DE1885105U - Elektroventil. - Google Patents

Description

mein Zeichen: Cas 677 (0225 Gm) Hannover, den

AP/ni.-

öompagnie dee jrreins et Signaux Westinghouse 4, rue Volney, Paris/Prankreich

Elektroventil

jjie feuerung bezieht sich auf ein ülektroventil mit einem beweglichen magnetischen Steuerorgan welches mechanisch mit einem Ventil und einem elektrischen behälter verbunden ist.

üis ist bereits ein Elektroventil dieser Art bekannt. Dabei erfolgt die Bewegung des magnetischen Organes keineswegs nachdem das Ventil das Hübende erreicht hat, um anschließend daran unter der Einwirkung einer Feder den elektrischen Schalter zu betätigen. Man hat somit niemals die Gfewißheit, daß das Ventil auch tatsächlich das Hubende erreicht hat, wenn der elektrische Schalter in Gang gesetzt wird.

Hlnwel»! Dies« Unterlege (Beschreibung und Seh«fzons(w.) fei di· 2ulelt) «infemichte; si* weicht von Ar Wortfassung der ufspröngtich eingereichten Unterlagen ab. ©ie f*chf1i»h· Sedtutung <hr Abweichung Ist nicht geprüft. Die ursprünglich rtngereicMen Unterlagen befinden *t«h in d*n Amhakfen. Sie können jederzeit ohne Naehwels »Inet rechtlichen Interesses gsböhrenfreJ eJngeseheo wwtta. A«f Antrag werden hiervon auch Fotokopien oder Film- «egotiv· tu cten öbllchen Prel«en geliefert, Deutsch« Patentamt, Gebrauchsmusterstelle.

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ils Ist ferner ein elektrisches Yentil mit einem Magnetkreis und einem Magnetanker bereits bekannt, wobei die Betätigung der Ventilstange über eine .blattfeder erfolgt.

Aufgabe der feuerung ist es, ein elektrisches Yentil zu schaffen, welches die Sicherheit bringt, daß das Yentil in Gang gesetzt, der elektrische Schalter eingeschaltet und letzterer erst nach Betätigung des Ventiles in Betrieb gesetzt vri.rd.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verbindung zwischen dem magnetischen Steuerorgan und dem Yentil iffeer eine ii'eder eriolgt, welche in dem Augenblick auslenkt, in welchem das Yentil das durch einen Anschlag begrenzte Hubende erreicht hat, während das bewegliche magnetische steuerorgan seine Hubbewegung vollführt, anschließend daran den elektrischen Schalter Detätigt, bis dieser seinerseits das durch einen Anschlag begrenzte Hubende erreicht hat und die Bewegung des magnetischen Steuerorganes unterbricht.

Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung ist im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben. Es versteht sich, daß sowohl die aus der Zeichnung als auch die aus der Beschreibung erkennoaren Besonderheiten in den liahmen der feuerung fallen. In der Zeichnung ist:

Fig. 1 ein direkt wirkendes Elektroventil nach der Neuerung im Längsschnitt;

Fig. "la ein Ausschnitt aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab und

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Fig. 2 ein indirekt wirkendes Elektroventil

nach der Neuerung im längsschnitt durch
eine gegenüber der Darstellung in

um 90 versetzte Ebene mit in Draufsicht
gezeichneter elektrischer Ausrüstung·

Das in Jig. 1 dargestellte Elektroventil besteht
aus einem Gehäuse 1 mit drei Rohrleitungs-Anschlüssen,
nämlich Anschluß 2 für eine Druckmittelguelle, beispielsweise einen Druckluftbehälter, Anschluß 3 für die gesteuerte Leitung und Anschluß 4 für den Druckmittel-Auslaß.

Die Anschlüsse 2 und 3 münden unmittelbar in eine zentrale Gehäusebohrung 5, mit der der Anschluß 4 über eine
Bohrung 4a in Verbindung steht.

Vor dem Anschluß 3 befindet sich innerhalb der Bohrung 5 ein Ventilkörper 6, dessen Innenraum über Radialbohrungen 6b und eine Umfangsnut 6a zum Anschluß 3 hin geöffnet ist.

Der Ventilkörper 6 ist in dem gezeichneten Ausführungs-r beispiel aus zwei jeweils mit einem Dichtring 7 versehenen
Teilen 6c,6d zusammengesetzt und wird durch einen mittels
eines Verschlußdeckels 9 mit Dichtring 10 eingesetzten Rohrstutzen 8 gegen einen gehäusefesten Anschlagring 5a gedrückt. Durch eine Schraube 9a ist der Verschlußdeckel 9 am Gehäuse 1 befestigt»

Zwecks Herstellung der Verbindung zum Anschluß 2 ist der Rohrstutzen 8 mit einer Eindrehung 8a am Außenumfang und Radialbohrungen 8b versehen.

!öeiderseits des Ventilkörpers 6 "befindet sich ein Ventil 11,12, welches aus zwei durch eine Spindel 13 miteinander verbundenen Ventilteller^, besteht.

Die Ventilteller des Yentiles 11,12 dichten auf Ventilsitzen 14,15 an den Stirnflächen des Ventilkörpers ab«

Die Ventilteller bestehen aus ge?/eils einer scheibe 11a bzw. 12a mit Ausnehmungen 11b bzw. 12b am Umfang und mit Dichtungen 11c bzw. 12c aus einem elastischen Werkstoff.

Der untere Ventilteller des Ventiles 11,12 steuert die Verbindung zwischen den Anschlüssen 2 und 3 und der obere Ventilteller 12 die Verbindung zwischen den Anschlüssen 3 und 4.

Zwischen dem unteren Ventilteller des Ventiles 11,12 und dem Verschluiödeckel 9 äst eine Feder 16 angeordnet, die den Ventilteller in Richtung auf seinen Sitz belastet.

Der obere Ventilteller des Ventiles 11,12 ist in einer zentrischen Ausnehmung 17a in einem die Gehäusebohrung 5 oberhalb der Auslaßbohrung 4a nach oben abschließenden Verschlußstopfen 17 geführt. Dabei ist der Verschlußstopfen mittels eines Dichtringes 17b dichtend in die Gehäusebohrung eingesetzt.

Der Verschlußstopfen 17 wird durch eine Kappe 19 unter Zwischenschaltung eines Dichtringes 20 und eines mit Axialbohrungen 18a versehenen Drucieringes 18 gegen eine iiingschuiter 5b in der b-ehäusebohrung 5 gedrückt. Die Teile 17,18,19,20 sind in einer die Fortsetzung der Gehäusebohrung 5 bilden-

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den erweiterten Bohrung 21 angeordnet und mittels eines Sprengringes 22 gesichert.

Die Teile 17,18,19,20 "bilden zusammen mit der erweiterten Bohrung 21 eine Kammer 23, die über eine Bohrung 23a in den Gehäuse 1 mit dem Druckmittelanschluß 2 in Verbindung steht.

In einer Mittelbohrung in dem Verschlußstopfen 17 ist ein Kolben 24 axial verschiebbar angeordnet. Der Kolben liegt auf dem Ventilteller 12 auf und trägt eine die Kappe 19 durchdringende Kolbenstange 25.

Der Kolben 24 ist in dem Verschlußstopfen 17 mittels eines Dichtringes 26 und die Kolbenstange 25 in der Kappe 19 mittels eines Dichtringes 27 abgedichtet. Die Diehtringe 26,27 werden durch Druckringe 28,29 unter der Wirkung einer zwischen diesen sich abstützenden Feder 30 angedrückt.

Die Druckringe 28,29 liegen gemäß Pig. 1a mit kegeligen Anschlagfläaken auf den Dichtringen auf, wodurch die Abdichtung der Durchführung bei einem Mindestmaß an Eeibung erreicht wird.

Die elektrische Ausrüstung des Elektroventiles ist auf dem Gehäuse 1 mittels Schrauben 31 befestigt. Sie befindet sich innerhalb eines abgeschlossenen Gehäuses 32, dessen Kanten unter Beifügung elastischer Dichtungen 32a in eine Hohlkehle 1a im Ventilgehäuse 1 eingesetzt sind und das mit Hilfe von Spannbügeln 33 festgekelemmt wird. Die Spannbügel 33 sind bei 34 an dem Ventilgehäuse 1 angelenkt und rasten federnd in Aufwölbungen 32b ein.

Die elektrische Ausrüstung besteht im wesentlichen aus einem U-förmigen Anker 35 mit einer Wicklung 36 und einem mittels eines Stiftes 38 an einen Schenkel des Ankers angelenkten Hebel 37.

Der Hebel 37 steht unter der Wirkung von Zugfedern 39» die ihn gegen den anderen Schenkel des Ankers 35 zu ziehen suchen. Um ein Festkleben des Hebels an dem Ankerschenkel zu vermeiden, ist dieser mit einem Kupferbelag 35a versehen.

Der Spulenkörper 36a der Wicklung 36 ist mittels einer Scheibe 40a und einer l'ellerfeder 4ob auf einem Mittelahker 40 befestigt.

In dem Mittelanker 40 ist ein zwischen die Kolbenstange 25 an dem Kolben 24 und den Schwenkhebel 37 eingesetzter StöSel 41 gleitend beweglich angeordnet.

Die Verbindung zwischen dem Stößel 41 und dem Hebel 37 wird durch eine diagonal mittels äieten 42a auf dem Hebel befestigte Blattfeder 42 bewirkt. In ein Loch 42b in der Blattfeder 42 ist ein lippel 41a des Stößels 41 eingesetzt.

Der Hebel 37 trägt an seinem freien Ende eine Stellschraube 43 im Winkelabstand von dem Schaltstift 44a eines elektrischen Schalters 44. Dieser Schalter kann als einfacher Ein-Aussehalter, als Wechselschalter oder als Umschalter ausgebildet sein.

Unterhalb des Schalters 44 "befinden sich auf einer Leiste Klemmen 45» zu denen über Leitung 36b die Anschlüsse der Wicklung 36 und über Leiter 44b die Anschlüsse des Schalters 44

geführt sind (Fig.2).

Unterhalb der Klemmen 45 ist in dem Ventilgehäuse 1 eine Öffnung 1Td vorgesehen, um die Klemmen, vorzugsweise mittels einer nicht gezeichneten Dichtung, an die Außenleitung anschließen zu können.

Das in Pig. 1 dargestellte Blektroventil ist ein sog. "direkt wirkendes" Ventil, d.h. bei stromlosem Elektromagneten ist die gesteuerte Leitung von der Druckmittelquelle abgesperrt und mit dem Auslaß verbunden.

Das Elektroventil nach Pig. 2 ist ein indirekt wirkendes Ventil, d.h. bei stromlosem Elektromagnet ist die Druckleitung mit der gesteuerten Leitung verbunden.

Beide Ventile sind bis auf die Anordnung der Ventilteller gleichartig aufgebaut.

.bei dem Elektroventil nach Fig.2 weist der ebenfalls an die Druckleitung angeschlossene Ventilkörper 6 zwei gegenständige innere Ventilsitze 14,15 auf, zwischen denen ein den Ventiltellern des Ventiles 11,12 entsprechender einziger Ventilteller 46 beweglich angeordnet ist. Der Ventilteller 46 sitzt auf einer Spindel 47, mittels welcher er einerseits mit dem Kolben 24 und andererseits mit einem unter der vi/lrkung der Feder 16 stehenden Pederteller 48 zusammenhängt. Der Anschluß 2 von der Druekmittelquelle befindet sich auf der einen Seite und der Anschluß 4 zum Druckmittel-Auslaß auf der anderen Seite des Ventiltellers. Bei stromlosem Elektromagneten liegt der Ventilteller 46 in Schließstellung auf dem Ventilsitz 15 auf,

so daß die gesteuerte Leitung mit der Druckluftquelle in Verbindung steht.

Die Wirkungsweise des vorstehend "beschriebenen Blektroventils ist folgende:

Der untere Ventilteller des Elektroventiles nach Pig. 1 befindet sich bei stromlosem Elektromagneten in der Schließstellung auf seinem Ventilsitz 14» und zwar einmal unter der Y/irkung der die Zugfedern 39 überwiegenden Feder 16 und zum andern unter der Wirkung des nach oben gerichteten Druckmitteldruckes auf den Ventilteller abzüglich des nach unten gerichteten Druckmitteldruckes auf den Kolben 24 in der Kammer 23.

Durch zweckmäßige Bemessung der Federkraft und der unter der Wirkung des Druckmittels stehenden Flächen kann der Ventilteller daher so weit entlastet werden, daß zum Abheben des unteren Ventiltellers des Ventiles 11,12 von seinem Sitz nur eine verhältnismäßig geringe Kraft und damit ein niedriger Stromverbrauch erforderlich ist.

In der gezeichneten Stellung ist die gesteuerte Leitung 2 von der Druckmittelquelle abgesperrt und mit dem Auslaß verbunden. Durch Erregen des Elektromagneten legt sich der Hebel 37 gegen den Stößel 41 und bewirkt dadurch das Offnen des unteren Ventiltellers des Ventiles 11,12 und Schliessen des oberen Ventiltellers des Ventiles 11,12, so daß die gesteuerte Leitung von dem Auslaß abgesperrt und stattdessen mit der Druckluftquelle verbunden wird.

In dieser Stellung stellt der obere Ventilteller des Ventiles 11,12 einerseits unter der Wirkung des Elektromagneten, der inn entgegen der Spannung der Feder 16 auf seinen Sitz drückt, und andererseits unter der Wirkung der Differenz der durch, das Druckmittel innerhalb des Ventilkörpers 6 auf die Teilfläche des Ventiltellers und in der Kammer 23 auf den Kolben 24 erzeugten Druckkräfte.

Auch in diesem Falle kann die Größe der wirksamen Flächen so bemessen werden, daß die angestrebte Druckentlastung erreicht wird.

Infolge der Zwischenschaltung der Feder 42 in die Wirkverbindung des Stößels 41 kann auf eine Hubverstellung im Luftspalt verzichtet werden, da ja der Höchstwert der auf den Stößel und damit auf den Ventilteller ausgeübten Druckkraft durch die Feder 42 begrenzt wird.

Der Hebel 37 betätigt beim liedergehen den Schalter 44, der zum Schalten eigenständiger Stromkreise, beispielsweise Relais- oder Steuerstromkreise, verwendet werden kann.

Die Wirkungsweise des Elektroventils gemäß Fig. 2 ist ähnlich, wie vorstehend beschrieben. Der einzige Ventilteller wird dabei in seinen beiden Arbeitsstellungen durch die vom Kolben 24 ausgeübte Kraft entlastet.

Das beschriebene Elektroventil weist zahlreiche Vorteile auf, insbesondere einen niedrigen Stromverbrauch i?ei erhöhter Durchflußleilitung trotz zusätzlicher Anordnung eines Schal-

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ters. Dies wird durch die Druckentlastung der Ventilteller und die Verminderung der Reibung erreicht.

Weiterhin ist der vom Druckmittel durchströmte Teil des neuerungsgemäßen Ventils vollständig von dem elektrischen Teil getrennt, wodurch in erster Linie die Gefahr der Korrosion durch die in der Druckluft enthaltene Feuchtigkeit ausgeschaut et wird und die Entlüftungsbohrungen genau bemessen werden können»

Infolge der Anordnung der Dichtkappe und der gegebenen Möglichkeit eines druckdichten Einsatzes der Anschlußschrauben ist das Ventil sehr robust und an der Spindel dicht.

Weiterhin ist nach dem Austausch der Ventilteller, Ventilsitze und verschiedenen elektrischen Teile (Wicklungen, Schalter usw.) keine .Meueinregulierung erforderlich.

Die beschriebene Ausführungsform der Neuerung kann selbstverständlich - insbesondere durch ürsatz gleichartiger technischer Mittel - abgeändert werden, ohne daß damit der Rahmen der Neuerung verlassen wird.

Claims (1)

1. C 6663/47g Gbm

   Comp, des Freins et Signaux ?iestinghouse

   mein Zeichen: 2699 (0225 Gm)

   Feuer Schutzanspruch.

   Elektroventil mit einem "beweglichen magnetischen Steuerorgan, welches mechanisch mit einem Yentil und einem elektrischen Schalter verbunden ist, dadurch gekennzeichne.t, daß zwischen dem magnetischen Steuerorgan (37) und dem Yentil (11,12) eine durch einen am Hubende des Yentils (11,12) vorgesehenen Anschlag auslenkbare, mit dem Steuerorgan (37) verbundene leder (42) vorgesehen ist, wobei das Steuerorgan (37) am Ende der Hubbewegung mit einem elektrischen Schalter (44) verbindbar ist, welcher nach Erreichen seines Hubendes die Bewegung des magnetischen Steuerorgans (37) unterbricht.