DE1750696A1 - Ventil zur Steuerung des Druckes eines Stroemungsmittels - Google Patents

Description

Expert Industrial Controls 22.Mai i960

Limited

Lount, Ashby-de-la-Zouch

Leicester / England

Ventil zur Steuerung des Druckes eines Strömungsmittels

Die Erfindung betrifft ein Ventil zur Steuerung des Drucks eines Strömungsmittels und hat den Zweck, die Abnutzung des Ventilglieds und seines Ventilsitzes zu verringern.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Ven- λ

tilglied auf den Ventilsitz einwirkt und ein Fluß des Strömingsmlttels durch das Ventil verhindert, wobei der Druck des Strömungsmittels das Ventilglied von dem Ventilsitz abhebt,und das Ventilglied entgegen dem Druck des Strömungsmittels nachgiebig an den Ventilsitz angedrückt wird, und daß die Kraft, mit der das Ventilglied nachgiebig an den Ventilsitz angedrückt wird, elektromagnetisch verringert wird zwecks Abhebens des Ventilglieds von seinem Sitz durch den Druck des Strömungsmittels·

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen erläutert:

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch das erfindungsgemäße Ventil;

Fig. 2 zeigt eine Ansicht des Ventils;

Fig. 3 zeigt in vergrößertem MaÄstab einen Schnitt eines Einzelteils des Ventils.

Das Ventil besteht aus einem Ventilgehäuse Io und aus einem Solenoidgehäuse 11, zwischen denen ein Armatur-

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gehäuse 12 liegt. Das Solenoidgehäuse und das Ventilgehäuse sind mit nicht dargestellten Bolzen miteinander verbunden, die sich durch das Solenoidgehäuse

erstrecken und in öffnungen des Ventilgehäuses eingeschraubt sind.

Das Ventilgehäuse Io hat rechteckigen Querschnitt mit einer äußeren Endfläche, die in der Mitte eine Einlaßöffnung für das Strömungsmittel hat, und die einen inneren und einen äußeren kreisförmigen Einschnitt 15 bzw. 16 hat. Die Einlaßöffnung ist in einem Einsatz 17 ausgebildet, der in einem Einschnitt der Endfläche liegt, und der Einschnitt und der Einsatz haben kreisförmige Form. Der Einsatz 17 besteht aus einer Metallplatte, die zum Äußeren des Gehäuses hin liegt und eine nachgiebige Lage hat, die einen ersten Sitz für ein Ventilschließglied 18 bildet. Das Ventilschließglied 18 ist zylindrisch und abgestuft (Fig. 2) und besteht mit einem Betätigungsbolzen 2o aus einem Stück. Das Ventilschließglied besteht aus einem Hauptteil l8a und aus Schließteilen l8b und l8c, deren Durchmesser an den entgegengesetzten Enden kleiner ist. Das Schließteil l8b liegt am Ende des Gehäuses von dem Betätigungsbolzen 2o entfernt, und seine Endfläche hat einen um l6o° konischen Einschnitt 5o. Das Schließteil l8b arbeitet mit einer nachgiebigen Lage des Einsatzes 17 zusammen, und die konische AusbildAng des Einschnitte 5o verbessert die Wirkung des Ventilglieds, wie nachfolgend beschrieben wird. Aus gleichem Grund hat die Endfläche des Schließteils l8o einen konischen Einschnitt. Der Durchmesser des Schließteils l8b ist größer als die öffnung 14.

Das Ventilteil 18 ist innerhalb einer Kammer in dem

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Ventilgehäuse Io axial beweglich, und die Kammer steht in Verbindung mit dem inneren kreisförmigen Einschnitt 15. Das andere Ende des Ventilglieds ist durch einen weiteren Einsatz 19 abgeschlossen, und dieser Einsatz wird in einem Einschnitt in der inneren Fläche des Ventilglieds gehalten mittels einer Rippe auf der benachbarten Fläche des Armaturgehäuses 12. Der zweite Einsatz 19 ist ebenso ausgebildet wie der Einsatz I7 und bildet einen zweiten Sitz für das Ventilglied 18. Die beiden Ventilsitze liegen so weit voneinander entfernt, daß sich das Ventilglied l8 etwas bewegen kann.

In dem Einsatz I9 ist eine öffnung vorgesehen, durch ^

die sich mit Spiel der Betätigungsbolzen 2o erstreckt. Im dargestellten Beispiel besteht der Bolzen mit dem Ventilglied l8 aus einem Stück. Das Spiel zwischen dem Betätigungsbolzen 2o und dem Einsatz I9 steht mit dem äußeren kreisförmigen Einschnitt 16 in Verbindung, und der Durchmesser des Schließglieds l8c ist größer als die öffnung 14.

Das Armaturgehäuse 12 hat rechtwinkligen U-Querschnittä und liegt in einem Einschnitt in der inneren Endfläche des Ventilgehäuses Io. Die zu dem Solenoidgehäuse 11 hin liegende Fläche ist hohl zwecks Aufnahme einer

Armatur 21. f

Die Armatur 21 gleitet auf einem zylindrischen Federanschlag 22, der seinerseits in dem Solenoidgehäuse liegt. Der Anschlag 22 ist nach außen hin durch eine Schraubendruckfeder 23 belastet, und sein äußeres Ende liegt an dem Betätigungsbolzen 2o an. Dieses Ende des Anschlags hat einen kleineren Durchmesser als der andere Teil des Anschlags, so daß eine Stufe entsteht, gegen die die Armatur 21 anliegt. Die Bewegung des Federan-

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Schlags des Ventilglieds 18 unter Wirkung der Feder 25 ist daduroh begrenzt, daß der Schließteil 18b sich an die nachgiebige Lage des Einsatzes I7 an» legt. Die Bewegung der Armatur in dieser Richtung ist aber niifflrMFe^gVenzt, sondern diese Bewegung der Armatur ist begrenzt durch Stufen 24 des Armaturgehäuses. Wenn sich also das Ventilglied l8 in die in Fig. 1 gezeigte Lage bewegt, wird das Beharrungsvermögen der Armatur von den Stufen 24 aufgenommen und nicht von dem Schließglied.

Das Solenoid besteht aus einem plattenförmigen Kern 25 mit zwei äußeren Armen und einem mittleren Arm, um die herum eine Wicklung 26 liegt, die aufgebracht wird^ ¥or der Zusammensetzung mit dem Kern. Zwei mit Abstand liegende Platten des Kerns 25 liegen von dem übrigen Teil des Kerns entfernt und bilden Einschnitte an den äußeren Polflächen. Der Kern und die Wicklung liegen in einem Körper aus synthetischem Harz, und Klemmstücke werden vorher an den Enden der Wicklung., befestigt.

Wenn das Ventilglied l8 sich in der gezeigten Lage befindet, stehen die inneren und äußeren kreisförmigen Einschnitte 15, 16 miteinander in Verbindung, so daß bei Verbindung des Einschnitts 15 mit dem Zylinder eines durch den Druck des Strömungsmittels betätigten Kolbens, und wenn der Einschnitt l6 mit der Atmosphäre in Verbindung steht, auch der Druck in dem Zylinder AtmosphÄrendruck ist. Das Ventilglied 18 wird dann durch die Feder 23, entgegen der Wirkung des Drucks des Strömungsmittels in der öffnung 14, auf seinen Ventilsitz gehalten.

Wenn das Solenoid unter Strom gesetzt wird, bewegt sioh

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die Armatur 21 entgegen der Federkraft, und dadurch wird die Kraft, mit der die Feder auf das Ventilglied wirkt, gleich null. Infolgedessen bewegt der auf das Ventilglied wirkende Druck des Strömungsmittels das Ventilglied von seinem Sitz am Einsatz 17 weg auf den Ventilsitz des Einsatzes 19. Dadurch gelangt Strömungsmittel unter Druck in den Zylinder. Bei Abschalten des Solenoidstroms bewegt die Feder das .Ventilglied in die gezeigte Lage, und der Zylinder wird entleert.

Die Einsätze 17, 19 können aus einem Stück aus künst- ' lichem Harz bestehen. Die Gehäuse Io, 11 können auch anders als durch Bolzen miteinander verbunden sein. Durch die nachgiebige Ausbildung der Einsätze und durch die konischen Einschnitte in den Endflächen des Schließglieds wird die Wirkung des Ventils verbessert, und zwar aus folgenden Gründen:

Bei vollständigem Abschluß des Ventils 1st die dem Druck des Strömungsmittels ausgesetzte Fläche ungefähr gleich groß wie die Fläche der Öffnung 14. Wenn sich aber das Ventil auf dem Sitz wegbewegt, wird diese Fläche vor Offenlegung der Öffnung 14 größer, |

so daß auf das Schließglied eine größere Kraft einwirkt mit der Folge, daß das Schließglied In die Offenlage springt. Beim Schließen des Ventils wird diese Fläche allmählich kleiner,und auch dann springt das Ventil in die Sohließlage.

Ein von Hand bedientes Betätigungsglied 28 kann in Winkelriohtung bewegt werden, so daß sich dann die Armatur 21 und der Federansohlag 22 entgegen der Kraft der Feder 23 bewegen.

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Claims (12)

Patentansprüche

1. Ventil zur Steuerung des Druckes eines Strömungsmittels, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventilglied auf den Ventilsitz einwirkt und ein Fluß des Strömungsmittels durch das Ventil (I7, l8, I9) verhindert, wobei der Druck des Strömungsmittels das Ventilglied von dem Ventilsitz abhebt und das Ventilglied entgegen dem Druck des Strömungsmittels nachgiebig an den den Ventilsitz angedrückt wird, und daß die Kraft, mit der das Ventilglied nachgiebig an den Ventilsitz angedrückt wird, elektromagnetisch verringert wird zwecks Abhebens

™ des Ventilglieds von seinem Sitz durch den Druck des Strömungsmittels.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Verringerung der Andrückkraft durch eine Armatur (21) erfolgt, die durch das elektrische Feld eines Solenoids (22) bewegt wird.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das nachgiebige Andrücken des Ventilgliedes an den Ventilsitz durch eine Schraubenfeder (2J) erfolgt, deren Kraft auf das Ventilglied über einen Federanschlag übertragen wird.

4. Ventil nach Anspruch jj, dadurch gekennzeichnet, daß der Federansohlag abgestuft (l8b, l8c) ist und die Armatur

(21) um den engeren Teil des Federanschlags gleitet, wobei die Armatur bei ihrer Bewegung durch das Solenoid

(22) sich an die Stufe anlegt und so die Schraubenfeder eindrückt.

5. Ventil nach einem der Aneprüohe 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückbewegung der Armatur (21) größer

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ist als die Ventilbewegung, so daß das Beharrungsvermögen der Armatur bei ihrer Rückbewegung nicht von dem Ventilglied aufgenommen wird.

6. Ventil nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Armatur begrenzt ist·

7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil aus einem Ventilgehäuse (2o) und einem Solenoidgehäuse (17) besteht, die miteinander verbunden sind, und daß die Armatur (21) in einem Einschnitt in der zu dem Solenoid gerichteten Fläche des Ventilgehäuses

liegt. · I

8. Ventil nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (lo) einen Ventilsitz (17) hat, der mit einem nachgiebigen Teil JJJ[fi/um eine öffnung herum liegt, durch die das unter Druck stehende Strömungsmittel fließt.

9. Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (l8) zylindrisch ist, und daß das vom Solenoidgehäuse (11) entfernte Ende des Ventilgliedes einen konischen Einschnitt hat, derart daß sich die dem Druck des Strömungsmittels ausgesetzte Fläche des Ventilglieds

bei Abheben des Ventilglieds von seinem Sitz vergrößert g

und bei Bewegung des Ventilglieds zu seinem Sitz hin verkleinert .

10. Ventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied einen Betätigungsbolzen (2o) hat, der sich durch eine Öffnung des Ventilgehäuses (Io) erstreckt.

11. Ventil liach einem der Ansprüche 8-1ο, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse einen zweiten Ventilsitz

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(19) um die Öffnung herum hat, mit dem ein Einschnitt des Endes des Ventilglieds zusammenar/ibeitet.

12. Ventil nach einem der Ansprüche 2-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Armatur (21) mit einem Betätigungsglied (28) entgegen der Kraft einer Feder (25) bewegt werden kann.

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