DE1550462C - Elektromagnetisch betätigtes Ventil - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch be- sich in den Raum zwischen den Auslaß-Leitungen 13 tätigtes Ventil mit einem Gehäuse, das einen im und 14.

wesentlichen zylindrischen Hohlraum mit einem offe- Gemäß der Erfindung sind Hilfskanäle 16 und 17

nen, mit einer Zufuhrleitung verbundenen und einem vorgesehen, die an ihrem einen Ende jeweils mit den geschlossenen Ende umschließt, in dem ein Paar axial 5 Auslaß-Leitungen 13 bzw. 14 in Verbindung stehen, ausgerichteter, gegenüberliegend angeordneter Aus- An ihrem anderen Ende stehen sie 16 bzw. 17 mit laßleitungen einmündet und mit einer im Gehäuse zwei axial ausgerichteten Kammern 20 bzw. 21 in angeordneten im Bereich des geschlossenen Endes Verbindung, die sich im Gehäuse 10 quer zum untebeweglich befestigten Klappe, die sich entlang der ren Ende des Hohlraums 11 erstrecken. In den Kam-Achse des Gehäuses erstreckt und eine Bewegung io mern 20 bzw. 21 ist ein Kolben 22 angeordnet. Mit auf die gegenüberliegend angeordneten Auslässe zu seinem mittleren Teil erstreckt sich dieser durch den und von diesen weg ausführen kann, um den einen Hohlraum 11 und ist mittels eines mit 19 bezeichne- oder den anderen Auslaß zu verschließen und mit ten Kugelgelenks mit dem Ende der Klappe 15 geeiner elektromagnetischen Antriebsvorrichtung, die kuppelt, derart, daß die Klappe und der Kolben 22 nach Maßgabe eines von einem Impulsdauermodula- 15 sich als eine Einheit verschieben können, wobei die tor gelieferten elektrischen Steuersignals die Klappe Klappe sich um ihre Welle 23 verschwenkt und der zu periodischen Bewegungen veranlaßt, wobei die An- Kolben in den Kammern 20, 21 gleitet. In der Kamliegezeit der Klappe an den Auslassen und die hier- mer 21 ist ein Schraubstöpsel S zum leichteren Zuzu proportionale Dauer einer Verbindung zwischen sammenbau vorgesehen.

der Zufuhrleitung und der jeweiligen Auslaßleitung 20 Wie in F i g. 2 schematisch angedeutet, ist die durch das elektrische Steuersignal bestimmt ist, nach Klappe 15 auf einer in dem Ventilgehäuse 10 gelager-Patentanmeldung P 1 500 185.1-12. ten Welle 23 schwenkbar angeordnet. Mittels zweier

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu- durch, einen Impulsdauermodulator 26 gesteuerter gründe, das den Gegenstand des Hauptpatents bil- Elektromagneten 24 bzw. 25 kann ein mit der Welle dende Ventil dahingehend zu verbessern, daß die 25 23 gekuppelter Anker 27 in der einen oder anderen zum Abheben der Klappe gegen den im Innern des Richtung verschwenkt werden, derart, daß die Klappe Systems herrschenden Druck erforderliche Kraft noch 15 abwechselnd auf den Ventilsitzen der Auslaßweiter verringert wird. Leitungen 13 bzw. 14 aufruht. Die Klappe 15, Anker Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch 27 und der Kolben 22 sind in F i g. 2 strichpunktiert Rückstellvorrichtungen, welche durch den Druck des 30 in ihrer voll nach rechts ausgelenkten Betriebssteldurch den nach der jeweiligen Stellung der Klappe lung dargestellt.

unverschlossenen Auslasses strömenden Druckmittels Eine Regelung der Flüsse durch die Auslaß-Lei-

betätigt werden und bestrebt sind, die Klappe im tungen 13 und 14 wird dadurch erreicht, daß man Sinne einer Schließung des jeweils geöffneten Aus- die Verweildauer der Klappe 15 an einem der Venlasses und Öffnung des jeweils verschlossenen Aus- 35 tilsitze der Auslaß-Leitungen erhöht und entsprelasses zu verstellen. chend die Verweildauer an dem anderen verringert.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus Die Regelung erfolgt nach Maßgabe elektrischer Imden Unteransprüchen. pulssignale, weiche den Elektromagneten 24 und 25

Rückstellvorrichtungen sind an sich bei elektro- von dem Impulsdauermodulator 26 zugeführt wermagnetisch betätigten Ventilen mit einer zwischen 40 den. Auf diese Weise erhält man einen unterschiedzwei gegenüberliegend angeordneten Einlaßleitungen liehen Fluß durch die Auslaßleitungen 13 bzw. 14, befindlichen Klappe bereits bekannt. Die Strömungs- der direkt proportional den Signalen des Impulsrichtung ist bei diesen bekannten Ventilen gerade dauermodulators ist. Für das Signal Null ist die Verumgekehrt zu der bei dem erfindungsgemäßen Ventil. weildauer an den beiden Auslassen gleich groß, was Die Wirkungsweise der Rückstellvorrichtungen läßt 45 zu gleichen Flüssen durch die Auslaßleitungen führt, sich mit der bei dem erfindungsgemäßen Ventil nicht Im folgenden soll die Betriebsweise des Ventils im

vergleichen, denn im wesentlichen soll durch diese einzelnen erläutert werden. Das Druckmittel tritt bekannten Rückstellvorrichtungen ein linearer Zu- durch die Zufuhrleitung 12 in der Pfeilrichtung ein sammenhang zwischen dem Stellsignal und der hier- und unterteilt sich von hier aus im weiteren Verlauf mit erzeugten Druckänderung hergestellt werden. 50 auf die Auslaß-Leitungen 13 bzw. 14. Sobald der Im folgenden sind Ausführungsbeispiele an Hand Elektromagnet 25 von dem Impulsdauermodulator der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt 26 einen Impuls erhält, wird die Klappe 15 durch die

F i g. 1 im Schnitt ein Ventil gemäß einer bevor- Elektromagnetwirkung zum Verweilen auf der Sitzzugten Ausführungsform der Erfindung, fläche der Auslaß-Leitung 14 veranlaßt (vgl. die

F i g. 2 in schematischer Darstellung das Ventil 55 strichpunktierte Darstellung des Ankers 27 und der nach Fig. 1 zur Veranschaulichung seiner bevorzug- Klappe 15), wodurch ein Fluß durch die Auslaßten Betriebs- und Arbeitsweise. Leitung 14 unterbunden wird. Das Druckmittel fließt

Das in F i g. 1 gezeigte Ventil weist ein Gehäuse sodann durch die andere Auslaß-Leitung 13. Sobald 10 mit einem sich in diesem in Längsrichtung er- der an dem Elektromagneten 25 anliegende Impuls streckenden im wesentlichen zylindrischen Hohl- 60 beendet und dem Elektromagneten 24 ein Impuls zuraum 11 auf. An seinem einen Ende steht der Hohl- geführt ist, wird die Klappe 15 zum Verweilen auf raum mit einer Zufuhrleitung 12 in Verbindung, die der Sitzfläche der anderen Auslaß-Leitung 13 geihrerseits an einen unter Druck stehenden Vorrat bracht, so daß der Fluß durch diese Auslaß-Leitung des zu steuernden Druckmittels angeschlossen ist. unterbunden wird und das Druckmittel nunmehr nur An den Seiten des Hohlraums 11 sind einander ge- 65 durch die gegenüberliegende Auslaßleitung 14 strögenüberliegend Auslaß-Leitungen 13 und 14 ange- men kann. Die Flüsse durch die Auslaßleitungen 13 ordnet. Innerhalb des Hohlraums 11 ist eine Klappe bzw. 14 sind direkt proportional den jeweiligen Ver-15 schwenkbar gelagert; ihr freies Ende 18 erstreckt weildauern der Klappe 15 auf den betreffenden Sitz-

flächen der Auslaßleitungen. Gemäß der Erfindung wird die Wirkung der Elektromagnete durch einen mittels der Hilfskanäle auf den Kolben 22 ausgeübten Druck unterstützt, der bestrebt ist, die Klappe durch Kraftausübung auf den Kolben zum Anliegen an der gegenüberliegenden Auslaßleitung zu bringen. Der Querschnitt des Kolbens ist hinreichend groß, daß der durch die Hilfskanäle zugeführte Druck zur Ausübung entsprechender Rückstellkräfte auf die Klappe ausreicht, wodurch die für die Elektromagneten erforderlichen Kräfte weitgehend verringert werden. Des weiteren ist der Kolben so bemessen, daß er die Klappe veranlaßt, ihre Mittel- oder neutrale Stellung einzunehmen, sofern keine anderweitige Steuerwirkung von den Elektromagneten ausgeübt wird.

Ein Vorteil der Ventilanordnung gemäß der Erfindung besteht darin, daß die zur Verstellung der Klappe erforderliche elektrische Energie verringert wird. Dies beruht darauf, daß der Kolben 22 als Gleichgewichtskolben zum Abheben der Klappe von einem verschlossenen Auslaß entgegen den Druckkräften innerhalb des Hohlraums 11 wirkt.

Der Kolben 22 kann selbstverständlich alternativ auch auf der gleichen Seite der Welle 23 wie die Auslaßleitungen angeordnet werden. Bei dieser An-Ordnung waren zwei Enden der Hilfskanäle 16 bzw. 17 zu vertauschen, um die erwünschte Ausbalanzierung der Klappe um ihre Welle zu erzielen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektromagnetisch betätigtes Ventil mit einem Gehäuse, das einen im wesentlichen zylindrischen Hohlraum mit einem offenen, mit einer Zufuhrleitung verbundenen und einem geschlossenen Ende umschließt, in dem ein Paar axial ausgerichteter, gegenüberliegend angeordneter Auslaßleitungen einmündet und mit einer im Gehäuse angeordneten im Bereich des geschlossenen Endes beweglich befestigten Klappe, die sich entlang der Achse des Gehäuses erstreckt und eine Bewegung auf die gegenüberliegend angeordneten Auslässe zu und von diesen weg ausführen kann, um den einen oder den anderen Auslaß zu verschließen und mit einer elektromagnetischen Antriebsvorrichtung, die nach Maßgabe eines von einem Impulsdauermodulator gelieferten elektrischen Steuersignals die Klappe zu periodischen Bewegungen veranlaßt, wobei die Anliegezeit der Klappe an den Auslassen und die hierzu proportionale Dauer einer Verbindung zwischen der Zufuhrleitung und der jeweiligen Auslaßleitung durch das elektrische Steuersignal bestimmt ist, nach Patentanmeldung P 1 500 185.1-12, gekennzeichnet durch Rückstellvorrichtungen (16 bzw. 17, 20 bzw. 21, 22, 19), welche durch den Druck des durch den nach der jeweiligen Stellung der Klappe (15) unverschlossenen Auslasses strömenden Druckmittels betätigt werden und bestrebt sind, die Klappe (15) im Sinne einer Schließung des jeweils geöffneten Auslasses und Öffnung des jeweils verschlossenen Auslasses zu verstellen.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellvorrichtung folgende Teile umfaßt: eine senkrecht zur Achse des Hohlraums (11) und zur Klappe (15) verlaufende Bohrung (20, 21), die an ihren beiden Enden (bei 20 bzw. 21) jeweils durch einen Hilfskanal (16 bzw. 17) mit einem der beiden Auslässe (13 bzw. 14) verbunden ist, einen in der Bohrung (20, 21) verschiebbaren Kolben (22), dessen axiale Stellung von dem Druck des durch den jeweils unverschlossenen Auslaß strömenden Druckmittels über den betreffenden Hilfskanal (16 bzw. 17) gesteuert wird, sowie eine kraft- bzw. formschlüssige Kupplung (19) zwischen dem Kolben (22) und der Klappe (15), derart, daß der Kolben (22) je nach Richtung der auf ihn ausgeübten Kraft die Klappe (15) in eine der Schließung des jeweils geöffneten Auslasses entsprechende Stellung zu verstellen bestrebt ist.

3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung zwei gegenüberliegend in den Wandungen des Ventilgehäuses (10) angeordnete Kammern (20, 21) aufweist, welche axial miteinander fluchten und an ihrer inneren Stirnseite in den Hohlraum (11) des Ventils münden, und daß der Kolben (22) an seinen beiden stirnseitigen Enden in den beiden Kammern (20, 21) geführt ist und sich mit seinem Mittelteil quer durch den Hohlraum (11) des Ventils erstreckt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen