DE1029640B

DE1029640B - Elektromagnetisch gesteuertes Ventil

Info

Publication number: DE1029640B
Application number: DEF16882A
Authority: DE
Inventors: Jean Friberg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1955-02-19
Filing date: 1955-02-19
Publication date: 1958-05-08

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch gesteuertes Ventil, das bei abgeschaltetem Strom geschlossen ist und auch bei hohen Drücken, z. B. 15O¹ kg/cm², dichtend wirkt.

Als zum Stand der Technik gehörend ist eine Vorrichtung zu nennen, bei der zur Erzielung einer der Spannung bzw. der Amperewindungszahl im wesentlichen proportionalen Bewegung des Ankers ein polarisiertes Magnetsystem dient. Hierbei zeigt sich sine lineare oder annähernd lineare Abhängigkeit zwisehen Erregerstrom und Verschiebung.

Eine weitere bekannte Einrichtung sieht vor, daß der zur Steuerung des Ventil's dienende Anker von zwei federnden Scheiben aus nichtmagnetischem Werkstoff getragen wird. Die Rückstellkraft der Federscheiben verhindert, daß die auf den Anker ausgeübte magnetische Kraft, die mit zunehmender Verschiebung abnimmt, den Anker in die Ausgangsstellung gelangen läßt. Es spielt sich hierbei für jeden Erregerstromwert ein Gleichgewichtszustand zwischen magnetischer Kraft und Rückstellkraft ein.

Eine weitere bekannte Ausführungsform eines Magnetventils zeigt einen auf der Außenseite eines Rohres verschiebbaren Magnetkern mit der Erregerwicklung, dessen Anker im Innern des Rohres ange-3rdnet und darin verschiebbar ist, wobei der Anker entweder durch Änderung der Erregung der Magnetwicklung oder durch Verschieben der Magnetwicklung ein Ventil steuert.

Ein weiterhin bekanntes elektromagnetisches Ventil, das auch die Einstellung von Zwischenstellungen des Verschlußorgans zwischen den Stellungen »ganz geöffnet« und »ganz geschlossen« gestattet, sieht die Anordnung eines Federtellers mit sich gegen das Gehäuse abstützender Feder und einen in der Spule beweglichen Kern am Verschlußstück vor. Die Federkraft hält hierbei der magnetischen Stellkraft das Gleichgewicht.

Letztlich ist ein elektromagnetisch gesteuertes Ventil bekannt, dessen Einrichtungen zur Steuerung des Flüssigkeitsdurchflusses mit dem Anker des Elektromagneten verbunden sind und die das Ventil bei unerregtem Magneten geschlossen halten. Hierbei findet eine dünne Membran Anwendung, an der das Verschlußstück angeordnet ist.

Die Erfindung bezweckt die Verbesserung der bekannten elektromagnetisch gesteuerten Ventile, bei denen die Einstellung einer Zwischenlage des Verschlußstücks möglich ist und bei denen die Einrichtungen zur Steuerung des Flüssigkeitsdurchflusses mit dem Anker verbunden sind. Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, die elastische Membran aus magnetisierbarem Werkstoff herzustellen und als Anker des Elektromagneten zu verwenden. Die Elektromagnetisch gesteuertes Ventil

Anmelder:
Jean Friberg, Paris

Vertreter: Dr.-Ing. H. Dabringhaus, Patentanwalt,
Düsseldorf 1, Charlottenstr. 58

Jean Friberg, Paris,
ist als Erfinder genannt worden

elastische Membran bildet hierbei einen Teil des magnetischen Kreises, so daß sie auf Grund ihrer Elastizität das Ventil bei unerregtem Magneten geschlossen hält und auf Grund ihrer Abmessungen mit steigendem Erregerstrom von einem bestimmten Wert an fortschreitend magnetisch gesättigt wird. Hierbei nimmt die auf sie ausgeübte Anziehungskraft langsamer zu als ihre durch die Elastizität bedingte Rückstellkraft. Hat also der Erregerstrom beim Erfindungsgegenstand einen bestimmten Wert, so entspricht der Querschnitt des Flüssigkeitsdurchlasses des Ventils diesem Wert. Die Wirkung wird erfindungsgemäß durch einfache Mittel dadurch erreicht, daß die Rückstellkraft durch die Membran erzeugt wird, die gleichzeitig den Anker des Elektromagneten und damit einen Teil des magnetischen Kreises bildet.

Bei der praktischen Ausführung trägt die Membran ein Verschluß stück, das je nach der Stellung der Membran mehr oder weniger tief in den Ventilsitz hineinragt. Hierbei kann eine kleine Platte aus magnetischem Metall an der Innenseite der Membran vor dem Kern des Elektromagneten befestigt sein.

Der Elektromagnet selbst kann als Topfmagnet mit einem Ring, einer Grundplatte und einem von der Spule umgebenen Kern ausgebildet sein. Die Anordnung der dünnen elastischen Membran erfolgt vorteilhaft so, daß sie gekrümmt an ihrem äußeren Rand am Rand des Ringes des Elekt'rormagneten befestigt ist und in ihrer Mitte das Verschlußstück trägt.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch das \^rentil in der Schließstellung,

Fig. 2 einen Schnitt durch das Ventil in der Öffnungsstellung,

Fig. 3 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung.

809 509/237

Der Elektromagnet besteht aus einem Ring 2, einer Grundplatte 4 und einem Kern 5, auf den die Spule 6 aufgebracht ist. Bei Erregung des Magneten wird eine elastische Membran 1 angezogen, die aus einer magnetischen Legierung besteht. An dieser Membran ist ein Verschluß stück 8 befestigt, das die Ventilöffnung 7 mehr oder weniger öffnen oder schließen kann. Durch die Leitung 9 fließt das abzusperrende Medium ab. Ist der Strom abgeschaltet, so· wird das Verschluß stück infolge der gebogenen Form der Membran 1 auf die Ventilöffnung 7 aufgedrückt. Die Biegsamkeit der Membran 1 ermöglicht die Selbstzentrierung des Versehlußstüeks 8, so daß das Ventil in der Schließstellung absolut dicht ist, ohne daß eine besondere Genauigkeit bei der Herstellung erforder-Hch ist.

Wenn der Magnetfluß durch die dünne Membran 1 hindurchfließt, so wird diese fortschreitend magnetisch gesättigt. Aus diesem Grunde wächst bei einem konstanten, durch die Spule hindurchfließenden Strom bei Annäherung der Membran 1 an den Magnetkern 5 die Anziehungskraft weniger schnell als die Rückstellkraft der Membran 1, so daß das System eine große Stabilität hat. Das Ventil kann so¹ reguliert werden, daß eine bestimmte Stellung der Membran 1 einem bestimmten Wert des Stromes entspricht.

Bei der Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 3 ist eine kleine Platte 10 aus magnetischem Metall auf der dem Magnetkern 5 zugewandten Seite der Membran 1 angebracht, durch die hindurch der Magnetfluß geht.

Claims

Patentansprüche:

1. Elektromagnetisch gesteuertes Ventil, dessen Einrichtungen zur Steuerung des Flüssigkeitsdurchflusses mit dem Anker des Elektromagneten verbunden sind und das Ventil bei unerregtem Magneten geschlossen halten, mit einer dünnen Membran, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Membran (1) aus magnetisierbarem Werkstoff als Anker des Elektromagneten dient und einen Teil des magnetischen Kreises bildet, so daß sie auf Grund ihrer Elastizität das Ventil (7, 8) bei unerregtem Magneten (5, 6) geschlossen hält und auf Grund ihrer Abmessungen mit steigendem Erregerstrom von einem bestimmten Wert an fortschreitend magnetisch gesättigt wird, wobei die auf sie ausgeübte Anziehungskraft langsamer zunimmt als ihre durch die Elastizität bedingte Rückstellkraft.

2. Elektromagnetisch gesteuertes Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (1) ein Verschlußstück (8) trägt, das je nach der Stellung der Membran (1) mehr oder weniger tief in den Ventilsitz (7) hineinragt.

3. Elektromagnetisch gesteuertes Ventil nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Ausbildung des Elektromagneten als Topfmagnet mit einem Ring (2), einer Grundplatte (4) und einem von der Spule (6) umgebenen Kern (5).

4. Elektromagnetisch gesteuertes Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne, elastische Membran (1) gekrümmt und an ihrem äußeren Rand am Rand des Ringes (2) des Elektromagneten befestigt ist und in ihrer Mitte das Verschluß stück (8) trägt.

5. Elektromagnetisch gesteuertes Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine kleine Platte (10) aus magnetischem Metall an der Innenseite der Membran (i) vor dem Kern (5) des Elektromagneten befestigt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 842 572;
USA.-Patentschriften Nr. 2 382 664, 2 435 817,
772, 2 536 813, 2 579 723, 2 587 538. £

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen