DE1775312A1

DE1775312A1 - Elektromagnetisch gesteuertes Ventil fuer Druckmittel

Info

Publication number: DE1775312A1
Application number: DE19681775312
Authority: DE
Inventors: Harald Stampfli; Jean-Louis Treyvaud
Original assignee: Lucifer SA
Current assignee: Lucifer SA
Priority date: 1967-08-14
Filing date: 1968-07-26
Publication date: 1971-05-27
Also published as: US3534772A; CH463897A; SE356114B; AT286042B; BE718521A; NL6811349A; FR1575132A; DK130548B; GB1210306A; DK130548C

Description

DIPL-IN*. DIETIR JANDER DR.-*·. MANRED BÖNING

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τηηον 7«i3« 218/12909 DE 26. Juli 1968

Patentanmeldung der Firma

LUCIFER S.A.

CAROUGE-GENF (Schweiz) Chemin Lucifer

"Elektromagnetisch gesteuertes Ventil für Druckmittel"

Man kennt "bereits elektromagnetisch gesteuerte Ventile für Druckmittel bestehend aus einem Magnetkern, welcher entgegen einer Rückstellkraft, durch die Einwirkung eines, von einer Magnetwicklung erzeugten Feldes, verschiebbar ist, wobei dieser Magnetkern mindestens einen, mit einem

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Ventilsitz zusammenwirkenden Ventilteller tra'gt, zum Oeffnen, beziehungsweise Schliessen eines Durchganges eines Druckmittels, je nach der Stellung des Kernes, und wobei eine von aussen zugängliche Vorrichtung zur manuellen Steuerung des Kernes aus einer Stange besteht, deren Achse parallel zur Bewegungsrichtung des Kernes verläuft und durch den vorgenannten Ventilsitz zur Verschiebung des Kernes hindurchdringt.

Bei den schon bekannten Ausführungen kann die vorgenannte Stange auf den Ventilteller des Kernes oder auf den Kern selbst einwirken, um diesen zu verschieben und das Ventil in einer bestimmten Stellung zu verriegeln.

Aufgabe der Erfindung ist nun, ein Kontrollieren der einwandfreien Punktion des beweglichen Kernes und dessen manuelle Verschiebung, ohne Zerlegen des Ventiles, zu gestatten, z.B. bei allfälligem Stromausfall oder für die, ausser Betrieb vorzunehmenden Einstellungen. Der Zweck der Erfindung wird dadurch erzielt, dass das eine Ende der vorgenannten Stange mit dem Ventilteller festverbunden ist.

Diese Anordnung gestattet weiterhin eine Vorrichtung zur Anzeige der Stellung des Ventils zu verwirklichen, welche durch die Stange selbst gebildet werden kann. Die manuelle Steuervorrichtung kann ihrerseits aus zwei

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Teilen bestehen von denen der eine Über den Ventilteller mit dem Kern verbunden ist» während der andere frei beweglich ist und in zwei Endlagen verriegelt werden kann.

Die beiliegende Zeichnung zeigt schematisch und beispielhaft zwei Ausführungsformen des erfindungsgemässen Ventils. Darin zeigen:

Fig. 1 die erste Ausführungsform im Schnitt mit einer Rückleitung für das zu steuernde Druckmittel, Fig. 2 einen ähnlichen Schnitt durch die zweite Ausführungsform ohne Rückleitung für das zu steuernde Druckmittel,
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2.

Das in Fig. 1 dargestellte Ventil umfasst einen Körper 1, enthaltend zwei Innengewinde 2, bzw. 3_t bestimmt zum Anschluss der Einlass-, bzw. Auslassleitung für das, mit dem Ventil zu kontrollierende Druckmittel, welches gasförmig oder flüssig sein kann.

Der Körper 1 weist weiterhin ein Innengewinde 4 auf, in welchem ein Teil 5 eingeschraubt ist, welcher ein aus nicht magnetischem Werkstoff, z.B. Messing bestehendes Rohr6trägt, in welchem ein Magnetkern 7 gleiten kann. Dieser Kern 7 steht unter Wirkung einer Feder 8, die ihn in Richtung des Ventilsitzes 9 stösst, welcher durch einen, im Kern 7 federelastisch gelagerten und unter Wirkung

einer Feder 11 stehenden Ventilteller 10 absperrbar ist. Wenn man die zum Teil von der Feder 8 herrührende Reibung nicht berücksichtigt, kann sich der Kern 7 im Rohr 6 frei drehen.

Der Kern 7 weist mindestens eine Längsnut 12 auf, und trägt an seinem oberen Ende einen Ventilteller 13, bestehend aus einer Scheibe aus weichem Werkstoff, z.B. Elastomer, die auf einem Metallteil 14 aufliegt, welcher unter · Wirkung einer Feder 15 steht und eine Klaue 16 aufweist, die in die Nut 12 des Kernes 7 eindringt, zur Drehsicherung inbezug auf den Kern dient, und somit das Einschrauben der Stange 21 in die Mutter 25 ermöglicht.

An seinem oberen Ende enthält das Rohr 6 einen zylindrischen ferromagnetischen Teil 18. Dieser Kern ist noch von einer, durch die Haube 20 geschützte Magnetwicklung 19 umgeben.

Der, den Ventilteller 13 tragende Teil 14 ist mit einer, in der Bewegungsachse des Kernes 7 angeordneten Stange 21 festverbunden. Diese Stange dringt durch einen Druckknopf 22 hindurch, welcher in der zylindrischen Verlängerung 23 des Teiles 18 gleitet. Dieser Druckknopf 22 steht unter Wirkung einer Feder 24 und stützt sich gegen die zylindrische Mutter 25 ab, die am oberen Ende der Stange 21 angeschraubt ist und mittels ihrer unteren Stirnseite mit

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der Anschlagsfläche 26 des Druckknopfes 22 zusammenwirkt. Die Dichtigkeit der Stange 21 dem Knopf 22 gegenüber wird durch den Dichtungsring 27 erwirkt.

Der Knopf 22 weist eine La'ngsnut 28 auf, in welche eine, im Teil 18 ausgestanzte Klaue 29 eingreift* Diese Nut läuft in eine Ringnut 30 aus, zur Gestaltung eines Bajonettverschlusses. Eine Bohrung 17 verbindet die Nut 30 mit der zentralen Bohrung des Knopfes 22.

Die zylindrische Verlängerung 23 des Teiles 18 ist von einer Muffe 31 umgeben, welche durch eine Mutter 32 festgehalten wird und eine ringförmige Ausnehmung 33 aufweist, die in eine Leitung 34 ausmündet und einen Sammler zur Rückgewinnung des, beim Oeffnen des Ventiltellers 13 jeweils austretenden Druckmittels bildet.

In der durch die Zeichnung dargestellten Stellung, wird der Ventilsitz 9 vom Ventilteller 10 abgedeckt, so dass

die Einlass- und Auslassleitung verbunden sind, wobei der ™

Ventilteller 13 gegen den Sitz 35 des Teiles 18 aufliegt und dessen zentrale Oeffnung schliesst.

Umgekehrt, wenn sich der Kern 7 in seiner unteren Stellung befindet, wird der Ventilsitz 9 vom Ventilteller verochloasen und die am Innengewinde 3 angeschlossene Auslassleitung ist über die Nut 12 des Kernes 7, die Bohrung des zentralen Teiles 18 und die Ringnut 33 mit der

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Leitung 34 verbunden.

In der Fig. 1 dargestellten Stellung des Druckknopfes wird, durch die Feder 24, die mit Hilfe des Druckknopfes 22, die Stange 21, den Ventilteller 13 und folglich den Kern nach oben zieht, das Ventil im geöffneten Zustand, d.h. mit hergestellter Verbindung der Einlass- und Auslassleitungen gehalten. Dps Ein- und Ausschalten des Speisestromes in der Wicklung 19 wird, bei dieser Stellung, den Betriebszustand des Ventils nicht verändern. Wenn im Gegenteil der Benutzer den Druckknopf 22 nach unten drückt und diesen durch Drehung verriegelt, indem dabei eine Winkelverstellung zwischen der Nut 28 und der Klaue 29 auftritt, so wird die Wirkung der Feder 24 auf den Kern 7 unterdrückt und dieser wird durch die Feder 8 nach unten gedrückt, wodurch der Ventilsitz 9 geschlossen wird. In dieser Stellung des Knopfes 22 kann die Stange in diesem gleiten und dabei die Bewegungssteuerung des Magnetkernes 7 durch die Einwirkung des Speisestromes der Wicklung 19 ermöglichen. Bei Erregung der Wicklung 19 wird der Teil 18 magnetisiert und der Kern 7 gegen die Wirkung der Feder 8 angezogen. Wenn die Erregung der Wicklung 19 unterbrochen wird, führt die Feder 8 den Magnetkern 7 nach unten zurück, wobei der Ventilsitz 9 durch den Ventilteller 10 geschlossen wird.

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Es ist zu bemerken, dass der Aussendurchmesser des Knopfes 22 und derjenige der Verlängerung 23 des Teiles 18 kleiner sind als der Innendurchmesser der V/icklung 19 und klein genug sind um den Abbau der Muffe 31 nach Entfernung der Mutter 32 zu ermöglichen. Ein bemerkenswerter Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass es dadurch möglich wird, die Wicklung auszuwechseln oder sie nachträglich auf das fertig zusammengebaute Ventil aufzusetzen. Somit kann der Hersteller zahlreiche Ventile ohne Wicklung auf Lager haben und jedes Ventil kurz vor Lieferung, nach Angabe der dem Kunden zu Verfügung stehenden Betriebsspannung, mit der geeigneten V/icklung versehen.

Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Ausführung besteht darin, dass wenn der Knopf 22 in gedrückter Lage steht, um die elektrische Steuerung des Ventils zu gestatten, die Stange 21 gleichzeitig mit dem Kern 7 verschoben wird, so dass die Stellung der zylindrischen Mutter 25 dieser Stange, jene des Kernes 7 anzeigt. Diese Mutter dient also als sichtbarer Stellungsanzeiger.

Da die Stange 21 mit dem Metallteil 14 festverbunden ist und dessen Verschiebung inbezug auf den Kern 7 begrenzt ist, wird es also möglich sein, durch Einwirkung auf die Stange 21 oder auf den Knopf 22 eine Verschiebung des Kernes 7 manuell zu steuern und dies falls dieser Kern 7 durch Verunreinigungen im Druckmittel blockiert '

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wäre. Es ist noch zu bemerken, dass der Knopf 22 erst nach vollständigem Zerlegen des Ventils abnehmbar wird, da dabei die Mutter 25 zuerst abgeschraubt werden muss und dies nur möglich ist, durch Festhalten - in Drehrichtung des Kernes 7 und damit der Stange 21 während dem Abschrauben der Mutter 25.

\lewi das zu kontrollierende Druckmittel, z.B. Luft, wertlos ist, wird es wohlverstanden überflüssig sein, den Dichtungsring 27 sowie die Muffe 31 mit der Leitung zur Rückgewinnung des Druckmittels vorzusehen und dieser Teil könnte durch irgend eine Distanzhttlse ersetzt werden, welche die Befestigung der Wicklung 19 und ihrer Haube 20 mittels der Mutter 32 gestattet und den freien Austritt des Druckmittels über die in die Nut 30 auslaufende Bohrung 17 ermöglicht.

Die Ausführungsform gemäss Fig. 2 ist jener nach Fig. 1 praktisch identisch und unterscheidet sich einzig in der Ausbildung des oberen Teiles der Stange 21 und des Knopfes 22, und durch den Wegfall der Muffe 31. Bei dieser Ausführungsform, die sich für den Betrieb des Ventils mit minimaler Stromaufnahme eignet, wurde der, zwischen, dem Knopf 22 und der Stange 21 liegende Dichtungsring 27 abgeschafft, zur Verringerung der Reibung, die bei der Verschiebung der Stange 21 entsteht. Falls das, über den

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offenen Ventilsitz 35 austretende Druckmittel mit Hilfe eines ähnlichen Sammlers, wie die Muffe 31 gemäss Fig. 1, rückgewonnen werden soll, wird die zentrale Oeffnung des Knopfes 22 durch eine Schraube 36, die einen Dichtungsring 37 festklemmt, dicht verschlossen.

Bei dieser Ausführung sind die Bewegungen der Stange 21 von aussen nicht mehr sichtbar, aber die zylindrische Mut ter 25 dieser Stange weist einen permanent magnetischen Teil 38 auf, dessen Bewegungen dem ferromagnetischen Ring 39 übertragen werden, welcher auf der, den Knopf 22 umgebenden Muffe 40 gleitet und als sichtbarer Anzeiger der Stellung des Kernes 7 dient. Der Teil der Muffe 40 auf welchem der Ring 39 gleitet, trägt zwei unterschiedliche ringförmige Streifen, die vom Ring 39 abwechselnd abgedeckt werden zur Erleichterung der Ablesung der Stellung dieses Ringes.

Die Ausftihrungsform gemäss Fig. 2 eignet sich vorteilhaft für die Ausbildung einer Variante mit welcher es möglich wird, das Ventil beliebig in einer seiner drei Stellungen zu verriegeln. Es würde tatsächlich genügen eine Vorrichtung zur Verriegelung des Knopfes 22 vorzusehen, welche es gestattet diesen in der einen seiner drei Stellungen zu verriegeln. In der mittleren Stellung, entsprechend der Fig. 2, kann das Ventil elektrisch ge-

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steuert werden. In der oberen Stellung des Knopfes 22 wäre dann der Ventilsitz 35 durch den Ventilteller 13 unter Wirkung der Fader 24 geschlossen, wie es im Falle gemäss Fig. 1 dargestellt wurde. In der dritten Stellung wäre der Knopf 22 ganz eingedrückt und die Schraube 36 würde die Stange 21 und damit den Kern 7 in die Schliessstellung des Ventiltellers 10 gegen den Sitz 9 drücken.

Beide geschilderten Ausführungsformen beziehen sich auf Dreiwegeventile; dennoch ist es erkennbar, dass ähnliche oder identische Anordnungen bei Zweiwegeventilen oder Ventilen mit mehr als drei Wegen angewandt werden können.

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Claims

2I8/I2909 DE 26. Juli 1968 Pa t en t anme Idling der Firma LUCIFER S.A. CAROUGE-GENF (Schweiz) Ghemin Lucifer Patentansprüche

1. Elektromagnetisch gesteuertes Ventil für Druckmittel, bestehend aus einem Magnetkern, welcher entgegen einer Rückstellkraft (Feder) durch die Einwirkung eines, von einer Ilagnetwicklung erzeugten Feldes verschiebbar ist, wobei dieser Magnetkern mindestens einen, mit einem Ventilsitz zusammenwirkenden Ventilteller tra'gt zum Oeffnen bzw. Schliessen eines Durchganges eines Druckmittels, je nach der Stellung des Kernes und wobei eine von aussen zugängliche Vorrichtung zur

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manuellen Steuerung des Kernes aus einer Stange besteht, deren Achse parallel zur Bewegungsrichtung des Kernes verläuft und durch den vorgenannten Ventilsitz zur Verschiebung des Kernes hindurchdringt, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilteller (13) auf dem einen Ende der vorgenannten Stange (21) festsitzt.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die, der Stange (21) zugelassene Verschiebung inbezug auf den Druckknopf (22), in welchem sie verschiebbar angeordnet ist, durch Anschlagsmittel (25, 26) mindestens in einer Richtung begrenzt ist.

3. Ventil nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch Mittel (25, 39) zur Anzeige der Stellung der Stange (21).

4. Ventil nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch & e kennzeichnet, dass das, dem Ende, welches den Ventilteller (13) trägt, entgegengesetzte Ende (25) der Stange (21), ausserhalb des Druckknopfes (22) sichtbar angeordnet ist.

5. Ventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansöhlagsmittei aus einem, an der Stange (21) befestigten Zylinder (25)

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bestehen, welcher sich gegen die Anschlagsfläche (26) des Druckknopfes (22) abstützt.

6. Ventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckknopf (22) unter Wirkung einer Rückstellfeder (24) steht und einen Bajonettverschluss (28, 29, 30) enthält, welcher seine Verriegelung entgegen der Wirkung der vorgenannten Feder (24) gestattet.

7. Ventil nach den Ansprüchen 1 bis 6, bei welchem der Kern im Rohr verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (7) im Rohr (6) derart drehbar angeordnet ist, dass die Stange (21) erst nach dem Zerlegen des Ventils abnehmbar wird.

8. Ventil nach den Ansprüchen 1 und 2, bei welchem der Magnetkern in einem Rohr gleitet, welches einen feststehenden ferromagnetischen Teil enthält, und von der * Wicklung umgeben ist, gekennzeichnet durch eine zylindrische Verlängerung (23) des Rohres (6) die als Führung für den Druckknopf (22) dient, wobei der Aussendurchmesser dieser Verlängerung (23) und jener des Druckknopfes (22) kleiner sind als der Innendurchmesser der Magnetwicklung(19).

9. Ventil nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch g e k e η η -

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zeichnet, dass die Stange (21) im Druckknopf (22) eingeschlossen ist und mit einem auf dem Druckknopf (22) verschiebbaren Ring (39) derart magnetisch verbunden ist, dass dieser unterschiedliche Stellungen einnimmt, entsprechend der Lage der Stange (21) beim Oeffnen oder Schliessen des auf dieser sitzenden Ventiltellers (13), wobei die, durch den Ring (39) in seinen beiden Stellungen verdeckten bzw. abgedeckten Fla'ehenteile (40) verschieden gefä'rbt sind.

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