DE19627925A1

DE19627925A1 - Betätigungsvorrichtung für eine interne Verriegelung von bistabilen, elektromagnetischen Ventilen und ihre Verwendung

Info

Publication number: DE19627925A1
Application number: DE1996127925
Authority: DE
Inventors: Gerhard Hofmann; Carl Heinrich Dr Weischer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-07-11
Filing date: 1996-07-11
Publication date: 1998-01-15

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem bistabilen selbsthaltenden elek tromagnetischen Ventil mit einer internen Verriegelungsvorrichtung die das Dichtkörpertragende Weicheisen oder den Dichtkörpertra genden Anker im geöffneten oder im geschlossenem Zustand des Ventils lageunabhängig vibrations- oder erschütterungsfest verrie gelt, im allgemeinen für Gase und/oder für Flüssigkeiten wie z. B. Wasser oder organische Lösungsmittel, vorzugsweise Kraftstoffe wie z. B. Kerosin, Benzin oder Methanol, entsprechend der Beschrei bung des Anspruch 1. Elektromagnetische Ventile sind beispiels weise in vielen Bereichen des Haushalts beispielsweise in Wasch maschinen, der Automobiltechnik beispielsweise als Kraftstoffein spritzventile, der Labortechnik beispielsweise in Dosiergeräten oder Flüssigchromatographiespektrometern (HPLC) oder Massenspektro metern und anderen Bereichen in denen Flüssigkeiten beispiels weise fraktioniert oder dosiert verwendet werden sollen, im Einsatz. Die in der Patentliteratur beschriebenen Magnetventile bestehen beispielsweise aus einer oder mehreren Erregerspulen, einem An ker und einem mit dem Anker verbundenen Dichtkörper. Beispiels weise wurden in folgenden Patentschriften Magnetventile mit unter schiedlicher Form und Ausführung sowie Funktionsweise beschrie ben: DE 43 10 415 A1, DE 43 40 016.7, JP 61416/93,
PCT/US95/03577, PCT/EP95/02621, PCT/US93/12734, KR 1258894,PCT/US94/09821,DE 38 34 444.0, DE 38 34 446.7, DE 38 34445.9, DE 39 05 992.8,US 646302, US 892,847, US 8/017,719, DE 38 29 664, DE 39 42 437, DE 42 33 207, DE 43 22 731, DE 41 06 762.2, DE 41 06 762.

Beispielsweise wurde in DE 35 28 296 ein elektromagnetisches Ventil beschrieben, bei dem der Ventilkörper mit einem kleinen axia len und radialen Spiel am Anker befestigt ist, was bewirkt, daß der konische spitzzulaufende Ventilkörper sich beim Schließen des Ven tils automatisch im dazu passend geformten Ventilsitz zentriert. Der Nachteil dieser Erfindung ist, daß die Erregerspule sowohl im geöff neten oder im geschlossenen Zustand des Ventils permanent erregt werden muß, um den Anker gegen den Druck einer entsprechend angebrachten Feder zu halten. Dieser Nachteil wird durch die Ver wendung eines bistabilen elektromagnetischen Ventils, bei dem, entsprechend EP 219 572, ein Permanentmagnet zusätzlich zu Er regerspule angebracht wurde, der den Anker in angezogener Stel lung auch ohne Erregung der Erregerspule gegen den Druck einer entsprechend ausgerichteten Feder hält. Der Nachteil dieser Erfin dung ist, daß der Anker in der angezogenen Stellung durch ein Per manentmagneten festgehalten wird, dessen Anziehungskraft durch Erschütterungen, Vibrationen oder kräftiges Rütteln überwunden werden kann und somit zur unbeabsichtigten Öffnung bzw. Schlie ßung des Ventils führen kann.

Aufgabe der Erfindung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Ausführungen einer Betätigungsvorrichtung für eine interne Verriegelung des Dichtkör pertragenden Weicheisens oder Dichtkörper tragenden Ankers und somit ein betriebslageunabhängiges, vibrations- und rüttelfestes, bistabiles elektromagnetisches Ventil bereitzustellen, die sich da durch auszeichnen, daß hinsichtlich des Stands der Technik bezüg lich der Fixierung des Ankers in seiner jeweiligen Endposition d. h. im geöffneten oder geschlossenen Zustand des Ventils in dem stromlosen Zustand der Erregerspule eines oder mehrerer Elektro magneten verbessert wird. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch folgende Merkmale gelöst:

- daß beispielsweise durch eine mittels Elektromagneten angetriebe ne interne Verriegelungsvorrichtung in unterschiedlicher Ausführung verwendet werden kann, die eine Fixierung bzw. Verriegelung des Dichtkörpertragenden Weicheisens oder Ankers des bistabilen elek tromagnetischen Ventils, im stromlosen Zustand der Erregerspule und zwar in der jeweiligen Endposition des Ankers d. h. im geöffne ten oder geschlossenen Zustand des Ventils, bewirkt.

Vorteile der Erfindung sind

- relativ einfache Ausführungen von internen Verriegelungsvorrich tungen zur Fixierung des Dichtkörpertragenden Weicheisens oder Ankers in der jeweiligen Endposition d. h. im geöffneten oder im ge schlossenen Zustand des Ventils, im stromlosen Zustand der Er regerspule(n).
- ein relativ einfacher Aufbau der Ausführungen von intern verriegel baren bistabilen Ventilen
- lageunabhängige, bistabile Betriebsweise der mit der Verriegelung ausgestatteten Ventile
- vibrations-, erschütterungs- und rüttelfester Zustand solcher intern verriegelbaren, bistabilen, elektromagnetischen Ventile in der jewei liger Endposition des Dichtkörpertragenden Weicheisens oder An kers d. h. im geöffneten oder im geschlossenen Zustand des Ventils
- Verwendung des intern verriegelbaren und somit vibrations-, erschütterungs-, rüttelfesten Ventils beispielsweise in Waschma schinen oder in der Automobiltechnik, beispielsweise als Wegfahr sperre, eingesetzt in der Kraftstoffleitung zwischen Motor und Kraft stofftank, oder in der Labortechnik oder in der Raumfahrttechnik d. h. in Anwendungsbereichen in denen Erschütterungen, Vibrationen oder die Betriebslage usw. den Einsatz von Ventilen herkömmli cher Bauart d. h. Ventile ohne interne Verriegelung unmöglich ma chen.

Beschreibung der Erfindung Beispiel 1 und 2

Fig. 1 und 2 zeigen die Beispiele Nr. 1 und Nr. 2 im Ankerverriegel ten Zustand einer Ausführung einer internen Verriegelung eines bistabilen, elektromagnetischen Ventils in der Schließposition. Das Beispiel 1 unterscheidet sich von dem Beispiel 2 durch die räumliche Anordnung der zur Verriegelung zusammen mit einem Ankerstößel (3) benötigten Feder (10) deren Kraft im stromlosen Zustand der Erregerspule (2) auf den Ankerstößel (3) mit seinem halbkugelförmigen Kopf (16 ) den Dichtkörpertragenden Anker (6) in der jeweiligen Endposition d. h. im geöffneten oder im geschlosse nen Zustand des Ventils festhält d. h. verriegelt. Das Ventil mit der internen Verriegelung des Dichtkörpertragenden Ankers besteht beispielsweise aus:
einem Ventilgehäuse (13) in dem, verbunden über eine Achse (1a), über die das röhrenförmige Ende (1) des Ankers (6) geschoben ist, einem Dichtkörpertragenden Anker (6), siehe auch Fig. 9, dessen anderes Ende, das im Ventilinnenraum, räumlich gesehen, sich im Kraftfeld der Elektromagneten (4, 5) befindet und tellerförmig geformt ist und mit Bohrungen (6a) zur Verminderung der Reibung mit der Flüssigkeit oder dem Gas versehen ist, einem Dichtkörper (9), siehe auch Fig. 10 und/oder 11, der aus einer Klemmvorrichtung in Form einer Scheibe (20) und einer Unterlegscheibe (22), die über eine Schraube (23) miteinander verbunden sind und zur Aufnahme eines Dichtringes (21) z. B. aus Viton oder Teflon, Weich-PVC oder Kau tschuk bestehen kann und über die Schraube (23) mit dem Anker (6) verbunden ist. Der Dichtkörper kann beispielsweise aber auch wie in Fig. 11 ausgeführt sein d. h. eine halbkegelförmige dicke Scheibe mit einer Ausfräsung zur Aufnahme eines Dichtringes (21) ist bei spielsweise über eine Schraube oder Niete mit dem Anker (6) ver bunden. Das Ende des Einlaßrohres (14), das beispielsweise in das Ventillumen (12) hineinragen kann, hat eine trichter- oder kegelför mig ausgefräßte Öffnung (26), siehe Fig. 10 und/oder 11, zur paß genauen Aufnahme des Dichtkörpers (9). Jeweils eine Erregerspule eines Elektromagneten (4) ist beispielsweise gegenüber der des anderen Elektromagneten (5) angeordnet, die fest mit dem Ventil gehäuse verbunden oder in ihm eingelassen sein können. Im Ventil innenraum (12) befindet sich das tellerförmigen Ende des über die Achsenverbindung (1, 1a) beweglichen Ankers (6) im Kraftfeld der jeweils mit einem Stromstoß beaufschlagten Erregerspule des je weils betätigten Elektromagneten. Die Erregerespule des zur inter nen Verriegelung benötigten Elektromagneten (2) ist im rechten Winkel zu den Erregerspulen (4) und (5) im Ventilgehäuse (13) an gebracht. Der zur Verriegelung benötigte Ankerstößel (3) besitzt ein halbkugelförmiges Ende (16), der den Dichtkörpertragenden Anker (6) in der jeweiligen Endposition d. h. im geöffneten oder geschlosse nen Zustand des Ventils durch die Kraft einer Feder (10) im stromlo sen Zustand der Erregerspule (2) festhält d. h. verriegelt. Um die Freigabe des Ankers (6) zu bewirken wird die Erregerspule (2) mit einem Stromstoß beaufschlagt, kurzzeitig vor der Beaufschlagung mit einem Stromstoß der Anker (6) bewegenden Erregerspule (4 oder 5) und somit die Kraft der Feder (10), die die Verriegelung des Dichtkörpertragenden Ankers bewirkt, überwunden. Zum Öffnen des Ventils wird zunächst die Freigabe des Ankerstößels (3), wie oben beschrieben, durch ein kurzer Stromstoß in der Erregerspule (2) bewirkt und anschließend die Erregerspule (4), mit einem Strom stoß beaufschlagt und somit der Dichtkörpertragende Anker in die gegenüberliegende Position d. h. Ventilöffnungsposition gezogen, wo er im anschließenden stromlosen Zustand der Erregerspulen durch den Ankerstößel (3) durch die Kraft der Feder (10) in der Endposition wiederum festgehalten d. h. verriegelt wird. Zum Schlie ßen des Ventils wiederholt sich der Vorgang d. h. zunächst wird der Ankerstößel (3) durch einen Stromstoß in Erregerspule (2) zurück gezogen und somit die Kraft der Feder (10) überwunden und somit die Freigabe der Verriegelung bewirkt und anschließend wird durch ein kurzen Stromstoß in der Erregerspule (5), durch die Kraft des Elektromagneten, der Anker (6) in die gegenüberliegende Ventil schließungsposition gezogen. Im stromlosen Zustand wird der Anker (6) durch die Kraft der Feder (10 ) auf den Ankerstößel (3) mit sei nem halbkugelförmigen Kopf (16) in der Endposition festgehalten d. h. verriegelt. Eine Rückschlagscheibe (18), die die maximale Ein trittslänge des Ankerstößels (3) in den Ventilinnenraum (12) be grenzt, ist, wie in Fig. 1 bis 4 dargestellt, auf dem Ankerstößel (3) festsitzend angebracht. Der Ankerstößel kann im Profil kreisrund sein oder beispielsweise ein Profil, wie in Fig. 12 bis 14 darge stellt, besitzen. Die zeitlich verzögerte Beaufschlagung mit einem Stromstoß des Elektromagneten, dessen Kraft den Anker (6) be wegt, kann beispielsweise durch die Schaltungsanordnung von zwei Relais, wie in Fig. 15 dargestellt, ausgeführt sein. Hierbei bedeutet die Bezeichnung EM1 jeweils den Pluspol des Ankerstößel (3) be wegenden Elektromagneten und EM2 sowie EM3 den Pluspol der den Dichtkörpertragenden Anker (6) bewegenden Elektromagneten (4 und 5). Die Bezeichnung S1 stellt einen Wipp- oder Schie beschalter dar mit einer Mittelstellung, in der an den Elektromagne ten kein Strom anliegt (= Ruheposition). Die Bezeichnung M stellt den gemeinsamen Masseanschluß für die Elektromagneten dar.

Beispiel 3 und 4

Fig. 3 und 4 zeigen die Beispiele Nr. 3 und Nr. 4 einer Ausführung einer internen Verriegelung eines bistabilen, elektromagnetischen Ventils in der Schließposition und im Ankerverriegelten Zustand. Das Beispiel Nr. 3 unterscheidet sich von dem Beispiel Nr. 4 durch die räumliche Anordnung einer zur Verriegelung zusammen mit ei nem Ankerstößel (3) benötigten Feder (10), deren Kraft im stromlo sen Zustand der Erregerspule (2) auf den Ankerstößel (3) mit sei nem halbkugel- oder halbkegelförmigen Kopf (16) das Dichtkörp ertragende Weicheisen (6) in der jeweiligen Endposition d. h. im ge öffneten oder im geschlossenen Zustand des Ventils festhält d. h. verriegelt. In Beispiel Nr. 3 und Nr. 4 kann zum Öffnen oder Schlie ßen des Ventils eine Erregerspule (4) ein ihr zugeordneter Anker (31) über eine flexible Verbindung mit dem dichtkörpertragenden Weicheisen (6) verbunden sein. Der Dichtkörper auf dem Weich eisen (6) kann beispielsweise wie in Fig. 10 und 11 ausgeführt sein. Das Weicheisen (6) wird, wie auch in Beispiel Nr. 1 und Nr. 2 ausgeführt, durch eine Achsenverbindung (1, 1a) im Ventilgehäuse beweglich angeordnet. Nach der Freigabe der Verriegelung des Weicheisens (6) wie bereits oben beschrieben, kann durch eine kurzen Stromstoß in der Erregerspule (4) des zum Verschließen des Ventils benötigten Elektromagneten die Kraft der Feder (11) überwunden und der Anker (31) angezogen werden und somit der Dichtkörper (9) auf dem Weicheisen (6), das mit dem Anker (31) flexibel verbunden ist, paßgenau gegen die trichter- oder kegelför mig ausgefräste Öffnung des Einlaßrohres (14) gedrückt werden. Der Dichtkörper kann z. B. auch in der Ausführung wie in Fig. 10 und/ oder 11 aufgebaut sein. Zur Freigabe der internen Verriegelung des Dichtkörpertragenden Weicheisens (6), das mit dem Anker (31) flexibel verbunden ist, kann ein Elektromagnet mit Erregerspule (2), wie auch in Beispiel 1 und 2 bereits beschrieben, im rechten Winkel zu der Erregerspule (4) am Ventilgehäuse angebracht sein. Die Kraft des mit einem Stromstoß beaufschlagten Elektromagneten mit Erregerspule (2) überwindet die Kraft der Feder (10), wie bereits in Beispiel Nr. 1 und Nr. 2 beschrieben, und zieht den Ankerstößel zu rück (3), und bewirkt somit die Freigabe der internen Verriegelung des Dichtkörpertragenden Weicheisens (6). Im stromlosen Zustand wird das Dichtkörpertragende Weicheisen (6) durch die Kraft der Feder (10 )auf den Ankerstößel (3) mit seinem halbkugelförmigen Kopf (16) in der jeweiligen Endposition d. h. im geöffneten oder ge schlossenen Zustand des Ventils festgehalten d. h. verriegelt. Eine Rückschlagscheibe (18), die die maximale Eintrittslänge des Anker stößels (3) in den Ventilinnenraum (12) begrenzt, ist, wie in Fig. 1 bis 4 dargestellt, auf dem Anker (3) festsitzend angebracht. Der An kerstößel (3) kann im Profil rund sein oder ein Profil, wie z. B. in Fig. 12 bis 14 dargestellt, besitzen. Die zeitlich verzögerte Beauf schlagung mit einem Stromstoß des Elektromagneten, dessen Kraft den Anker (31), der seinerseits mit dem Dichtkörpertragenden Weicheisen (6) verbunden ist, bewegt, kann beispielsweise durch die Schaltungsanordnung eines Relais, wie in Fig. 16 dar gestellt, ausgeführt sein.

Beispiel 5

Fig. 5 und 6 zeigt das Beispiel Nr. 5 im geschlossenen bzw. im ge öffneten und jeweils Ankerverriegelten Zustand einer Ausführung einer internen Verriegelung eines bistabilen, elektromagnetischen Ventils. Bei diesem Beispiel handelt es sich um ein Ventil, das auf grund der zwei zuführenden Zuflußröhren (14) und nur einer Ab flußröhre (15) als Mischventil Verwendung finden kann. Die Fig. 7 und 8 zeigt das Beispiel Nr. 5 als Einwegventil mit nur jeweils einer Zuflußröhre (14) und nur einer Abflußröhre (15). Der Anker (26), ausgeführt wie in Fig. 5 bis 8 dargestellt, ist mit einem beispiels weise halbkegelförmigen oder beispielsweise halbkugelförmigen Dichtkörper (28), der mit einem Dichtungsring (29), beispielsweise aus Viton, Teflon, Kautschuk oder Weich-PVC, versehen ist, verbun den.

Die Fig. 5 bis 8 zeigen jeweils das Beispiel Nr. 5 eines Misch ventils bzw. eines Einwegventils, das zur Abdichtung des Ventilin nenraumes (12) gegenüber dem Raum in dem sich der überwiegen de Teil des Ankers (26) und der Ankerstößel (3) der Elektromagne ten (2 und 4) befinden, eine Trennwand im Ventilgehäuse (13) be nötigt, die in einer paßgenauen Ausfräsung einen Dichtungsring (19) trägt, der z. B. ein Viton-, Teflon-, Kautschuk- oder Weich-PVC- Ring sein kann. Das Prinzip der Funktions- und Betätigungsweise des Beispiels Nr. 5 sieht wie folgt aus:
Bekommt die Erregerspule (2) des Elektromagneten, der für die Freigabe der Verriegelung des Ankers (26) zuständig ist, einen Stromstoß kurzzeitig vor dem Stromstoß in Erregerspule (4) wird der Ankerstößel (3) entgegen der Kraft der Feder (10) angezogen und die Verriegelung des Ankers (26) somit freigegeben. Dabei gleitet das auf der Dichtkörper tragenden Ankerachse festsitzende Gleit stück (27) an dem zurückgezogenen Ankerstößel (3) vorbei. Das Gleitstück (27) hat beidseitig jeweils eine Hinterdrehung. Nach er folgter Schiebebewegung des Ankers (26) mit dem auf ihm festsit zenden Gleitstück (27) rastet, im stromlosen Zustand der Erreger spule (2), der federnd gelagerte Ankerstößel (3) in eine der beiden Hinterdrehungen des Gleitstückes (27) ein und verhindert somit ent weder die Vor- oder Rückzugsbewegung der Dichtkörpertragenden Ankerachse (26) im stromlosen Zustand der Erregerspule (4) wie z. B. in Fig. 6 und 7 dargestellt. Um beispielsweise das Ventil zu schließen erhält die Erregerspule (2) des Elektromagneten, dessen Kraft den Ankerstößel (3) entgegen der Kraft der Feder (10) bewegt, einen Stromstoß, und zieht den Ankerstößel (3) zurück und gibt somit die Hinterdrehung des Gleitstückes (27) d. h. die Verriegelung der Ankerachse (26) frei. Im stromlosen Zustand der Erregerspule (4) springt die Ankerachse (26) mit dem auf ihr festsitzenden Gleit stück (27) durch die Kraft der Feder (11) in die Schließposition des Ventils. Anschließend springt im stromlosen Zustand der Erreger spule (2) durch die Kraft der Feder (10) der Ankerstößel (3) in die Hinterdrehung des Gleitstückes (27) und rastet dort ein und bewirkt somit die Verriegelung der Ankerachse (26) in der Ventilschließposi tion. Um beispielsweise das Ventil zu öffnen erhält die Erregerspule (2) des Elektromagneten, der den Ankerstößel (3) zur Freigabe der Verriegelung bewegt, einen Stromstoß, und somit wird der Anker stößel (3) entgegen der Kraft der Feder (10) zurückgezogen und gibt die Hinterdrehung des Gleitstückes (27) der Ankerachse (26) frei. Zeitlich verzögert, beispielsweise gesteuert durch ein Relais, siehe Fig. 16, erhält nun danach die Erregerspule (4) einen Stromstoß und die Ankerachse (26) mit dem Gleitstück (27) wird entgegen der Kraft der Feder (11) angezogen und der Dichtkörper (28) mit seinem Dichtring (29) gibt die Öffnung der Auslaßrohrs (15) des Ventils frei. Der Dichtungsring (29) kann, anstelle im Dichtkörper (28) montiert zu sein, beispielsweise, wie in Fig. 8 dargestellt, auch in der trichter- oder kegelförmig ausgefräßten Öffnung des Abflußrohrs (15) paßgenau eingelassen sein.

Kennzeichnungen der Beispielabbildungen Nr. 1 bis Nr. 11

Nr. 1 : Röhrchen, festverbunden mit oberen Ende des Weicheisens (6), das in Beispiel 1 und 2 die Funktion des Ankers besitzt, zur Auf nahme einer Achse (1a), die mit dem Ventilgehäuse verbunden ist
Nr. 1a: Achse verbunden mit Ventilgehäuse zur beweglichen Ver bindung mit dem Röhrchenförmigen Ende (1) des Weicheisens (6)
Nr. 2: Erregerspule des Elektromagneten der den Ankerstößel (3) bewegt
Nr. 3: Ankerstößel
Nr. 4: Erregerspule eines Elektromagneten
Nr. 5: Erregerspule eines Elektromagneten
Nr. 6: Weicheisen, das in Beispiel 1 und 2 auch die Funktion des Ankers hat, siehe auch Detailbild Fig. 9
Nr. 6a: Bohrungen im tellerförmigen Ende des Weicheisens (6) zur Verminderung des Reibungswiderstandes des Weicheisens (6) mit beispielsweise der Flüssigkeit oder dem Gas
Nr. 7: Zuflußrichtung
Nr. 8: Austrittsrichtung
Nr. 9: Dichtungskörper paßgenau zur Öffnung des Einlaßrohres (14), das z. B. eine spitzkegelige Ausfräsung zur Aufnahme des Dichtkörpers aufweist, siehe auch Darstellung des Dichtkörpers im Detailbild Fig. 10 oder 11, bestehend aus: Bauteilen Nr. 20 bis 23
Nr. 10: Feder, deren Kraft den Ankerstößel (3) im stromlosen Zu stand der Erregerspule gegen das Weicheisen (6, in Fig. 1-4) bzw. gegen die Hinterdrehung des Gleitstückes (27, in Fig. 5-8) drückt bzw. einrastet und somit eine interne Verriegelung des Dicht körpertragenden Weicheisens (6, in Fig. 1 bis 4) bzw. des An kers (26, in Fig. 5 bis 8) bewirkt
Nr. 11: Feder, deren Kraft das Dichtkörper tragende Weicheisen (6, in Fig. 1 bis 4) bzw. die Dichtkörper tragende Ankerachse (26, in Fig. 5 bis 8) im stromlosen Zustand der Erregerspule (4, in Fig. 1 bis 4) bzw. (4, in Fig. 5 bis 8) in die Schließposition des Ventils drückt
Nr. 12: Ventilinnenraum
Nr. 13 :Ventilgehäuse
Nr. 14: Zuflußrohr, angebracht am Ventilgehäuse
Nr. 15: Abflußrohr, angebracht am Ventilgehäuse
Nr. 16: kegel- oder halbkugelförmiger Kopf des Ankerstößels (3)
Nr. 17: flexible Verbindung des Ankers (31) mit dem Weicheisen (6)
Nr. 18: Rückschlagscheibe, festsitzend auf dem Ankerstößel (3) zu Begrenzung der Eintrittslänge des Ankerstößels in den Ventilinnen raum (12)
Nr. 19: Dichtring
Nr. 20: Klemmvorrichtung in Form einer Scheibe mit Schraube Nr. 23 zur Befestigung eines Dichtringes (21) am Weicheisen (6)
Nr. 21: Dichtring als Teil des Dichtkörpers
Nr. 22: Unterlegscheibe zur Fixierung des Dichtringes
Nr. 23: Befestigungsschraube
Nr. 24: Lumen des Einlaßrohres
Nr. 25: Wandung des Einlaßrohres
Nr. 26: Ankerachse, die den Dichtkörper (28) mit dem Dichtring (29), wie in Fig. 5 bis 7, trägt. In Fig. 8 ist der Dichtring (29) paßgenau in einer Ausfräsung des Auslaßrohres (15) eingelassen.
Nr. 27: Gleitstück,das auf Ankerachse (26) festsitzt und zwei Hinter drehungen zum Einrasten des Ankerstößels (3) besitzt.
Nr. 28: Dichtkörperkopf, beispielsweise halbkugel- oder halbkegel förmig, auf Ankerachse (26) montiert
Nr. 29: Dichtring
Nr. 30: Rückschlagscheibe am Ende der Ankerachse (26)
Nr. 31: Anker (siehe Fig. 3 und 4), flexibel verbunden mit dem Dichtkörpertragenden Weicheisen (6).

Claims

1. Betätigungsvorrichtung für eine interne Verriegelung von bista bilen, elektromagnetischen Ventilen, die folgende Merkmale ent hält:

- daß ein Ankerstößel (3) der im stromlosen Zustand der Erreger spule (2), die ihm zugeordnet ist, mit Hilfe der Kraft einer Feder (10) für die interne Verriegelung des Dichtkörpertragenden Weicheisens (6) oder Ankers (6, 26) verantwortlich ist,
- daß dem aus Weicheisen bestehenden Ankerstößel (3) eine in Verriegelungsrichtung wirkende Feder (10) zugeordnet ist,
- daß dem Ankerstößel (3) für die Überwindung der Kraft der Feder (10) d. h. für die Freigabe der Verriegelung des Dichtkörper tragen den Weicheisens (6) oder Ankers (6, 26) eine Erregerspule (2) zu geordnet ist,
- daß die von der Feder (10) und von dem Elektromagneten auf den Ankerstößel (3) ausgeübten Kräfte a) entgegengerichtet sind und b) so bemessen sind, daß in der Freigabeposition der Verriegelung die Kraft der Feder (10), die auf den Ankerstößel (3) wirkt, durch die Kraft des Elektromagneten überwunden wird und in der Verriege lungsposition, in dem stromlosen Zustand des Elektromagneten, die Kraft der Feder (10) überwiegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der zur Verriegelung des Dichtkörpertragende Weicheisens (6) oder Ankers (6, 26) benötigte Ankerstößel (3) mit einem halbkugel- oder halbkegelförmigen Kopf (16) ausgeführt sein kann.

3. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprü che dadurch gekennzeichnet, daß der zur internen Verriegelung benötigte Ankerstößel (3) das Dichtkörpertragende Weicheisen (6) oder den Dichtkörpertragenden Anker (6) in seiner jeweiligen End position d. h. im geöffneten oder geschlossenen Zustand des Ventils durch die Kraft einer Feder (10) festhält und somit die Verriegelung bewirkt.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprü che dadurch gekennzeichnet, daß der Raum in dem die interne Verriegelung der Ventile vorgenommen wird, d. h. der Raum in dem der Dichtkörper tragende Anker (26) in der jeweiligen Endposition, d. h. in der Öffnungs- oder Schließposition des Ventils, durch den Ankerstößel (3) verriegelt wird, gegenüber dem Ventilinnenraum (12) abgedichtet sein kann.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebbarkeit des zur Verriegelung benötigten Ankerstößels (3) durch eine auf ihm testsitzende Rückschlagscheibe (18) die maximale Austrittslänge des Ankerstößels (3) in den Ventilinnenraum begrenzen kann.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Freigabe der Verrie gelung des Dichtkörpertragenden Weicheisens oder Ankers (6, 26) zeitlich vor der Öffnung oder Schließung des Ventils durch einen Stromstoß in der Erregerespule (2) zur Überwindung der Kraft der Feder (10) erfolgt.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß zur Verriegelung der Dichtkörpertragenden Ankerachse (26) ein auf der Ankerachse fest sitzendes Gleitstück (27) mit beidseitigen Hinterdrehungen befestigt sein kann, in die der Ankerstößel (3) im stromlosen Zustand der Er regerspulen, bewegt durch die Kraft einer Feder (10), einrastet, und somit die interne Verriegelung der Dichtkörpertragenden Ankerach se (26), in deren jeweiligen Endposition d. h. im geöffneten oder ge schlossenen Zustand des Ventils, bewirkt.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die interne Verriegelung des Dichtkörpertragenden Weicheisens oder der Dichtkörpertragen den Ankerachse mittels eines Ankerstößels (3) in der Öffnungs- und auch in der Schließposition des Ventils automatisch im stromlosen Zustand der Erregerspulen durch die Kraft einer Feder erfolgt.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprü che dadurch gekennzeichnet, daß die interne Verriegelung bei spielsweise in Ventilen Anwendung finden kann, bei denen der Dichtkörper tragende Anker Bohrungen (6a) in seinem tellerförmigen Ende zur Vermindung des Reibungswiderstandes besitzen kann.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprü che dadurch gekennzeichnet, daß die interne Verriegelung bei spielsweise in Ventilen Anwendung finden kann, in denen der Anker (31) über eine flexible Verbindung mit dem Dichtkörpertragenden Weicheisen (6) beweglich verbunden ist.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprü che dadurch gekennzeichnet, daß die interne Verriegelung bei spielsweise in Ventilen Anwendung finden kann, die unabhängig von ihrer Betriebslage und äußeren Betriebsbedingungen wie beispiels weise Vibrationen, Erschütterungen noch einen einwandfreien Be trieb ermöglichen müssen.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprü che dadurch gekennzeichnet, daß die interne Verriegelung bei spielsweise in Ventilen Anwendung finden kann, die Einweg- oder Mischventile sein können.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprü che dadurch gekennzeichnet, daß die interne Verriegelung bei spielsweise in Ventilen Anwendung finden kann, bei denen das Dichtkörper tragende Weicheisen auch gleichzeitig als Anker fungie ren kann.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprü che dadurch gekennzeichnet, daß die interne Verriegelung bei spielsweise in Ventilen Anwendung finden kann,bei denen die Kraft von ein oder zwei Elektromagneten den Dichtkörpertragenden Anker zwischen der Öffnungs- und der Schließposition des Ventils hin- und her bewegen läßt.

15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprü che dadurch gekennzeichnet, daß die interne Verriegelung bei spielsweise in Ventilen Anwendung finden kann, die in der Raum fahrttechnik oder in der Labortechnik d. h. in Anwendungsbereichen in denen Erschütterungen, Vibrationen oder die Betriebslage usw. den Einsatz von Ventilen herkömmlicher Bauart d. h. Ventile ohne interne Verriegelung unmöglich machen.

16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprü che dadurch gekennzeichnet, daß die interne Verriegelung bei spielsweise in Ventilen Anwendung finden kann, die in Waschmaschi nen oder in der Labortechnik, beispielsweise in Dosiergeräten oder Flüssigchromatographiespektrometern (HPLC) oder Massenspektro metern und anderen Bereichen in denen Flüssigkeiten beispiels weise fraktioniert oder dosiert verwendet werden sollen, eingesetzt werden.

17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprü che dadurch gekennzeichnet, daß die interne Verriegelung bei spielsweise in Ventilen Anwendung finden kann, die in der Automo biltechnik, beispielsweise als Wegfahrsperre, montiert in der Kraft stoffleitung zwischen Motor und Kraftstofftank, eingesetzt werden