DE1146320B

DE1146320B - Elektromagnetisch betaetigtes Absperrventil

Info

Publication number: DE1146320B
Application number: DEL35957A
Authority: DE
Inventors: Legris Andre
Original assignee: LEGRIS FILS SA
Current assignee: LEGRIS FILS SA
Priority date: 1959-04-21
Filing date: 1960-04-21
Publication date: 1963-03-28

Description

Elektromagnetisch betätigtes Absperrventil Es sind elektromagnetisch betätigte Absperrventile bekannt, bei denen der Elektromagnet in einem vom Ventilraum getrennten, mit einem Kühlmittel ausgefüllten Raum angeordnet und die Abdichtung beider Räume gegeneinander durch eine elastische Membran hergestellt ist, durch deren Mitte die Betätigungsstange für das Verschlußstück hindurchnagt.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Absperrventil der vorbezeichneten Art. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, die für das axiale Verschieben der Betätigungsstange des Ventilkörpers aufzubringende Kraft unabhängig vom Druck des das Ventilgehäuse durchströmenden Mediums sowie unabhängig vom Öffnungs- oder Schließzustand. des Ventils zu machen. Außerdem soll die Beanspruchung der von der Ventilbetätigungsstange durchnagten Membran auf ein Minimum reduziert und damit auch ihre Abdichtung gegenüber dem Ventilgehäuse und der Betätigungsstange verbessert werden.
bie erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß der in Strömungsrichtung vor dem Verschlußstück und unterhalb der Membran liegende Zulaufraum des Ventilgehäuses durch eine Druckausgleichsöffnung mit dem Magnetraum verbunden und zwischen diesem und der Druckausgleichsöffnung eine Druckausgleichsmembran angeordnet ist, über welche das den Elektromagneten umspülende Kühlmittel den gleichen Druck wie das das Ventilgehäuse durchströmende Druckmittel erhält. Die mit der Betätigungsstange für das Verschlußstück verbundene Membran ist mit ihrem äußeren Umfang zwischen der Ringfläche einer konzentrisch zu der Betätigungsstange angeordneten Ausdrehung des Ventilgehäuses und einer die Betätigungsstange führenden, in die Ausdrehung eingepaßten Kappe gehalten, welche eine Bohrung aufweist, die den Raum über der Membran mit dem den Elektromagneten umgebenden Raum verbindet.
In der Zeichnung ist im Längsschnitt ein Ausführungsbeispiel dargestellt.
Das Ventil nach der Erfindung weist ein Gehäuse 1 mit einem Zulaufraum 2 und einem Ablaufraum 3 auf. Zwischen diesen beiden Räumen ist ein Verschlußstück 4 eines Hauptventils angeordnet,- das in einer Hohlkehle einen Dichtungsring 5 trägt, welcher auf einem Ventilsitz 6 ruhen kann.
Der Elektromagnet besitzt einen feststehenden Magnetkörper 7, einen beweglichen Anker 8 und eine Erregerwicklung 9. Zur Vermeidung von Remanenz-&scheinungen ist der aus einem Blechpaket bestehende Magnetkörper 7 mit einem mittleren Polstück 7 a ausgerüstet, das um mehrere Zehntelmillimeter zurücksteht. Der bewegliche Anker 8 liegt infolgedessen nur an den beiden äußeren Polstücken 7 b und 7 c an. Auf diese Weise ist eine ebene Auflage des Ankers 8 auf den Polstücken und damit eine Vermeidung mechanischer Schwingungen gewährleistet. Ein Phasenverschiebungsring 10 auf dem mittleren Polstück 7 a verhindert in bekannter Weise elektrische Schwingungen, wenn der Elektromagnet mit Wechselstrom gespeist wird. Der Anker 8 besteht aus reinem Eisen und ist nicht aus Blechen aufgebaut.
Der Elektromagnet ist mit Hilfe von Schrauben, 11 an den Schenkeln eines Bügels 12 angeschraubt, der an dem Ventilgehäuse 1 unter Zwischenschaltung einer Kappe 13 mit Schrauben befestigt ist, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind.
Sämtliche Teile des Elektromagneten sind in einer Haube 14 untergebracht, die von einer nicht stromleitenden Flüssigkeit angefüllt ist und Ösen aufweist, die mit Hilfe von Schrauben an entsprechenden Ösen des Ventilgehäuses 1 befestigt sind. Zwischen der Haube 14 und dem Ventilgehäuse 1 ist eine Dichtung 16 angeordnet.
Das Ventilgehäuse l ist mit einer Bohrung versehen, in der die Druckausgleichsmembran 17 mittels eines Ringes 18 festgehalten ist. Die obere Fläche dieser Membran steht mit dem Kühlmittel des Elektromagneten in Berührung. Die untere Membranflache wird von dem das Ventilgehäuse durchströmenden Medium bespült. Zu diesem Zweck ist in dem Ventilgehäuse 1 eine öffnung 19 vorgesehen.
Ist das Ventil in Betrieb, dann sucht das durch den Raum 2 zufließende Medium die Membran 17 zu deformieren und auf diese Weise die innerhalb der Haube 14 befindliche Flüssigkeit so lange zusammenzudrücken, bis Druckausgleich eingetreten ist.
Die Leitungen 20 dienen zur Zuführung elektrischen Stromes zur Erregerwicklung 9 und sind unter Zwischenschaltung einer Stopfbüchse aus der Haube 14 herausgeführt. Die Stopfbüchse besitzt eine Pakkung 21, die zwischen zwei Scheiben 22 und 23 liegt; welche ihrerseits so in die Haube 14 eingebaut sind; daß eine Beschädigung der elektrischen Leitungsdrähte beim Anziehen des Schraubnippels 24 vermieden wird, welcher die Scheibe 22 in der dargestellten Lage hält.
Der Anker 8 ist mit einer Betätigungsstange 25 unter Zwischenschaltung einer Muffe 26 verbunden. Der Anker 8 ist mittels einer Schraube 27 an der Muffe 26 befestigt, die mit ihrem unteren, gespreizten Ende in das Innere der Muffe 26 hineingreift. Die letztere ist auf das mit Gewinde versehene obere Ende der Betätigungsstange 25 aufgeschraubt und wird in der gezeigten Lage durch eine haarnadelförmige Feder 28 gehalten, die durch eines der Löcher 29 in der Muffe 26 und durch eine Ausnehmung 30 in der Stange 25 hindurchgreift. Wird die Feder 28 herausgenommen, dann kann man die Muffe 26 festschrauben oder lösen, um den Abstand zwischen dem Verschlußstück 34 und dem beweglichen Anker 8 in der Ruhelage beliebig einzustellen. Rings um die Betätigungsstange 25, die durch die Kappe 13 hindurchgreift, ist eine Membran 31 angeordnet, deren innerer Umfang in einer Rille der Stange 25 und deren. äußerer Rand zwischen dem Ventilgehäuse 1 und der Kappe 13 eingeklemmt ist. Die Kappe 13 besitzt eine Bohrung 32, so daß der Druck der Kühlflüssigkeit in der Haube 14 auf die obere, kegelstumpfförmig aufgebogene Fläche der Membran 31 einwirkt. Die beiden Flächen der Membran 31 sind also dem gleichen Druck ausgesetzt. Die axiale Führung der Betätigungsstange 25 ist noch durch einen Führungsteil 33 gesichert.
Die Betätigungsstange 25 trägt an ihrem unteren Ende das Verschlußstück 34, das sich auf die Mündung einer Bohrung 35 einer axial verlaufenden Stange 36 legen kann, die ihrerseits mit dem Ve:rschlußstück 4 aus einem Stück besteht. Eine zwischen das Verschlußstück 34 und den Führungsteil 33 der Stange 25 eingelegte Feder 37 sucht das Verschlußstück 34 auf die Mündung der Bohrung 35 zu drücken.
Die Stange 36 ist mit einem Kolben 38 fest verbanden, dessen Querschnitt größer als derjenige des Verschlußstücks 4 ist und der mit einem gewissen Spiel in einem Zylinder 39 geführt ist. Der Zylinder 39 ist an seinem unteren Ende durch einen Deckel 40 abgeschlossen, der auf einem Ansatz des Ventilgehäuses 1 aufgeschraubt ist. Die Kammer 41, die im Innern des Zylinders 39 und über dem Kolben 38 liegt, steht über eine Bohrung 42 mit dem Ablaufraum 3 in Verbindung.
Außerdem ist noch eine Feder 43 zwischen dem i Deckel 40 und dem Kolben 38 eingespannt. Sie wirkt im Sinne einer Abhebung des Verschlußstücks 4 vom Ventilsitz 6. Da die Kraft der Feder 43 schwächer gewäht ist als diejenige der Feder 37 und in der Kraftrichtung der letzteren die Gewichte der Stange 36, des Kolbens 38 und des Verschlußstücks 4 wirken, ruht dieses normalerweise auf dem Ventilsitz 6.
Wird der Elektromagnet erregt, dann zieht er seinen beweglichen Anker 8 an und hebt das Verschlußstück 34 entgegen der Kraft der Feder 37 -von seinem Ventilsitz ab. Das sich unter Druck im Zulaufrauen 2 befindliche Medium gelangt nun in die Bohrung 35 der Stange 36 und beginnt einen Druck auf die untere Fläche des Kolbens 38 auszuüben, denn das Spiel zwischen diesem Kolben und dem Zylinder 39 ist so berechnet, daß die Menge des durch dieses Spiel bewirkten Leckmediums kleiner als die durch die Bohrung 35 fließende Menge des Mediums ist. Da die wirksame Fläche des Kolbens 38 größer als diejenige des Verschlußstücks 4 ist; ist die auf den Kolben 38 von unten ausgeübte Kraft,.. welche das Verschlußstück 4 anheben möchte, grö-' ßer als die Kraft, welche es auf den Ventilsitz zu drücken sucht. Das Verschlußstück 4 wird deshalb angehoben und ermöglicht auf diese Weise den Durchfluß vom Zulaufraum 2 zum Ablaufraum 3.
Wird der Elektromagnet entregt, dann läßt die Rückführfeder 37 das Verschlußstück 34 auf seinen Sitz herunterfallen, so daß die Bohrung 35 abgesperrt wird. Der Kolben 38, der nun auf seiner unteren Fläche nicht mehr dem Druck des Mediums ausge setzt ist, fällt unter der Wirkung seines Gewichtes und der Feder 37 entgegen der Wirkung der Feder 43 nach unten. Sobald die ringförmige Dichtung 5 den . Ventilsitz 6 berührt, wird sie durch den auf das: Verschlußstück 4 wirkenden Druck des Mediums fest auf den Ventilsitz 6 gedrückt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE; 1. Elektromagnetisch betätigtes Absperrventil, bei dem der Elektromagnet in einem vom Ventilrauen getrennten, mit einem Kühlmittel angefüllten Raum angeordnet und die Abdichtung beider Räume gegeneinander durch eine elastische Meinbran hergestellt ist, durch deren Mitte die Betätigungsstange für das Verschlußstück hindurchrag dadurch gekennzeichnet, daß der in Strömungsrichtung vor dem Verschlu stück (34) und unterhalb der Membran liegende Zulaufraum (2) des Ventilgehäuses (1) durch eine Druckausgleichsöffnung (19) mit dem Magnetraum verbanden und zwischen diesem und der Druckausgleichsöffnung (19) eine Druckausgleichsmembran (17) angeordnet ist, über welche das den Elektromagneten (7, 8, 9) umspülende Kühlmittel :den gleichen Druck wie das das Ventilgehäuse (1) durchströmende Druckmittel erhält.
2. Absperrventil nach Anspruch 1; dadurch ge kennzeichnet, daß die mit der Betätigungsstange (25) für das Verschlußstück (34) verbundene Membran (31) mit ihrem äußeren Umfang zwischen der Ringfläche einer konzentrisch zu der Betätigungsstange (25) angeordneten Aasdrehung des Ventilgehäuses (1) und einer die Betätigungsstange (25) führenden, in die Aasdrehung emge^ paßten Kappe (13) gehalten ist, welche eine Bohrung (32) aufweist, die den Raum über der Meinbrav (31) mit dem den Elektromagneten (7; 89) umgebenden Raum verbindet.