DE1815717A1

DE1815717A1 - Ventil mit federelastisch gelagertem Ventilteller

Info

Publication number: DE1815717A1
Application number: DE19681815717
Authority: DE
Inventors: Harald Stampfli
Original assignee: Lucifer SA
Current assignee: Lucifer SA
Priority date: 1968-01-19
Filing date: 1968-12-13
Publication date: 1969-07-31
Also published as: GB1224210A; NL6818602A; US3542333A; CH469928A; BE724065A; AT293810B; SE350320B; FR1591937A; ES360982A1

Description

. DIETIt 3ÄWDER DR.-IN©. MANFRED ßöNHMG PATENTAKWKLTi= BiRUN 53 (DAHLEM) HOTTgMWSw HS TELEi=ON 7613025

2I8/13OO7 DE

13. Dezember 1968

Patentanmeldung

der Firma LUCIFER S.A.

CAROUGB (Genf, Schweiz) Chemin Lucifer

"Ventil mit federelastisch gelagertem Ventilteller"

Man kennt bereits Ventile, die mindestens einen, in einer Ausnehmung eines beweglichen Teiles federelastisch gelagerten Ventilteller enthalten, der unter Wirkung einer in dieser Ausnehmung angeordneten Feder steht* Bei diesen Ventilen, insbesondere wenn der Ventilteller auf einen Ventilsitz zum Aufliegen kommt, der einen gleich grossen oder

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kleineren Durchmesser als jener der Feder aufweist, ist es erforderlich, dass die Richtung der, von der Feder erzeugten Kraft möglichst genau mit der geometrischen Achse des Ventilsitzes zusammen!'Slit. Es ist nämlich erkennbar, dass eine Abweichung zwischen dieser Achse und der Eraftrichtung zu einer unregelmMssigen Druckverteilung entlang der Auflagelinie des Sitzes führt, so dass die Dichtigkeit des Ventils gefährdet wird. Dies tritt "besonders auf im Falle eines Ventiltellers mit Verschlussschelle aus hartem Werkstoff.

Die Herstellung von Schraubenfedern, deren Wirkkraftrichtung in ihrer geometrischen Achse liegt, bietet grosse Schwierigkeiten, so dass die erwähnten Machteile öfters auftreten.

Es ist das Ziel der Erfindung, diese Nachteile zu beseitigen. Der Erfindungsgegenstand bezieht sich auf ein Ventil, das mindestens einen Ventilteller enthalt, der in einer Ausnehmung eines beweglichen Teiles federelastisch gelagert ist und unter Wirkung einer, in der genannten Ausnehmung angeordneten Feder steht und zum Absperren einer Düse dient. Dieses Ventil ist gekennzeichnet durch ein im beweglichen Teil geführtes Zwischenglied, das die Kraft der Feder dem Ventilteller überträgt und in der Achse der Düse auf den Ventilteller möglichst punktförmig zum Aufliegen kommt.

Die beiliegende Zeichnung zeigt schematisch und beispielhaft eine Ausführungsform und eine Variante des Erfindungs-

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gegenstandes,, Barin .zeigen;

Fig., 1 einen Schnitt durch den beweglichen Ifegnetanker eines elektromagnetisch gesteuerten Ventils, Fig_o 2 eine Ausftlhrungsvariante des unteren Teiles des in Fig c, 1 dargestellten Ankers -

Mit Bezug auf die Fig. 1 enthält das elektromagnetisch gesteuerte Ventil einen Magnetanker I₉ der im rohrförmigen Teil 2 unter der Einwirkung eines, von einer, das Teil 2

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umgebenden nicht dargestellten Wicklung erzeugten elektromagnetischen Feldes gleiten kann« Der aus ferromagnetische!!! Werkstoff -bestehende Anker 1 weist an beiden Enden eine Ausnehmung 3 aufs in welcher ein federelästisch gelagerter Ventilteller 4 angeordnet ist* Dieser Ventilteller besteht aus einer Verschluss scheibe 5 aus sehr hartem Werkstoff <, z.B.. aus synthetischem Stein, wobei diese Verschlussscheibe 5 auf einer Scheibe aus weichem elastischem Werkstoff aufliegt. Eine, in einem zylindrischen Raum B₉ der Ausnehmung 3 angeordnete Schraubenfeder 7 drückt mittels einer Kugel 9 auf "den.;-Ventilteller "4- Diese Kugel liegt ebenfalls im zylindrischen Raum S, wodurch sie geführt wird.

Der Ventilteller wird von einem Ansatz 10 in der Ausnehmung 3 zurückgehalten»

Der Ha^n-etanker 1 wird in Richtung einer Düse 11 durch eine Feiler 12'gestossen, die sich einerseits gegen einen "Ansatz- 13 des--Ankers ."und anderseits gegen einen Ansatz 14

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des Teiles 2 abstützt. Der Magnetanker 1 weist aussen an seinem unteren Teil eine kugelförmige Führungsfläche 15 auf, deren Zentrum mit jenem der Kugel 9 der unteren Ausnehmung des Ankers zusammenfällt. Die Führungsfläche ist in einer zur Düse 11 koaxialen zylindrischen Bohrung 16 verschiebbar angeordnet.

Unter Einwirkung des elektromagnetischen Erregerfeldes wird der Anker 1 von einem feststehenden Kern 17 aus ferromagnetischem Werkstoff nach oben gezogen, wobei dieser Kern eine Düse 18 aufweist, die durch den oberen Ventilteller des Ankers 1 verschlossen werden kann.

Die am unteren Teil des Ankers 1 vorgesehene Führung ist infolge des Zusammenfaliens der Zentren der Kugel 9 und der kugelförmigen Führungsfläche 15 besonders günstig. Somit verbleibt das Zentrum der Kugel 9 auf der Achse der Düse 11 und dies selbst wenn der Kern 1 eine leicht schiefe Stellung einnimmt infolge seines zur freien Verschiebung erforderlichen Spieles 19 in der Bohrung des rohrförmigen Teiles 2.

Die Fig. 2 bezieht sich auf eine Ausführungsvariante bei !■reicher das Zwischenglied aus einem Kolben 20 besteht, der einen kugelförmigen Vorsprung 21 aufweist, welcher mit dem Ventilteller 4 zur Uebertragung der Rückstellkraft der Feder zusammenwirkt. Bei dieser AusführungsVariante ist der Krümmungsradius des Vorsprunges 21 bedeutend kleiner als jener der Kugel 9, so dass es deshalb zweckmässig

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ist, wenn der Ventilteller 4 mittels einer verhältnismSssig harten Oberfläche mit dem Vorsprung 21 zusammenwirkt. Zu diesem Zweck wird die Scheibe 6 aus weichem Werkstoff mit einer Scheibe 22 aus hartem Werkstoff tiberdeckt.

Der Anker 1 weist einen FUhrungsansatz 23 auf, der als Auflage für die Feder 12 dient und in der zur Düse 11 koaxialen Bohrung 24 gleitet. Der Abstand zwischen dem Zentrum des Krümmungsradius des Führungsansatzes und dem sphärischen Auflagepunkt des Vorsprunges 21 ist so klein, dass , die Ausrichtung des Ventiltellers 4 zur Achse der Düse 11 praktisch nicht beeinflusst wird.

Bei den beiden Ausführungsformen liegt das Zwischenglied 9, bzw. 20 auf dem Ventilteller 4 praktisch punktförmig auf und der Berührungspunkt verbleibt möglichst in der Achse der Düse 11, bzw. 18. Folglich fällt die Richtung der auf die Düse einwirkenden Auflagekraft mit der Achse-dieser Düse praktisch zusammen und dies selbst auch falls die von

der Feder 7 erzeugte Kraft eine leicht geneigte Richtung %

inbezug auf die DUsenachse aufweist.

Bei den beiden geschilderten Ausführungsformen dient die Scheibe 6 aus weichem Werkstoff zur Dämpfung der beim Verschliessen der Düse 11 durch die Scheibe 5 auftretenden Stösse und zur Unterdrückung des Prellens derselben. Diese Scheibe 5 kann z.B. aus synthetischem Saphir oder Rubin bestehen. Es ist erkennbar, dass je nach den Abmessungen des Ventiltellers und je nach der Schliessgeschwindigkeit,

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unterschiedliche Dämpfungsvermögen festgelegt werden müssen, was durch Veränderung der Dicke der Scheibe 6 oder durch die Wahl des Werkstoffes derselben erzielt werden kann. Man könnte ebenfalls mehrere aufeinanderliegende Scheiben mit unterschiedlichem Dämpfungsvermögen verwenden.

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Claims

'.DrFTBSSANDER D!PMM& DlFTSS SANDER %-, DR.-JM«.. MANFRED BONING ψ MTEWTAWV/ÄETB * 55 218/13007 DE 13. Dezember 1968 Patentanmeldung der Firma LÜCIFBR S.A. .CAROUGE (Genf, Schweiz) Ottemin Lucifer Patentansprüche

1. Ventil, das mindestens einen, in einer Ausnehmung eines "beweglichen Teiles federelastisch gelagerten Ventilteller enthältj der unter Wirkung einer in dieser Ausnehmung angeordneten Feder steht und zum Absperren einer Düse dient, gekennzeichnet durch ein im beweglichen Teil (l) geführtes Zwischenglied (9 oder 20) das die Kraft der Feder (7) dem Ventilteller überträgt, und in der Achse der Düse (18) auf den Ventilteller (4) möglichst punktförmig zum Aufliegen kommt.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenglied (9 oder 20) eine kon-

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vexe kugelförmige Fläche aufweist, die sich gegen die hintere Stirnfläche des Ventiltellers (4) abstützt.

3. Ventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch g e k e η η zeichnet, dass das Zwischenglied aus einer Kugel (9) besteht.

4. Ventil nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch g e - Wk kennzeichnet, dass die Feder aus einer Schraubenfeder (7) besteht, die in einem Raum (8) der Ausnehmung (3) angeordnet ist, wobei das Zwischenglied (9 oder 20) in diesen Raum (8) geführt wird.

5. Ventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch g e k e η η zeichnet, dass der Ventilteller (4) aus einer Verschlussscheibe (5) aus hartem Werkstoff besteht, die auf einer Scheibe (6) aus weichem elastischem Werkstoff

fc aufliegt, wobei sich die sphärische Fläche (9 oder 20) gegen diesen weichen Werkstoff abstützt.

6. Ventil nach den Ansprüchen 1 und 2, bei welchem das bewegliche Teil aus einem unter Einwirkung eines elektromagnetischen Feldes verschiebbaren Ankers (1) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (1) eine äussere kugelförmige Führungsfläche (15) ausweist, deren Zentrum mit jener des Zwischengliedes (9 oder 20) zusammenfällt, wobei die Führungsfläche (15)

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in einer Bohrung (l6) verschiebbar angeordnet ist, die koaxial zur Düsenöffnung (11) liegt, welche vom Ventilteller -(4) geschlossen werden kann.

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