DE1119072B

DE1119072B - Elektromagnetischer Antrieb fuer die Anlueft- und Drehbewegung eines Hahnes mit anlueftbarem Kueken

Info

Publication number: DE1119072B
Application number: DEF27334A
Authority: DE
Inventors: Jean Faure Herman
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1957-12-26
Filing date: 1958-12-22
Publication date: 1961-12-07

Description

Elektromagnetischer Antrieb für die Anlüft-und Drehbewegung eines Hahnes mit anlüftbarem Küken Die Erfindung bezieht sich auf einen elektromagnetischen Antrieb für die Anlüft- und Drehbewegung eines Hahnes mit anlüftbarem Küken.
Es sind Hähne bekannt, deren Küken von Hand ezuheben und zu drehen sind, worauf sie dann wieder abgesetzt werden können. Die drei Bewegungsphasen folgen also nicht selbsttätig nacheinander, sondern nur durch, Handbedienung. Es ist ferner ein elektromagnetischer Antrieb für ein Ventil vorgeschlagen worden, der einen in zwei der öffnungs-bzw. der Schließstellung entsprechenden Winkellagen zu drehenden magnetischen Teil aufweist, der mit Elektromagneten bzw.- Permanentmagneten versehen ist, von denen die einen mit dem Verschlußstück und die anderen mit dem drehbaren Teil verbunden sind, wodurch das , Verschlußstück gehoben und gesenkt wird.
Der erfindungsgemäße Antrieb zeichnet sich dadurch aus, daß das Gehäuse des Hahnes und das Küken mehrere Magnete mit entgegengesetzt zu magnetisierenden Polen tragen, die axial gegeneinandergerichtet sind.
Fließt bei dem erftridungsgemäßen Magnetantrieb durch die Elektromagnete ein Strom, so hebt sich das Küken auf Grund deriWechselwirkung zwischen den Elektromagneten und,den Permanentmagneten axial aus seinem Sitz und dreht sich dann unter der Wirkäng der gleichen Magnete in einer Richtung senkrecht zur axialen Anlilftrichtung, bis es in seine zweite Winkelstellung übergegangen ist, in der es sich unter der entgegengesetzten Wirkung der Magnete, deren Pole ihre Relativlage während der Drehung des Kükens gewechselt haben, auf seinen Sitz zurückbewegt. Die Reibung des Kükens im Hahngehäuse wird mit dem erfindungsgemäßen Antrieb also vermieden. Der Verbrauch an elektrischer Energie für die Hahnverstellung ist dementsprechend geringer, und auch-der Verschleiß am Küken oder am Kükensitz entfällt.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung an Hand der Figuren. Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Hahn im perspektivischen Schnitt; Fig. 2, 3, 4, 5, 6 und 7 zeigen jeweils im Längsschnitt und im Querschnitt schematisch die verschiedenen Phasen der Funktion eines erfindungsgemäßen Hahns; Fig. 8 zeigt die Elektromagnete mit kurzgeschlossenen Spiralwindungen; Fig. 9 zeigt den Trägerteil der Perinanentmagnete mit Anschlagstücken.
Der Hahn, der in Fig. 1 dargestellt ist, hat ein Küken 1 von vorzugsweise konischer Forrn, - das im Gehäuse 2 gedreht werden kann. Die Stellung »offen« entspricht der - Ausrichtung der Bohrung 3 mit der Leitung 4. Die Stellung »geschlossen« wird durch eine Vierteldrehung des Kükens 1 um -seine Achse erhalten, wodurch die Bohrung 3 in die Richtung senkrecht zu der der Leitung 4 eingestellt wird. Eine Welle 5# die mit dem Hahnküken 1 verbunden ist, trägt an ihrem Oberteil eine Platte 6 aus Weicheisen, an deren äußerem Umfang mehrere Permanent-magnete 71, 72, 733 74 angeordnet sind, deren Polrichtungen von einem Magnet zum benachbarten Magnet wechseln. Das Küken 1, die Welle 5, die Platte 6 und die Permanentmagnete 7 sind untereinander verbunden und bilden ein bewegliches Glied. Dieses Glied 30 kann sich einerseits leicht nach oben bewegen und löst dabei das Küken- 1 von dem Gehäuse 2, und es kann sich weiterhin um die Welle 5 drehen. Eine weitere Platte 8 aus Weicheisen ist am Gehäuseoberteil 31 befestigt. Sie trägt an ihrem Umfang Elektromagnete 915 92P 932 94 mit umkehrbarem Fluß, der durch den Umkehrschalter 10 einzustellen ist. Der Umkehrschalter 10 hat drei Stellungen; seine Mittelstellung ist neutral.
Die Achsen der Elektromagnete 9 und die der Permanentmagnete 7 sind nicht unbedingt gegeneinander derart ausgerichtet, daß die einen sich genau in der Verlängerung der anderen befinden, sondern können leicht gegeneinander verschoben sein.
Der beschriebene Hahn arbeitet in folgender Weise (Fig. 2 bis 7): In den Fig. 2 und 3 ist der Hahn in der Stellung »offen«. Der Umkehrschalter 10 ist in seiner Mittelstellung, bei der kein Strom durch die Spulen der Elektromagtiete 9 fließt. Die Permanentmagnete 7 werden angezogen durch die Weicheisenkerne der Elektromagnete 9, die ihnen mit ihren Wirkflächen gegenüberstehen. Der bewegliche Teil 30 wird daher nach unten belastet und das Halmküken 1 auf seinen Sitz im Hahngehäuse 2 wie unter der Wirkung einer Federkraft gedrückt. Die Bohrung 3 ist mit der Leitung 4 ausgerichtet und erlaubt den Durchlauf.
Die Fig. 4 und 5 stellen im Längsschnitt und im Querschnitt den Hahn während seines übergangs von der Stellung »offen« in die Stellung «geschlossen» dar.
Der Umkehrschalter 10 führt den Spulen der Elektromagnete Strom in dem Sinn zu, daß sich ein Fluß in den Elektromagneten ergibt, der den Flüssen in den Permanentmagneten entgegengesetzt ist, d. h. also, daß der Elektromagnet 91 einen Nordpol an seiner Fläche erhält die dem Nordpol des Permanentmagnets 71 gegenübersteht. Der Elektromagnet 9, erhält einen Südpol, der dem Südpol des Permanentmagnets 72 gegenübersteht usw.
Das bewegliche Glied 30 wird daher nach oben abgestoßen und löst das Hahnküken 1 von seinem Sitz im Gehäuse 2. Weiterhin stoßen sich aber die Pole gleichen Vorzeichens in Umfangsrichtung des Kreises, auf dem sie angeordnet sind, ab, und diejenigen ungleichen Vorzeichens ziehen sich an, so daß sich eine Vierteldrehung nach rechts oder nach links ergibt, die das Küken in die Stellung »geschlossen« überführt.
Nach dieser Drehung ist die relative Lage der Permanentmagnete 7 und der Elektromagnete 9 diejenige, die in den Fig. 6 und 7 dargestellt ist: Die Pole der Permanentniagnete 7 befinden sich gegenüber den Polen entgegengesetzten Vorzeichens der Elektromagnete 9 derart, daß am Ende der Drehbewegung in Pfeilrichtung F, (Fig. 5) der Stoß von unten nach oben übergeführt ist in eine Anziehung nach unten und das Küken 1 auf seinen Sitz im Gehäuse 2 zurückgeführt ist.
Der Umkehrschalter 10 wird in seine Mittelstellung zurückbewegt. Es fließt dann kein Strom mehr durch die Spule der Elektromagnete g. Die Anziehung nach unten hält jedoch an, und zwar auf Grund der Wirkung der Permanentmagnete auf die Weicheisenkerne der Elektromagnete 9. Das Küken 1 ist aufs neue auf seinen Sitz im Hahngehäuse 2 zurückgedrückt. Der Durchfluß ist abgestellt.
Wird der Umkehrschalter 10 in seine dritte Lage gestellt, so wird eine erneute Vierteldrehung des Hahns bewirkt, und zwar in seine Stellung »offen« usf. Die Auslösung der Drehbewegung des beweglichen Teils 30 in die eine oder die andere Richtung kann mittels einer leitfähigen und geschlossenen Spirale 34 (Fig. 8), die um ein Längselement des Kerns des Elektromagnets 9 geschlungen ist, beschleunigt werden. Man erhält hierdurch eine gewisse Phasenverschiebung zwischen dem Aufbau der magnetischen Flüsse.
Eine entsprechende Beschleunigung der Auslösung kann man erhalten, wenn man einen Anschlag 35 (Fig. 9) vorsieht, der die Drehbewegung der Permanentmagnete 9 etwas anhält, bevor sie sich gegenüber den Kernen der Elektromagaete 9 ausgerichtet haben, wie dies bereits oben angedeutet wurde.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Elektromagnetischer Antrieb für die Anlüft-und Drehbewegung eines Hahnes, mit anlüftbarem Küken, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) des Hahnes und das Küken (1) rnehrere, Magnete (9p 923 933 94 bzw. 71, 72> 73, 74) mit entgegengesetzt zu magnetisierenden Polen tragen, die axial gegeneinandergerichtet sind.
2. Antrieb nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete (9.. 923 931 94) am Gelfäuse (2) des Hahnes durch einen elektrischen Strom zu magnetisieren sind, der abhängig von der Stellung eines Umkehrschalters (10) in zwangläufiger Folge in wechselnder Richtung um ihre Keine gelegte Spulen durchfließt, und daß die Magnete (71, 72, 7,3, 74) am Küken (1) Permanentmagnete sind. 3. Antrieb nach Ansprach 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentmagnete (7) an einer mit dem Küken (1) verbundenen Platte (6) angebracht sind. 4. Antrieb nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch einen Anschlag (35), der die Drehbewegung des Kükens (1) begrenzt. 5. Antrieb nach Anspruch 2, 3 oder 4, gekennzeichnet durch eine geschlossene leitfähige Spirale (34), die um die Keine der Elektromagnete (9) angeordnet ist und die eine, Phasenverschiebung während des Aufbaus des magnetischen Flusses erzeue. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 665 565, 831179, 865 086, 879 044; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1695 555; britische Patentschrift Nr. 653 747; französische Patentschrift Nr. 1002 369; USA.-Patentschriften Nr. 2 289 574, 2 346 904, 2 589 188, 2 609 835, 2 667 895, 2 738 450. In Betracht gezogene ältere Patente-Deutsches Patent Nr. 1041755.