DE1225007B

DE1225007B - Magnetic drive for actuating auxiliary controlled fluid valves

Info

Publication number: DE1225007B
Application number: DES71202A
Authority: DE
Inventors: Anton Galli
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1960-11-10
Filing date: 1960-11-10
Publication date: 1966-09-15
Also published as: DE1228481B

Description

Magnetischer Antrieb zur Betätigung von hilfsgesteuerten Flüssigkeitsventilen . Di e Erfindung bezieht sich auf einen magnetischen Antrieb von hilfsges'teuerten Flüssigkeitsventilen, deren. die Durchflußöffnung abschließende Membran ,durch einen das öffnen und Schließen einer Ablauföffnung in der Membran bewirkenden Magnetanker gesteuert wird, der längsverschieblich und federbelastet in einem von der Flüssigkeit über enge O#*upkausgleichsöffnungen in der Membran beaufschlagten Raum gelagert ist.Magnetic drive for actuating auxiliary controlled liquid valves . The invention relates to a magnetic drive of auxiliary fluid valves whose. the diaphragm closing the flow opening is controlled by a magnet armature causing the opening and closing of a drain opening in the diaphragm, which is longitudinally displaceable and spring-loaded in a space acted upon by the liquid through narrow compensation openings in the diaphragm.

Bei Ventilen der obengenannten Art ist es zum betriebssicheren Arbeiten erforderlich, für eine gute Abdichtung zu sorgen. Für eine Abdichtung vor allem des Magnetsystems gegenüber dem eigentlichen Ventil ist aber ein gewisser Raum notwendig, was einen relativ großen Luftspalt zwischen Anker und Magnetsystem bedingt und somit eine Vergrößerung des elektromagnetischen Kraftbedarfs mit sich bringt.In the case of valves of the type mentioned above, it is essential for safe working necessary to ensure a good seal. For a seal above all However, a certain space is necessary between the magnet system and the actual valve, which causes a relatively large air gap between armature and magnet system and thus brings with it an increase in the electromagnetic power requirement.

Es., ist bei einem Magnetventil zwar bekannt, » eine magnetisch gut leitende, druckdicht eingesetzte Platte auf den, Polflächen des Magnetsystems anzuordnen. Abgesehen davon, daß die Platte nicht leicht verarbeitbar ist, kann mit dieser Platte der Luftspalt des Magnetsystems nicht bestimmt werden, so daß zusätzliche Mittel zur Vermeidung des Klebens vorgesehen werden müssen, was zusätzlich zur druckfesten Befestigung der Platte das Magnetventil verteuert. Außerdem bildet die Platte einen gewissen Kurzschluß für das Magnetsystem, so *daß der Leistungsbedarf des bekannten Ventils groß ist.In the case of a solenoid valve, it is known to “ arrange a magnetically highly conductive, pressure-tight plate on the pole faces of the magnet system. Apart from the fact that the plate is not easy to process, the air gap of the magnet system cannot be determined with this plate, so that additional means must be provided to avoid sticking, which increases the cost of the solenoid valve in addition to the pressure-tight fastening of the plate. In addition, the plate forms a certain short circuit for the magnet system, so that the power requirement of the known valve is high.

Es ist weiterhin eine Magnetventilanordnung mit einem, den Magnetanker aufnehmenden dosenförmigen Raum bekannt. Bei dieser Anordnung wird der Magnetanker aus in die Membran eingebetteter körniger, magnetisch gut leitender Substanz gebildet. Durch diesen Aufbau ergibt sich eine Verteuerung des Membrankörpers sowie eine Verminderung ihrer Elastizität. Letzteres sowie der über die Pole des Magneten gelegte, den Luftspalt vergrößernde Kunststoffboden machen eine unnötig große Erregerleistung für den Magneten erforderlich. Eine gute Abdichtung kann bei dieser Anordnung durch den glatt aufliegenden Kunststoffboden ebenfalls nicht erreicht werden.It is also a solenoid valve arrangement with a magnet armature receiving can-shaped space known. With this arrangement, the magnet armature formed from granular, magnetically highly conductive substance embedded in the membrane. This structure results in an increase in the price of the membrane body and a reduction their elasticity. The latter as well as the air gap placed over the poles of the magnet enlarging plastic bottoms make an unnecessarily large excitation power for the magnet necessary. A good seal can be achieved with this arrangement through the smooth surface Plastic bottom cannot be reached either.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein auch bei hohen Drücken gut abgedichtetes Magnetventil zu schaffen. Darüber hinaus soll die zur Betätigung des Magnetventils erforderliche elektromagnetische Kraft relativ klein sein, d. h. das erfindungsgemäße Magnetventil soll bei einfachem Aufbau möglichst kleines Bauvolumen bei geringem Leistungsbedarf besitzen. Dies wird durch die Erfindung auf besonders einfache Weise dadurch erreicht, daß eine auf zwei Polflächen des Magneten in an sich bekannter Weise unmittelbar anfliegende, den Luftspalt des Magnetsystems bestimmende Dichtfolie mit einem den in an sich bekannter Weise als Flachanker ausgebildeten Magnetanker aufnehmenden, in eine angepaßte Ge- häuseöffnung eingesetzten Druckring eine an sich bekamite dosenförnüge Einheit bildet, wobei in den Druckring auf der den Polflächen zugewandten Seite Polplatten eingelegt sind, die den Magnetfluß dem Anker zuführen.The invention is therefore based on the object of creating a solenoid valve that is well sealed even at high pressures. In addition to the force required to operate the solenoid valve electromagnetic force be relatively small, i. H. the solenoid valve according to the invention should have the smallest possible structural volume with a low power requirement with a simple structure. This is achieved by the invention in a particularly simple manner in that a sealing film which directly approaches two pole faces of the magnet in a manner known per se and which determines the air gap of the magnet system with a sealing film which accommodates the magnet armature, which is designed as a flat armature in a manner known per se, is adapted The pressure ring inserted into the housing opening forms a dosenförnuge unit, with pole plates being inserted into the pressure ring on the side facing the pole faces, which feed the magnetic flux to the armature.

Die zum Betätigen des Magnetventils benötigte elektrische Leistung ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung gering, da der Luftspalt sehr klein gehalten werden kann und die eingelegten Polplatten eine gute Feldverteilung bewirken' Durch die Verwendung der Folie kann ein am Magneteisen gegebenenfalls . vorzusehender Luftspalt entfallen, was fertigungstechnisch eineVereinfachung bedeutet.The electrical power required to operate the solenoid valve is low in the arrangement according to the invention, since the air gap can be kept very small and the inserted pole plates cause a good field distribution . there is no need for an air gap, which means a simplification in terms of manufacturing technology.

Eine vorteilhafte Abdichtung des Magnetventilgehäuses wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dadurch erreicht, daß die Dichtfolie am äußeren Umfang des Druckringes hochgezogen und über dessen freie Stirnseite gelegt ist.An advantageous seal of the solenoid valve housing is according to a Further development of the invention achieved in that the sealing film on the outer circumference of the pressure ring is pulled up and placed over its free face.

Eine besonders einfache Herstellung des Magnetventils ergibt sich, wenn die Folie aus nichtniagnetischem Metall besteht und an der freien Stirnseite des Druckringes umgebördelt ist. Die Folie braucht dann nicht mit Teilen verlötet zu werden, was sich kostengünstig auswirkt.A particularly simple production of the solenoid valve results, if the foil consists of non-diagnostic metal and on the free end face of the pressure ring is flanged. The foil then does not need to be soldered to parts to become, which has a cost-effective effect.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.Further features of the invention emerge from the further subclaims.

An Hand der Zeichnung sei ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Alle für das Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Teile sind dabei weggelassen.An exemplary embodiment of the invention will be described with reference to the drawing. All parts not required for understanding the invention are omitted.

t2 Über einen Einlaufstutzen 1 tritt die Flüssigkeit in den Ventilraum 2 ein, der gegenüber' dem Auslauf 3 durch eine Membran 4 abgeschlossen ist. Die Meinbran 4 ist mit kleinen Öffnungen 5 zur Erzielung eines Druckausgleiches. zwischen den Räumen 2 und 6 versehen. In dem ebenfalls mit Flüssigkeit gefüllten Raum 6#- der' 'unter Gleichdiuck mit dem Raum 2 steht, ist der Anker 7 des Magneten 8 angeordnet. Durch ein kegelförmiges Verschlußstück 9 wird eine Ablauföffhung 10 in der Membran 4 geschlossen gehalten. Der Anker 7 steht dabei unter dem Einfluß einer im Querschnitt trapezförmigen Schraubenfeder 11. Das den Magneten 8 aufnehmende -Unterteil 12 des- Ventils ist mit-dem die Zu- und Abflüsse bildenden Oberteil 13 durch nicht gezeichnete Schraubelemente unter Einfügung des dichtenden Randes 14 der Membran 4 verbunden. lüerbei stützt sich der Rand 14 einerseits am Teil 13 und andererseits an einem eingelegten Druckring 15 ab. Der Druckring 15 ist mit einer Folie 16 derart unikleidet, daß sich die Folie um den oberen freien Rand 17- des Druckrin'ges 15 legt und bodenseitig, also an der den Polflächen le -des Magneten 8 zugewandten Seite -eine Dose bildet. Um die Folie 16 vor Beschädigungen zu schützen und gleichzeitig eine einwandfreie Verbindtfdg -des Ankers 7 mit den Pohlächen18 bei einem durch die Folie16 vorg#gebenen,- -definierten Luftspalt herzustellen, sind in Ausnehmungen des Druckringes 15 die Polplatten 19 aus magnetisierbarem Material formschlüssig eingelegt. Die Erregerwicklung des Magneten 8 ist n-üt 20 bezeichnet.t2 The liquid enters the valve chamber 2 via an inlet connection 1 , which is closed off by a membrane 4 with respect to the outlet 3. The Meinbran 4 has small openings 5 to achieve pressure equalization. between rooms 2 and 6 . The armature 7 of the magnet 8 is arranged in the space 6 #, which is also filled with liquid and which is '' at the same pressure as the space 2. A drain opening 10 in the membrane 4 is kept closed by a conical closure piece 9. The armature 7 is under the influence of a helical spring 11 with a trapezoidal cross-section. The lower part 12 of the valve receiving the magnet 8 is connected to the upper part 13, which forms the inflow and outflow, by screw elements (not shown) with the sealing edge 14 of the membrane inserted 4 connected. lüerbei, the edge 14 is supported on the one hand on part 13 and on the other hand on an inserted pressure ring 15 . The pressure ring 15 is unikleidet with a foil 16 such that the film wraps around the upper free edge 17 of the Druckrin'ges 15 and the bottom side, ie on the le the pole faces - of the magnet 8 side facing -a box forms. To the film 16 to protect from damage and at the same time a perfect Verbindtfdg - of the armature 7 with the Pohlächen18 at a vorg # passed through the Folie16 - produce -definierten air gap, the pressure ring 15 are inserted positively locking the pole plates 19 of magnetizable material in the recesses. The excitation winding of the magnet 8 is designated n-üt 20.

- Der Druckring15 kann z.B. aus Kunststoff und die Folie16 aus elektrisch leitende in aber nichtmagnetischem Material gefertigt sein.- Auch die Verwendung einer Ganzmetallausführung, für Druckring und Folie ist möglich; es sind jedoch dabei die unter Umständen auftretenden Wirbels'tromverluste in Rechnung zu setzen und deshalb mit Vorzug schlechter leitendes Material, z. B. Bronze, zu verwenden. - The Druckring15 may, for example of plastic and the Folie16 from electrically conductive non-magnetic material but in manufactured Also, the use sein.- an all-metal construction, for the pressure ring and the film is possible; However, the eddy current losses that may occur must be taken into account and therefore less conductive material, e.g. B. bronze to be used.

Claims

Claims: 1. -Magnetic drive for actuating auxiliary-controlled liquid valves, the diaphragm of which closes the flow opening is controlled by a magnet armature causing the opening and closing of a drain opening in the diaphragm, which is longitudinally displaceable and spring-loaded in one of the liquid via narrow pressure equalization openings; .Membrane acted upon space, characterized in that one on two pole faces (1-8) of the Magne th in a known manner directly approaching the air gap of the magnet system - sealing film (16) with one of the known in a manner as Flat armature (7) designed magnet armature receiving, inserted into an adapted housing opening (15) forms a known box-shaped unit, with pole plates (19) being inserted into the pressure ring on the side facing the pole faces (18), which carry the magnetic flux feed to the anchor.

2. Drive according to claim 1, marked by # Ii, characterized in that the sealing film (1,6) is placed on the outer circumference of the pressure ring (15) and over the free end face (17). 3. Drive according to claim 2, characterized in that the film (16) consists of non-magnetic metal and is flanged on the free end face (17) of the pressure ring (15). 4. Drive according to claim 1, characterized in that the pressure ring (i5) together with the film (16) as a unit, for. B. made of plastic. -5. Drive according to claim 1, characterized marked "characterized in that the film (1.6) and the pressure ring (15) consist of the same or similar material and both parts together by heat treatment, for example by -. Welding, tightly connected to each other. - - 6. Drive "according to spoke 1 to 5, characterized in that the film (16) or the bottom can part has a thickness of less than 0.2 mm . - 7. Drive according to one 'of claims 1 to 6, characterized in that the magnet armature (7) by him enclosing, preferably irapezförmig shaped in cross section, coil spring (11) over parts or Pol' plates (19) and / or de§ Pressure ring (15) or corresponding indentations of this ring from. 2 is etched. Publications considered: German Patent No. 566 256; British Patent No. 823,105; USA. Pat Nr.- 2,305,151, 2,622,618, 2,705,608, 2,914,086.