baueinheit von unten in den Ventilkörper 2 eingeschoben, so dass die Befestigungskrallen 27 des Übertragungsbügels 23 die Grundscheibe 20 an der Einführschräge 22 berühren. Beim weiteren Hochschieben der Baueinheit spreizen die Befestigungskrallen 27 etwas auseinander und gleiten entlang der Einführschräge 22 weiter nach oben, bis sie in die Ringnut 21 formschlüssig einrasten, wobei gleichzeitig der Umfangsrand 32 der Scheibenfeder 31 an der Ringschulter 33 zur Anlage kommt.The drawing shows that the transmission bracket 23 , the seal holder 28 , the sealing body 29 and the disc spring 31 with respect to the center axis 3 are arranged coaxially and represent a preassembled unit. When assembling the two-way valve, this unit is from below into the valve body 2 pushed in, leaving the fastening claws 27 of the transmission bracket 23 the ground disk 20 at the insertion slope 22 touch. Upon further pushing up of the assembly, the fastening claws spread 27 slightly apart and slide along the insertion slope 22 Continue up until you reach the ring groove 21 engage positively, wherein at the same time the peripheral edge 32 the disc spring 31 at the ring shoulder 33 comes to the plant.
Um zu vermeiden, dass im praktischen Betrieb des Zweiwegeventils im Inneren des Ventilkörpers 2 irgendwelche Beschädigungen auftreten, z. B. durch eine Rotation des Übertragungsbügels 23 um die Mittenachse 3 aufgrund von Torsion der Scheibenfeder 31, ist es zweckmäßig, eine Sicherung gegen Verdrehen vorzusehen, so dass verhindert wird, dass die Schenkel 25, 26 beispielsweise an der Zwischenwandung 13 zur Anlage kommen und Materialabrieb erzeugen. In bevorzugter Ausführung ist die Verdrehsicherung an der Scheibenfeder 31 und der Umfangswand 8 ausgebildet. Dabei kann die Scheibenfeder 31 an ihrem Umfangsrand 32 eine hier nicht dargestellte vorspringende Nase aufweisen, die in eine vertikale Führungsnut eingreift, die an der Innenseite der Umfangswand 8 des Ventilkörpers 2 ausgebildet ist. Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, eine vorspringende Nase an der Innenseite der Umfangswand 8 anzuordnen, die in eine Ausnehmung am Umfangsrand 32 der Scheibenfeder 31 formschlüssig eingreift.To avoid that in practical operation of the two-way valve inside the valve body 2 any damage occurs, such. B. by a rotation of the transfer bracket 23 around the center axis 3 due to torsion of the disc spring 31 , it is expedient to provide a safeguard against twisting, so that prevents the thighs 25 . 26 for example, on the intermediate wall 13 come to the plant and produce material abrasion. In a preferred embodiment, the rotation against the disc spring 31 and the peripheral wall 8th educated. In this case, the disc spring 31 at its peripheral edge 32 have a protruding nose, not shown here, which engages in a vertical guide groove, which on the inside of the peripheral wall 8th of the valve body 2 is trained. It is also within the scope of the invention, a protruding nose on the inside of the peripheral wall 8th to arrange, in a recess on the peripheral edge 32 the disc spring 31 positively engages.
In der dargestellten Öffnungsposition des Zweiwegeventils ist der Elektromagnetkopf 1 nicht aktiviert, da kein elektrischer Strom durch dessen Elektrospule fließt. Die Scheibenfeder 31 zieht den Übertragungsbügel 23 axial nach unten, so dass der durch die Rastverbindung der Befestigungskrallen 27 baueinheitlich verbundene Plattenanker 18 ebenfalls axial nach unten verlagert ist. Das durch den Eingang 14 in den Ventilkörper 2 eingeleitete Medium gelangt durch den geöffneten Ventilsitz 17 in den Ventilraum 16. Von hier strömt das Medium durch Öffnungen der Scheibenfeder 31 und tritt unten am Ausgang 35 aus dem Ventilkörper 2 heraus.In the illustrated opening position of the two-way valve is the solenoid head 1 not activated because no electric current flows through its electric coil. The disc spring 31 pulls the transmission hanger 23 axially downwards, so that by the latching connection of the fastening claws 27 structurally connected panel anchors 18 is also displaced axially downwards. That through the entrance 14 in the valve body 2 introduced medium passes through the open valve seat 17 in the valve room 16 , From here, the medium flows through openings of the disc spring 31 and step down at the exit 35 from the valve body 2 out.
Zum Schließen des Zweiwegeventils wird die Elektrospule des Elektromagnetkopfes 1 über die Anschlussleitungen 4, 5 mit elektrischem Strom versorgt, wodurch der Elektromagnetkopf 1 aktiviert wird. Dadurch wird den Plattenanker 18 gegen die Kraft der Scheibenfeder 31 axial nach oben verlagert, so dass der Abstand 19 zwischen dem Plattenanker 18 und der Kernscheibe 6 verringert oder gänzlich aufgehoben wird. Gleichzeitig wird über den Übertragungsbügel 23 der Dichtkörper 29 nach oben verlagert, so dass dessen Dichtfläche 30 gegen den Ventilsitz 17 gedrückt wird, dabei letzteren dicht verschließt und somit das Durchströmen des Mediums durch den Ventilkörper 2 unterbindet. Die Verschlussposition des Zweiwegeventils wird so lange aufrechterhalten, wie die Elektrospule des Elektromagnetkopfes 1 mit elektrischem Strom versorgt wird. Sobald der elektrische Strom abgeschaltet wird, ist keine Magnetkraft mehr vorhanden und das Zweiwegeventil gelangt durch die Kraft der Scheibenfeder 31 wieder in die vorbeschriebene Öffnungsposition.To close the two-way valve, the electric coil of the electromagnetic head 1 over the connection lines 4 . 5 supplied with electricity, causing the electromagnet head 1 is activated. This will be the plate anchor 18 against the force of the disc spring 31 axially displaced upwards so that the distance 19 between the plate anchor 18 and the core disk 6 reduced or canceled altogether. At the same time, via the transmission bracket 23 the sealing body 29 shifted upwards, leaving its sealing surface 30 against the valve seat 17 is pressed while the latter tightly seals and thus the flow through the medium through the valve body 2 in derogation. The closing position of the two-way valve is maintained as long as the electric coil of the electromagnetic head 1 is supplied with electric power. Once the electric power is turned off, no magnetic force is available and the two-way valve passes through the force of the disc spring 31 again in the above-described opening position.
Ein wesentlicher Vorteil besteht darin, dass bei dem erfindungsgemäßen Zweiwegeventil, das im Normalzustand, wenn also der Elektromagnetkopf 1 nicht aktiviert ist, offen ist, stets ein einwandfreier Durchfluss des Mediums gewährleistet ist, so dass das Medium auch dann sicher zum Verbraucher gelangt, wenn ein unvorhergesehener Stromausfall eintreten sollte. In der Verschlussposition des erfindungsgemäßen Zweiwegeventils ist aufgrund des durch die Kraft des Elektromagnetkopfes 1 bewirkten dichten Verschließens des Ventilsitzes 17 eine zuverlässige Absperrung des Mediumsflusses gegeben. Außerdem treten durch die reibungsarme Plattenankerlagerung nur sehr minimale Verluste auf, so dass in Verbindung mit den relativ geringen beweglichen Massen eine sehr verschleißarme Ventilfunktion und eine dauerhaft hohe Funktionstüchtigkeit gegeben sind.A significant advantage is that in the two-way valve according to the invention, in the normal state, that is, if the electromagnetic head 1 is not activated, is open, always a perfect flow of the medium is guaranteed, so that the medium reaches the consumer safely even if an unforeseen power failure should occur. In the closed position of the two-way valve according to the invention is due to the by the force of the electromagnet head 1 caused tight sealing of the valve seat 17 given a reliable shut-off of the medium flow. In addition, occur by the low-friction plate anchor bearing only very minimal losses, so that in conjunction with the relatively low masses moving a very low-wear valve function and a permanently high functionality are given.
