DE1500634B1

DE1500634B1 - Elektromagnetventil mit Gesperre

Info

Publication number: DE1500634B1
Application number: DE1966A0052329
Authority: DE
Inventors: Churchill Alan W
Original assignee: Automatic Switch Co
Current assignee: Automatic Switch Co
Priority date: 1965-05-12
Filing date: 1966-04-30
Publication date: 1970-04-02
Also published as: GB1112144A; NL6606334A; CH447747A; US3385559A; NL146920B

Description

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Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil, Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis desen Ventilglied federnd in Schließstellung vorge- auf die Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erspannt und mittels eines Magneten vom Sitz abheb- läutert. In der Zeichnung zeigt
bar ist, mit einem bei Öffnungsstellung des Ventil- Fig. 1 im Längsschnitt das als Ausführungsbeigliedes federnd einrastenden Gesperre, welches das 5 spiel zu beschreibende Ventil in Schließstellung,
Ventilglied nach Verrastung im Öffnungszustand hält, F i g. 2 eine ähnliche Darstellung in öffnungsstel- und einem weiteren Elektromagneten zur Lösung des lung,

Gesperres. Bei einem bekannten Ventil dieser Gat- F i g. 3 vergrößert im Detail das Gesperre,

tung (deutsche Patentschrift 552 942) besteht das Ge- F i g. 4 das Gesperre im Augenblick der Freigabe

sperre aus einem senkrecht zur Bewegungsrichtung ίο und

des Ventilgliedes verschiebbaren Stift, der in eine Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 in Fig. 1. entsprechende radiale Ausnehmung des Ventilgliedes Das zur Erläuterung der Erfindung in den F i g. 1 einrasten kann, wenn das Ventilglied vom Ventilsitz bis 5 dargestellte Elektromagnetventil weist ein Venabgehoben ist. Durch einen Elektromagneten läßt tilgehäuse 20 mit Einlaß- und Auslaßöffnungen 21, sich bei diesem Gesperre der Stift aus der Ausneh- 15 einen Ventilsitz 22 und ein Ventilglied 23 auf, das mung zurückziehen, wonach das federnd in Schließ- auf den Ventilsitz aufgesetzt und von demselben abstellung vorgespannte Ventilglied sich schlagartig in gehoben werden kann. Das Ventilglied 23 ist in übdie Schließstellung begibt. licher Weise in die Stirnfläche eines Ventilkörpers Die bekannte Ausführung arbeitet insbesondere 24 eingelassen, der als Zylinderkörper ausgebildet dann nicht zuverlässig genug, wenn als Sicherheits- 20 ist und dessen entgegengesetztes Ende den Anker maßnahme einer entsprechenden Anlage das Schlie- einer Spule 25 bildet. 26 ist ein Gewindestöpsel. Bei ßen dieses Ventils erforderlich ist, denn es besteht der dargestellten Anordnung der Bauteile zieht eine die Gefahr, daß die Verrastung nicht sofort ausklinkt. Erregung der Spule den Ventilkörper 24 in die öff-Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein in nungsstellung nach Fig. 2. Bei Entregung der Spule Öffnungsstellung verrastbares Elektromagnetventil zu 25 bewegt eine zwischen das Ventilgehäuse und den schaffen, bei welchem im Falle einer Erregung des Ventilkörper eingesetzte Schließfeder 27 letzteren in Entriegelungsmagneten ein sicheres Schließen des die Schließstellung nach Fig. 1.
Ventils gewährleistet ist. Das Gesperre soll den Ventilkörper 24 in der Stel-Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung lung nach F i g. 2 sperren, so daß die Schließfeder 27 aus von einem Elektromagnetventil der eingangs be- 30 bei Entregung der Spule 25 nicht wirksam werden zeichneten Gattung und besteht darin, daß das Ge- kann. Auf diese Weise kann das Ventil in Öffnungssperre ein an sich bekanntes Kugeigesperre ist, dessen stellung verrastet werden.

Kugel(n) federnd in Sperrstellung vorgespannt ist Der Ventilkörper 24 sitzt konzentrisch in einem (sind) und dessen Betätigungskonus von dem zweiten Gehäuse 28, dessen eine Stirnseite an dem Ventil-Elektromagneten bei dessen Erregung gegen die 35 gehäuse 20 und dessen andere Stirnseite an dem Trä-Kraft der Feder in die Lösestellung des Gesperres gerrahmen der Spule befestigt ist. Die Teile 24 und verschiebbar ist, und daß die Schließfeder des Ge- 28 sind ineinander in axialer Richtung verschiebbar, sperres in derselben Richtung auf das Ventilglied In der Innenwandung des Gehäuses 28 ist eine Ausarbeitet wie dessen Schließfeder. nehmung 29 ausgebildet, die an einem Ende eine Grundsätzlich sind solche Kugeigesperre bei Ven- 40 Ringschulter 30 aufweist. Die Ringschulter 30 ist tilen bekannt, z. B. aus dem deutschen Gebrauchs- gegen die Längsachse des Gehäuses 28 in der darmuster 1 735 417, das aber ein Ventil beschreibt, gestellten Weise geneigt.

bei welchem die Öffnung des Ventils durch einen Eine Querbohrung 31 des Zylinderteiles 24 ist so Strömungsmitteldruck und nicht durch einen Betäti- ausgerichtet, daß sie bei der gegenseitigen Bewegung gungsmagneten bewirkt wird. Es ist auch — aus der 45 der Teile mit der Ausnehmung 29 in Deckung gedeutschen Auslegeschrift 1085 736 — bekannt, die bracht werden kann. In der Stellung nach Fig. 1 Kraft einer Magnetspule auf einen Anker zu über- deckt sich die Querbohrung 31 nicht mit der Austragen, wobei aber nur eine Feder dazu dient, die nehmung 29, dagegen zeigt die F i g. 2 die Deckungs-Kraft des Ankers auf ein Ventilglied zu übertragen. stellung der Teile.

Aufgabenmäßig besteht mithin keine Verbindung 50 In der Querbohrung 31 lagert mindestens eine

zwischen der zuletzt bekannten Ausführung, die Kugel 32, deren Durchmesser nur geringfügig kleiner

schlagfrei arbeiten soll, während im Falle der vor- als der der Querbohrung, jedoch größer als die Tiefe

liegenden Erfindung ein schlagartiges Arbeiten ge- der Ausnehmung 29 ist. Die Querbohrung 31 reicht

rade erwünscht wird. quer durch den Ventilkörper 24, und es sind zwei

Dadurch, daß die nach der Erfindung vorgesehenen 55 Kugeln darin gelagert. Wenn die Querbohrung 31 mit

beiden Federn in ein und derselben Richtung arbei- der Ausnehmung 29 fluchtet, können sich die Kugeln

ten, steht außerdem eine im Vergleich zum Stand 32 radial nach außen gemäß F i g. 2 bewegen, so daß

der Technik größere Schließkraft zur Verfügung, da jede Kugel in die Ausnehmung 29 hineinreicht. Wenn

die Feder des Gesperres durch die Bewegung des die Querbohrung 31 nicht mit der Ausnehmung 29

Kugelgesperres vorgespannt wird und bei Ausrasten 60 fluchtet, sind die Kugeln 32 in die Stellungen nach

der Kugeln sofort in Schließrichtung zusätzlich auf F i g. 2 zurückgezogen.

das Ventilglied einwirkt. Insbesondere sind durch Zu dem Gesperre gehört eine Schaltvorrichtung Abnutzungserscheinungen bei dem bekannten ein- zur Aufbringung und Wegnahme eines radial nach gangs beschriebenen Ventil zu befürchtende Versager außen gerichteten Drucks auf die Kugeln 32. Hierzu nicht möglich. 65 dient ein Rastkonus 33, der auf einer Stange 34 sitzt, Besonders zweckmäßige Ausgestaltungen des Ge- die durch eine Längsbohrung des inneren Zylindergenstandes der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 körpers 24 reicht und die Querbohrung 31 schneidet, und 3 beschrieben. Ein Stellelement dient zur Erzeugung einer gering-

fügigen Vor- und Rückbewegung der Stellstange 34 mit dem daran sitzenden Rastkonus 33. Nach der dargestellten Ausführungsform stützt sich die Stellstange 34 auf einer Feder 35 ab, die innerhalb einer entsprechenden öffnung des Ventilkörpers 24 liegt. Die Stellstange 34 reicht durch den Gewindestöpsel 26 sowie durch einen Ansatz 36 hindurch, welche Teile jeweils einen axialen Durchgang aufweisen.

Der Teil 36 dient als Schraubstöpsel für eine Entriegelungsspule 37, die bei Erregung einen Anker 38 xo aus der Stellung nach F i g. 2 in Anlage an den Schraubstöpsel 36 nach der Stellung in F i g. 1 nach unten zieht.

Das Gesperre arbeitet in folgender Weise: Die Teile sind in F i g. 1 in Auslösestellung gezeigt. Dort ist keine Spule erregt, und der Ventilkörper 24 wird durch die Feder 27 in Anlage an dem Ventilsitz 22 gehalten. Der Anker 38 der Entriegelungsspule ruht infolge seines Gewichts auf dem Schraubstöpsel 36 auf. Die Querbohrung 31 des inneren Zylinderkörpers fluchtet nicht mit der Ausnehmung 29, und die Kugeln 32 befinden sich in ihrer zurückgezogenen Stellung. Sobald die Spule 25 zur Öffnung des Ventils erregt wird, wird der Ventilkörper 24 angehoben. Wenn die Querbohrung 31 mit der Ausnehmung 29 fluchtet, kann die Feder 35 den Rastkonus 33 in geringem Maße anheben, so daß eine radial nach außen gerichtete Kraft auf die Kugeln 33 ausgeübt wird und dieselben in die Stellung nach F i g. 2 geschoben werden. Gleichzeitig stößt das Oberende der Stellstange 34 an den Anker 38 an und hebt denselben in die Stellung nach F i g. 2 an. Die Teile verbleiben nunmehr in verrasteter Stellung, und das Ventil bleibt offen, auch wenn die Spule 25 nicht mehr erregt ist.

Der Rasteffekt ist aus F i g. 3 deutlich zu erkennen. Die nach oben gerichtete Kraft der Feder 35 auf den Konus 33 drückt jede Kugel 32 nach außen. In dieser Stellung der Teile übt die Schließfeder 27 eine nach unten gerichtete Kraft 39 auf die Kugel 32 aus. Gleichzeitig überträgt die Schulter 30 eine nach oben gerichtete Kraft 40 auf die Kugel 32. Die Kugel ist damit zwischen den Teilen 24 und 28 eingeklemmt, so daß auf die Kugel insgesamt eine zusammendrückende Kraftwirkung durch die einander entgegenwirkenden Kräfte 39 und 40 ausgeübt wird. Die Kräfte 39 und 40 liegen nicht auf einer gleichen Wirkunglinie, so daß die Kugel 32 in die Querbohrung 31 zurückgedrückt würde, wenn der Rastkonus 33 keine nach außen gerichtete Kraft liefern würde. Die von dem Rastkonus herrührende Kraft kann sehr gering sein, doch solange eine solche nach außen wirkende Kraft auf die Kugel einwirkt, bleibt die Kugel tatsächlich zwischen den Teilen 24 und 28 eingepreßt, so daß eine Bewegung in Ventilschließrichtung unterbunden ist. Versuche haben ergeben, daß mit einer Anordnung nach F i g. 3 einer Belastung von etwa 11kg zwischen den Punkten 39 und 40 durch eine nach außen wirkende Kraft des Rastkonus 33 von nur etwa 280 g das Gleichgewicht gehalten werden kann.

Wenn das Gesperre gelöst werden soll, wird die Spule 37 kurzzeitig erregt, so daß der Anker 38 nach unten gezogen wird. Dadurch wird eine nach unten gerichtete Kraft auf die Stellstange 34 ausgeübt, wodurch der Rastkonus 33 verschoben wird, so daß die Kugel 32 unter der gemeinsamen Wirkung der Kräfte und 40 nach innen kommt. Die geneigte Ausrichtung der Schulter 30 erleichtert diese Wirkung. Die Kraft 39 sorgt für eine Rückstellung der verschiedenen Teile in ausgelöster Stellung nach Fig. 1.

Claims

Patentansprüche:

1. Elektromagnetventil, dessen Ventilglied federnd in Schließstellung vorgespannt und mittels eines Magneten vom Sitz abhebbar ist, mit einem bei Öffnungsstellung des Ventilgliedes federnd einrastenden Gesperre, welches das Ventilglied nach Verrastung im Öffnungszustand hält, und einem weiteren Elektromagneten zur Lösung des Gesperres, dadurch gekennzeichnet, daß das Gesperre ein an sich bekanntes Kugeigesperre ist, dessen Kugel(n) federnd in Sperrstellung vorgespannt ist (sind) und dessen Betätigungskonus (33) von dem zweiten Elektromagneten (37, 38) bei dessen Erregung gegen die Kraft der Feder (35) in die Lösestellung des Gesperres verschiebbar ist, und daß die Schließfeder (35) des Gesperres in derselben Richtung auf das Ventilglied arbeitet wie dessen Schließfeder (27).

2. Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Federn (27, 35) gleichachsig und konzentrisch zueinander angeordnet sind.

3. Elektromagnetventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließfeder (27) außen am Ventilglied (24) angreift, die Schließfeder (35) des Gesperres dagegen in dem topfförmigen Ventilglied (24) liegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen OOPY