DE19654284A1 - Hydraulikventil mit Magnetsteuerventil, insbesondere für Reinigungsmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Hydraulikventil, insbesondere für Reinigungsmaschinen, das enthält
ein Ventilgehäuse, in dem zwischen einem Eingangsanschluß und einem Ausgangsanschluß für die Flüssigkeit ein Sitz eines Hauptventils ausgebildet ist, der normalerweise durch einen Membranverschluß verschlossen ist, welcher mit einer engen Bohrung versehen ist, die den Durchtritt der Flüssig­ keit von dem Eingangsanschluß zu einer nach dem erwähnten Verschlußorgan angeordneten Steuerkammer ermöglicht,
ein Magnetsteuerventil, zu dem ein Ventilsitz gehört, der zwischen der erwähnten Steuerkammer und einem Auslaßkanal ausgebildet ist, welcher mit dem Ausgangsanschluß verbunden ist, und durch ein zweites Verschlußorgan normalerweise verschlossen ist, das in der erwähnten Steuerkammer beweg­ lich ist und mit einem Teil aus magnetischem Material ver­ bunden ist, das durch die Erregung einer Spule verschiebbar ist und dadurch die Öffnung des Magnetsteuerventils bewirkt, wobei die Spule einen Magnetkreis erzeugt, der sich zumin­ dest teilweise in unmittelbarer Nachbarschaft zu dem erwähn­ ten beweglichen Teil erstreckt.

Das erfindungsgemäß vervollkommnete Hydraulikventil ist da­ durch gekennzeichnet, daß der Magnetkreis einen festen Mag­ netkern enthält, der im Inneren der Spule angeordnet und mit zwei Polschuhen verbunden ist, deren jeweilige Enden an dem vorerwähnten beweglichen Teil anliegen und in einer zur Bewegungsrichtung des beweglichen Teils im wesentlichen senkrechten Ebene einander zugewandt gegenüberliegen,
wobei zwischen den erwähnten Enden der Polschuhe und der Steuerkammer eine dünne elektrisch isolierende Schicht ein­ gefügt ist und
das bewegliche Teil sich überwiegend in einer im wesentlichen zu den erwähnten Enden der Polschuhe des Magnetkreises paral­ lelen Ebene erstreckt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung hervor, in der an­ hand der beigefügten Zeichnung, in der ein erfindungsgemäßes servogesteuertes Hydraulikventil im Schnitt dargestellt ist, ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert wird.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel enthält ein Hydrau­ likventil 1 ein Ventilgehäuse 2 beispielsweise aus Kunststoff, mit einem Eingangsanschluß 3 und einem Ausgangsanschluß 4 für die Flüssigkeit.

Zwischen diesen Anschlüssen ist im Ventilgehäuse 2 ein Sitz 5 eines Hauptventils vorhanden, der normalerweise durch ein als Membran ausgebildetes Verschlußorgan 6 ver­ schlossen ist, dessen Umfangsbereich 7 zwischen einer ring­ förmigen innenliegenden Schulter 8 des Ventilgehäuses 2 und dem unteren Ende eines Formteils 9 eingespannt ist, das im Inneren eines rohrförmigen Fortsatzes 10 des Ventilgehäu­ ses 2 angeordnet ist.

In dem außerhalb des Ventilsitzes 5 befindlichen Teil des Verschlußorgans 6 ist eine enge Bohrung 11 vorgesehen, die den Durchtritt der vom Eingangsanschluß kommenden Flüssigkeit zu einer nach diesem Verschlußorgan gelegenen Steuerkammer 12 ermöglicht. Die Steuerkammer 12 befindet sich insbesondere im Inneren des rohrförmigen Fortsatzes 10 des Ventilgehäuses 2.

Das Verschlußorgan 6 liegt normalerweise an dem Sitz 5 des Hauptventils an, so daß das Ventil 1 insgesamt zur Art der normalerweise geschlossenen Ventile gehört.

Das Formteil 9 ist in der Steuerkammer 12 angeordnet. Dieses Formteil ist im wesentlichen zylindrisch und rohrförmig aus­ gebildet und weist eine in Querrichtung verlaufende. Zwi­ schenwand 13 auf, in der sich eine Mittelbohrung 14 befin­ det. In diesem Formteil und insbesondere in seiner in Quer­ richtung verlaufenden Zwischenwand 13 ist oben ein Ventil­ sitz 15 ausgebildet, und zwar um das obere Ende einer Durch­ gangsbohrung 16 herum, die mit einem in Längsrichtung ver­ laufenden Kanal 17 in Verbindung steht, der am Umfang des Formteils 9 vorgesehen ist. Das untere Ende dieses Kanals 17 liegt einer Durchgangsöffnung 18 gegenüber und steht mit die­ ser in Verbindung, wobei die Durchgangsöffnung 18 in einer Wand des Ventilgehäuses 2 vorgesehen ist und unten in den dem Sitz 5 des Hauptventils nachgeschalteten Ausgangsan­ schluß 4 mündet.

In der Steuerkammer 12 ist im Inneren des Formteils 9 und oberhalb der Querwand 13 dieses Formteils ein aus magneti­ schem Material bestehendes Teil 19 angeordnet, das ein Ver­ schlußorgan 20 trägt, welches mit dem Ventilsitz 15 zusam­ menwirkt.

Über dem oberen Ende des rohrförmigen Fortsatzes 10 des Ventilgehäuses 2 und über dem entsprechenden oberen Ende des Formteils 9 ist eine elektrisch isolierende Schicht 21 angebracht, die zweckmäßigerweise aus einer Vielzahl von dünnen Blättern aus elektrisch isolierendem Material, bei­ spielsweise Mylar (Handelsmarke für eine Polyesterfolie), besteht. Diese Schicht weist insgesamt eine sehr geringe Dicke auf, beispielsweise 0,15 mm.

Oberhalb der isolierenden Trennschicht 21 ist eine Steuer­ spule 22 angeordnet, die in einem isolierenden Gehäuse 23 gekapselt ist, das beispielsweise aus Kunstharz besteht. In diesem Gehäuse 23 ist eine axiale mittige Durchgangs­ öffnung 24 ausgebildet, in der ein fester Magnetkern 25 an­ geordnet ist.

Die Enden des Kerns 25 stehen aus der Spule 22 und aus deren Gehäuse vor und sind mit entsprechenden, im wesentlichen L-förmigen Polschuhen 26 und 27 verbunden. Diese Polschuhe weisen Enden 26a bzw. 27a aufs die sich so oberhalb der Iso­ lierschicht 21 erstrecken, daß sie einander zugewandt sind und einander gegenüberliegen in einer Ebene, die im wesent­ lichen rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des beweglichen Teils 19 und des dazugehörigen Verschlußorgans 20 verläuft.

Eine Schraubenfeder 28 ist zwischen der Isolierschicht 21 und dem Verschlußorgan 20 angeordnet, um letzteres an den Sitz 15 anzudrücken.

Das bewegliche Teil 19 erstreckt sich überwiegend in einer zu den Enden 26a und 27a der Polschuhe 26 und 27 im wesent­ lichen parallelen Ebene, und zwar in geringem Abstand von der Isolierschicht 21. Dieser Abstand liegt beispielsweise in der Größenordnung von 0,3-0,5 mm.

Der Ventilsitz 15, das dazugehörige Verschlußorgan 20, das bewegliche Teil 19, die Spule 22, der Kern 25 und die dazu­ gehörigen Polschuhe 26 und 27 bilden in ihrer Gesamtheit ein Steuerventil für die Servosteuerung des Öffnens des Hauptventils, zu dem der Ventilsitz 5 und der entsprechende Membranverschluß 6 gehören.

Bei der geschilderten Ausführungsform sind die Spule 22 und der dazugehörige feste Kern 25 so angeordnet, daß ihre Achse im wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung des beweglichen Teils 19 und des dazugehörigen Verschlußorgans 20 ausgerichtet ist.

Die Achse des Sitzes 15 des Magnetsteuerventils verläuft im wesentlichen parallel und versetzt zur Achse des Sitzes 5 des Hauptventils.

Auch das Magnetsteuerventil gehört zu den normalerweise ge­ schlossenen Ventilen, da bei entregter Spule 22 die Feder 28 bewirkt, daß das Verschlußorgan 20 stets gegen den Sitz 15 gedrückt wird.

Das vorbeschriebene Ventil kann beispielsweise als Ventil für die Überwachung der Wassereinleitung aus dem Wasserver­ sorgungsnetz in eine Reinigungsmaschine, wie etwa eine Wasch­ maschine oder eine Geschirrspülmaschine, eingesetzt werden.

Der Eingangsanschluß ist beim Gebrauch mit dem Wasserver­ sorgungsnetz verbunden, von dem er das Druckwasser erhält. Durch die enge Bohrung 11 des als Membran ausgebildeten Ver­ schlußorgans 6 gelangt das Druckwasser von dem Eingangsan­ schluß 3 in die Steuerkammer 12.

In der Ruhelage liegt das Verschlußorgan 6 an dem Ventil­ sitz 5 an, und auch das Verschlußorgan 20 schließt gegen den Ventilsitz ab.

Wenn Wasser in die mit dem Ausgangsanschluß 4 des Ventils verbundene Reinigungsmaschine eingespeist werden soll, wird die Spule 22 erregt. Infolge des durch diese Spule fließen­ den Stroms entsteht in dem Kern 25, in den dazugehörigen Polschuhen 26 und 27 und in dem beweglichen Teil 19, das gegen die Wirkung der Feder 28 in Richtung auf diese Pol­ schuhe angezogen wird, ein magnetischer Fluß. Das Verschluß­ organ 20 entfernt sich auf diese Weise von dem Ventilsitz 15, und das in der Steuerkammer 12 enthaltene Druckwasser fließt durch die Auslaßkanäle 16 und 18 zum Ausgangsanschluß 4 ab. Durch diesen Abfluß ergibt sich ein Druckabfall in der Steuerkammer 12, so daß der Druck über dem Membranverschluß 6 geringer wird als der Druck, der auf die Unterseite dieses Verschlußorgans von dem in den Eingangsanschluß 3 einge­ leiteten Druckwasser ausgeübt wird. Das als Membran ausge­ bildete Verschlußorgan 6 wild also angehoben, so daß es sich von dem Sitz 5 des Hauptventils entfernt und auf diese Weise den Durchtritt des Wassers von dem Eingangsanschluß 3 zu dem Ausgangsanschluß 4 ermöglicht.

Wird die Spule 22 entregt, so bringt die Druckfeder 28 das Verschlußorgan 20 wieder in die Lage, in der es den Ventil­ sitz 15 abschließt. In der Steuerkammer 12 sammelt sich wie­ derum Druckwasser an, und nach kurzer Zeit bewirkt der auf die obere Oberfläche des als Membran ausgebildeten Verschluß­ organs 6 einwirkende Druck, daß dieses neuerlich gegen den Sitz 5 des Hauptventils gedrückt wird.

Der Wasserstrom vom Eingangsanschluß 3 zum Ausgangsanschluß 4 wird auf diese Weise unterbrochen.

Bei gleichbleibendem Erfindungsgedanken können selbstver­ ständlich die Ausführungsformen und die Einzelheiten der Ver­ wirklichung weitgehend von dem beschriebenen und dargestell­ ten Ausführungsbeispiel abweichen.

Das Ventil (1) enthält ein Ventilgehäuse (2), in dem zwi­ schen einem Eingangsanschluß (3) und einem Ausgangsanschluß (4) ein Hauptventilsitz (5) ausgebildet ist, der normaler­ weise durch ein als Membran ausgebildetes Verschlußorgan (6) verschlossen ist. Mit dem Ventil (1) ist ein Magnet­ steuerventil verbunden, das einen zweiten Ventilsitz (15) enthält, der zwischen einer Steuerkammer (12) und einem mit dem Ausgangsanschluß (4) in Verbindung stehenden Auslaß­ kanal (16-18) ausgebildet und normalerweise durch ein zwei­ tes Verschlußorgan (20) verschlossen ist, das in der Steuer­ kammer (12) beweglich ist und mit einem magnetischen Teil (19) zusammenwirkt, das durch die Erregung einer Spule (22) be­ weglich ist, zu der ein Magnetkreis (25, 26, 27) gehört, der sich wenigstens teilweise in der Nachbarschaft dieses beweg­ lichen Teils (19) erstreckt. Der Magnetkreis enthält einen festen Kern (25) und zwei Polschuhe (26, 27) mit jeweiligen Enden (26a, 27a), die an dem beweglichen Teil (19) anliegen und in einer Ebene einander gegenüberliegen, die im wesent­ lichen senkrecht zur Bewegungsrichtung dieses beweglichen Teils (19) verläuft. Zwischen den Enden (26a, 27a) der Pol­ schuhe (26, 27) ist eine dünne elektrisch leitende Schicht (21) eingefügt. Das bewegliche Teil (19) erstreckt sich über­ wiegend in einer zu diesen Enden (26a, 27a) der Polschuhe (26, 27) parallelen Ebene.

Claims (5)

1. Hydraulikventil (1), insbesondere für Reinigungsmaschinen, in dem vorgesehen sind
ein Gehäuse (2), in dem zwischen einem Eingangsanschluß (3) und einem Ausgangsanschluß (4) für die Flüssigkeit ein Hauptventilsitz (5) ausgebildet ist, der normalerweise durch ein als Membran ausgebildetes Verschlußorgan (6) abgeschlossen ist, das eine enge Bohrung (11) aufweist, die den Durchtritt der Flüssigkeit vom Eingangsanschluß (3) zu einer Steuerkammer (12) ermöglicht, die dem Ver­ schlußorgan (6) nachgeschaltet ist, sowie
ein Magnetsteuerventil, das einen zweiten Ventilsitz (15) enthält, der zwischen der Steuerkammer (12) und einem Auslaßkanal (16-18) ausgebildet ist, welcher mit dem Ausgangsanschluß (4) in Verbindung steht, und der nor­ malerweise durch ein zweites Verschlußorgan (20) ver­ schlossen wird, das in der Steuerkammer (12) beweglich ist und mit einem Teil (19) aus magnetischem Material zu­ sammenwirkt, das durch die Erregung einer Spule (22) be­ weglich ist und dadurch das Öffnen des Magnetsteuerventils bewirkt, wobei zu der Spule (22) ein Magnetkreis (25, 26, 27) gehört, der sich mindestens teilweise in der Nachbar­ schaft des beweglichen Teile (19) erstreckt,
wobei das Ventil dadurch gekennzeichnet ist, daß zu dem erwähnten Magnetkreis ein fester Magnetkern (25) gehört, der im Inneren der Spule (22) angeordnet ist und mit dem zwei Polschuhe (26, 27) mit jeweiligen Enden (26a, 27a) verbunden sind, die an dem beweglichen Teil (19) anliegen und in einer im wesentlichen zur Bewegungsrichtung des beweglichen Teils (19) senkrechten Ebene einander gegen­ überliegen, wobei zwischen den Enden (26a, 27b) der Pol­ schuhe (26, 27) eine dünne elektrisch isolierende Schicht (21) eingefügt ist und sich das bewegliche Teil (19) überwiegend in einer zu den Enden (26a, 27a) der Pol­ schuhe (26, 27) des Magnetkreises im wesentlichen parallelen Ebene erstreckt.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule 22 und der dazugehörige feste Kern (25) so angeord­ net sind, daß ihre Achse im wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung des beweglichen Teils (19) ausgerichtet ist und die Polschuhe (26, 27) im wesentlichen L-förmig ausgebildet sind.

3. Ventil nach dem Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Sitz (15) des Magnetsteuerventils eine in Bezug auf die Achse des Hauptventilsitzes (5) im wesent­ lichen parallele und versetzte Achse aufweist.

4. Ventil nach irgendeinem der vorausgehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht (21) eine Vielzahl von übereinanderliegenden Blättern oder Schich­ ten aus elektrisch isolierendem Material wie Mylar (Han­ delsmarke für eine Polyesterfolie) oder dergleichen ent­ hält.

5. Ventil nach irgendeinem der vorausgehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der Auslaßkanal (16-18) sich wenigstens teilweise in einer Wand des Ventilgehäuses (2) erstreckt.