DE1940896A1 - Umschaltmagnetventil oder -schieber - Google Patents

Description

• Umschaltmagnetventil- oder -schieber Die Erfindung betrifft ein Umschaltmagnetventil- oder -schieber mit Verschleißschutzschichten an den gleitenden und/oder abzudichtenden Stellen.
• Bei solchen Umschaltventilen in Form von Sitzventilen oder Umschaltschiebern ist es erforderlich, insbesondere bei der Steuerung bestimmter Medien, die abzudichtenden Teile, die gleichzeitig aher auch aufeinander gleiten, mit besonderen Schutzschichten zu versehen und man hat hierfür unter anderem auch als Schiitzschichten bestimmte Kunststoffüberzüge vorgeschlagen.
• Bei hohen Verschleiß anforderungen und hohen Betriebseeiten ohne zusätzliche Uberwachungen, erreichen diese Anforderungen Größenordnungen, die mit den bisherigen Maßnahmen nicht mehr ohne weiteres zu beheben sind.
• Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, eine' Abdichtung und einen Verschleißschutz bei solchen Ventilen in einer Größenordnung gefunden zu haben, die nicht ohne weiteres unter den zahlreichen sich anbietenden Materialien zu erwarten war und beruht auf der Verwendung einer dünnen, nach dem an sich bekannten Detonationsverfahren aufgetragenen Chrom-Karbid-Schicht bzw. Wolfram-Karbid-Schicht als Verschleißschutzschicht.
• Dieser Chrom-Karbid-Schicht kann bis zu 25 % Chromnickel und der Wolfram-Karbid-Sohicht bis zu 15 as Kobalt zugesetzt sein, je nach den betrieblichen Erfordernissen. Diese nach dem Detonationsverfahren aufgebrachten Schutzschichten gehen mit den in der Regel weicheren Material der Ventilteile eine Art Mikroverschweiß@ng ein und während der Au:-bringung dieser Schichten ist wichtig, daß stich diese auf sehr hohe Genauigkeit bearbeiteten Ventilteile keinerlei Formveränderungen mehr durch diesen Aufbringungsvorgang erleiden, weil erkannt wurde, daß nur dieses Aufbringungsverfahren mit diesen Schutzschichten Temperaturen erreicht, die unter ca. 2000 o iiegen und somit eine Materialveränderung nicht befürchten lassen.
• Die Zugfestigkeit und Verschleißfestigkeit dieser Materialien ist überraschend groß. Die Zugfestigkeit erreicht Größenordnungen von ca. 700 kg/cm2 und eine Härte von ca. 78 Rockwell C.
• Die Stärke der Schichten ist denkbar gering und es entstehen auf diese Weise auch keinerlei irgendwelche Temperatur- oder sonstige Spannungszustände während des Betriebes solcher Ventile, da die Stärken zwischen 0,07 bis 0,25 mm betragen. Es empfiehlt sich, diese Schutzschichten ggf. in einer zusätzlichen Ausnellmung der abzudichtenden Ventilteile so unterzubringen, daß, nur Teil frei vorsteht.
• In einer Weiterbildung hat es sich gezeigt, daß es in der Regel ausreicht, nur an den beweglichen Ventilteilen die Schutzschicht vorzunehnen.
• wie im einzelnen die erfindung ausführbar ist, zeigen mit den fiir sie wesentlichen Teilen die Ausführungsbeispiele in der Zeichnung, und zwar in Fig 1 ein vorgesteuertes Umschaltventil in Form eines Durchgangsventiles und Fig. 2 einen unmittelbar resteuerten Schaltschieber.
• In dem Ventilgehäuse 1 des Umschaltventiles befindet sich der vom Servomittel beaufschlagte Umschaltkolben 2, dessen Druckauf- und -abbau mittels des Hilfsventiles 3 bewirkt wird, das von den Umschaltmagneten 4 angehoben wird.
• Die Wirkungsweise derartiger Ventile kann als bekannt vorausgesetzt werden und eine nähere zusätzliche Beschreibung erübrigt sich.
• In dem Ventilgehäuse 1 ist der Umschaltkolben gegen zusätzlichen Verschleiß axial verschiebbar zu lagern und als Verschleißschutzschicht trägt der Außenumfang des Umschaltkolbens 2 eine nqch dem )etonationsverfahren aufgebrachte Chrom-Karbid-Schicht 5 in einer Stärke von etwa 0,07 - 0,25 mm. Das Ventilgehäuse 1 kann auf der gegenüberliegenden Fläche über den Hubbereich des Umschaltkolbene 2 eine gleiche oder eine gleichartige Schutsschicht aufweisen.
• Es ist auch denkbar, anstelle einer Chrom-Karbid-Schicht oder einer Kombination eine Wolfram-Karbid-Schicht vorzusehen, wobei der Wolfram-Karbidschicht bis zu 15 % Kobalt zugesetzt sein kann. Der Chrom-Karbid-Schicht kann bis zu 25 % Chromnickel zugesetzt werden. »iese Schichten lassen sich -noch ausreichend bearbeiten bzw. ihre Aufbringjng während des Detonationsvorganges erfolgt mit einer derartigen Genauigkeit, daß eine nachträgliche Bearbeitung nicht erforderlich ist.
• Die betreffende Materialzusammensetzung wird mit einem Sauerstoff-Acetylengas und mittels ents@rechenden Zündungen und den erfolgenden Explosionen in bekannt er .ieise aufgebracht.
• Es empfiehlt sich, die Überzugsschicht 5 in einer nicht dargestellten Ausnehmung des Kolbens 2 einzulassen, und zwar so weit, daß sie noch frei vorsteht.
• In dem Ausführungsbeispiel in Fig 2 ist in einem Längsschnitt ein Umschaltschieber gezeigt, dessen Schieberkolben 6 in dem Ventilgehäuse 7 gleitend angeordnet ist und unmittelbar von dem Magneten d angetrieben wird. Der Schieberkolben besitzt auf seinem Außenumfang die Überzüge aus Chrom-Karbid bzw. Wolfram-Karbid. Auch hier können die Überzüge in Ausnehmungen teilweise eingelassen sein Patentansprüche:

Claims (5)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Umschaltmagnetventil- oder -schieber mit Verschleißschutzschichten an den gleitenden und/oder abzudichtenden Stellen, gekennzeichnet durch die Verwendung einer dünnen, nach dem an sich bekannten Detonationsverfahren aufgetragenen Chrom-Karbid-bzw. Wolfram-Karbid-Schicht als Verschleißschutzschicht.
2. 2. Umschaltmagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Chrom-Karbid-Schicht bis zu 25 % Chromnickel zugesetzt ist.
3. 3 Umschaltmagnetventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wolfram-Karbid-Schicht bis zu 15 :0' Kobalt enthält.
4. 4. Umschaltmagnetventil nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Überzugsschicht nur auf den abzudichtenden und beweglichen Teilen vorgesehen ist.
5. 5 Umschaltmagnetventil nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die uberzagsschicht in einer ;usnehmung, aber nur teilweise eingelassen ist.