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Die Erfindung bezieht sich auf einen Drehankermagneten, insbesondere
für die Ventilbetätigung, bei dem der Anker aus einer Ruhestellung gegen die Kraft
einer Rückstellfeder in eine Arbeitsstellung zwischen zwei Magnetpolen drehbar ist.
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Die bekannten Drehankermagneten werden in der einen Richtung durch
das Magnetsystem und in der anderen Richtung durch die Rückstellfeder bewegt.
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Diese Bewegung geschieht jedoch ohne Bremsung.
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Des weiteren sind Hubankermagneten mit Bremssystem bekannt. In der
Regel werden zwei voneinander getrennte Dämpfungskammern verwendet. Die Kammern
sind über eine Drosselöffnung miteinander verbunden, durch die bei der Ankerbewegung
ein Dämpfungsmedium von der einen zur anderen Kammer strömt. Beispielsweise sind
die Dämpfungskammern oberhalb des Hubankers vorgesehen, durch eine mit dem Anker
verbundene Membran voneinander getrennt und über durch Rückschlagventile abschließbare
Drosselöffnungen verbunden. Bei einem anderen Hubanker-Magnetventil dient der Anker
selbst als Trennelement zwischen einer unteren, mit dem Ventilinnern verbundenen
Kammer und einer oberen Kammer. Die Verbindung erfolgt über einen Drosselkanal bzw.
ein Rückschlagventil.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Drehankermagneten
der eingangs beschriebenen Art eine die Ankerbewegung bremsende Dämpfungseinrichtung
zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Drehanker
in einem ölgefüllten Raum angeordnet ist, der durch den Drehanker und zwei wenigstens
zum Teil biegsame Trennwände, die einerseits am Drehanker und andererseits an der
festen Raumwand angebracht sind, in vier Kammern unterteilt ist, die eine sich mit
der Drehankerbewegung ändernde Größe haben und über Drosselöffnungen miteinander
verbunden sind.
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Bei dieser Konstruktion dient der Drehanker selbst als Verdrängungskörper,
so daß das Bremssystem nicht mehr Platz einnimmt als der Drehanker ohnehin für seine
Bewegung benötigt. Das Bremssystem erfordert daher keinen zusätzlichen Raumbedarf.
Da zusätzlich zum Drehanker biegsame Trennwände vorgesehen sind, ergeben sich vier
Kammern, die ihre Größe während der Drehung des Ankers paarweise gegensinnig verändern,
so daß sie als Dämpfungskammern benutzt werden können. Hierbei ist es nicht nur
möglich, jeweils ein relativ großes Öl volumen zu verdrängen, sondern man hat auch
genügend Platz, die gewünschten Drosselöffnungen oder Rückschlagventile unterzubringen.
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Die Rückstellfedern können durch die flexiblen Trennwände gebildet
sein, wodurch der bauliche Aufwand noch weiter herabgesetzt wird.
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Vorzugsweise ist wenigstens eine Drosselöffnung durch einen Drosselspalt
zwischen der Umfangsfläche des Drehankers und einem Vorsprung an der inneren Umfangswand
des ölgefüllten Raums gebildet. Dieser Drosselspalt führt zu einer genau definierten
Verzögerung, die bei radialer Verstellbarkeit des Vorsprungs auch noch eingestellt
werden kann. Der Vorsprung kann beispielsweise durch den Polkern selbst gebildet
sein. Sehr günstig ist es jedoch, diesen Vorsprung gegenüber dem feststehenden Polkern
des Magneten in Umfangsrichtung zu versetzen. Er stört dann nicht das magnetische
Verhalten und ist - wenn es sich um ein bei Erregung des Magneten öffnendes Ab-
sperrventil
handelt - zu Beginn der Öffnungsbewegung wirksam.
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Zweckmäßigerweise ist dafür gesorgt, daß wenigstens eine weitere,
die Kammern verbindende Öffnung durch ein Rückschlagventil geschlossen ist, das
vorzugsweise bei der Schließbewegung des Magnetventils öffnet. Ein solches Rückschlagventil
läßt in der einen Bewegungsrichtung kein Öl von der einen in die benachbarte Kammer
übertreten, bietet aber bei der entgegengesetzten Bewegungsrichtung keinerlei Hindernis,
so daß die letztgenannte Bewegung rasch erfolgt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die weitere Öffnung durch
ein Fenster in der biegsamen Trennwand und das Rückschlagventil durch eine das Fenster
abdeckende Federzunge gebildet.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand in der Zeichnung dargestellter
Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht eines
erfindungsgemäßen Magnetventils mit schematischer Darstellung eines Gelenktriebs,
F i g. 2 eine Stirnansicht des Ventils der F i g. 1 mit schematischer Darstellung
des Gelenktriebs, F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie A-A in F i g. 1 bei nicht
erregtem Magneten, Fig. 4 die gleiche Darstellung wie in Fig. 3 bei erregtem Magneten,
F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie B-B in F i g. 1, Fig. 6 eine Seitenansicht
eines weiteren Ausführungsbeispiels mit schematisch eingetragenem Antrieb und Fig.
7 eine Vorderansicht der Ausführungsform nach Fig. 6.
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Das Magnetventil der Fig. 1 bis 5 besitzt einen Magnetteil 1, einen
Steuerteil 2 und einen Ventilteil 3, die aneinandergeflanscht und von einer gemeinsamen
Achse 4 durchsetzt sind.
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Der Ventilteil 3 besitzt einen Zuflußstutzen 5 und einen Abflußstutzen
6 sowie einen Ventilsitz 7, der mittels eines Verschlußstücks 8 geschlossen werden
kann. Das Verschlußstück 8 ist auf der einen Seite durch einen Bügel 9 festgehalten
und kann daher um einen Gelenkpunkt 10 geschwenkt werden. In der Mitte des Verschlußstücks
greift an einem Gelenkpunkt 11 eine Koppel 12 an, die mittels eines Gelenks 13 mit
einer Kurbel 14 verbunden ist, die fest an der Achse 4 befestigt und daher um deren
Mittellinie 15 schwenkbar ist.
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Verschlußstück 8, Koppel 12 und Kurbel 14 bilden zusammen mit dem
Gehäuse ein Gelenkviereck. Die Kurbel 14 ist mit Hilfe der Achse 4 um den Winkel
w schwenkbar. In der Schließstellung des Ventils sind Koppel 12 und Kurbel 14 gleichgerichtet.
Damit ergibt sich eine Kniehebelwirkung, die eine außerordentlich starke Schließkraft
ergibt. In der Öffnungsstellung, die strichpunktiert eingezeichnet ist, haben die
Gelenkpunkte 11 und 13 die Lage 11' und 13', so daß das Verschlußstück in Strömungsrichtung
aufgeklappt ist.
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Im Magnetteil 1 sitzt auf der Achse 4 ein Drehanker 16. Der feststehende
Teil des Magneten umfaßt einen zylindrischen Gehäusemantel 17, von dem an zwei gegenüberliegenden
Stellen je ein Polkern 18, 19 nach innen ragt. Die Erregerwicklung 20 befindet sich
in einem Ringabschnitt am Innenumfang des Mantels 17, und zwar in der gleichen Querschnittsebene
wie die Polkerne 18 und 19. Die Teile
18, 19 und 20 umschließen
einen ölgefüllten Raum 21, der durch den Drehanker 16 sowie zwei biegsame Trennwände
22 und 23 in vier Kammern 24, 25, 26 und 27 unterteilt ist (vgl. F i g. 3 und 4).
Dic Trennwände 22 und 23 sind mit einem magnetischen Bügel 28 und 29 am Drehanker
16 befestigt und bilden über den größten Teil ihrer Länge eine Rückstellfeder, die
am Punkt 30, 31 an der Wand des Raumes 21 angebracht ist. In den Trennwänden befinden
sich Fenster 32, 33, die durch Federzungen 34, 35 abgedeckt sind. Hierdurch werden
Öffnungen mit Rückschlagventilen gebildet. Ferner sind am Umfang des Raumes 21 Vorsprünge
36, 37 vorgesehen, die mittels einer Schraube 38 radial verstellbar sind, so daß
der Spalt 39, 40 zwischen ihnen und der Umfangsfläche des Drehankers 16 eine drosselnde
Öffnung bildet.
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F i g. 3 entspricht der Schließstellung in F i g. 2.
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Wird der Magnet erregt, so dreht sich der Anker 16 in die Stellung
der F i g. 4, wobei sich das Verschlußstück 8 in die strichpunktierte Lage der F
i g. 2 verschwenkt. Bei dieser Öffnungsbewegung muß Öl aus dem Raum 24 in den Raum
25 und aus dem Raum 26 in den Raum 27 verdrängt werden, was nur über die Spalte
39 und 40 erfolgen kann. Infolgedessen wird die Öffnungsbewegung verzögert. Wird
der Magnet entregt, drücken die als Rückstellfedern wirkenden Zwischenwände 22,
23 den Drehanker 16 in die Stellung der F i g. 3 zurück, wobei Öl aus der Kammer
27 über die Fensteröffnung 32 in die Kammer 24 und Öl aus der Kammer 25 durch die
Fensteröffnung 33 in die Kammer 26 relativ rasch gelangen kann, so daß sich ein
schnelles Schließen ergibt.
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Das Verschlußstück 8 kann auch in einer Zwischenstellung angehalten
werden. Zu diesem Zweck ist ein Steuerteil 2 mit einem Gehäuse 41 vorgesehen. Auf
der Achse 4 sitzt eine Scheibe 42, die eine Arretiernut 43 trägt. Mit ihr wirkt
als Arretierklinke 44 der Anker eines Arretiermagneten 45 zusammen. Ist dieser Anker
erregt, so greift die Klinke 44 in die Nut 43 ein, so daß der Drehanker 16 in einer
Zwischenstellung gehalten wird. Die Scheibe 42 besitzt eine Kurvenfläche 46 mit
einer Erhebung 47, die auf einen Schalter 48 einwirkt. Dieser Schalter erregt den
Magneten 45 gerade in dem Augenblick, wenn sich die Nut 43 gegenüber der Klinke
44 befindet. Erst wenn ein zweiter Schalter geöffnet wird, der den Magneten 45 stromlos
macht, kann der Drehanker seine Drehbewegung fortsetzen.
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Bei der Ausführungsform der F i g. 6 und 7 ist eine abgewandelte
Ausführungsform dargestellt, bei der der Magnetteil 1 schräg zum Ventilteil 3 steht
und ein Steuerteil 2 fehlt. Die Bezugszeichen sind
die gleichen wie im vorangehenden
Beispiel: Ein wesentlicher Unterschied besteht darin, daß der Winkel zwischen der
Achse 4 und der Kurbel 14 größer als 9()0, nämlich hier 150;, ist. Die Achse 4 ist
hier lediglich schematisch angedeutet.