DE2014087A1

DE2014087A1 - Ventil für Druckmittel

Info

Publication number: DE2014087A1
Application number: DE19702014087
Authority: DE
Inventors: Harald Petit-Saconnex Genf StampfIi (Schweiz)
Original assignee: Lucifer SA
Current assignee: Lucifer SA
Priority date: 1969-04-15
Filing date: 1970-03-18
Publication date: 1970-11-05
Also published as: BE747732A; DE2014087B2; US3671009A; AT302753B; FR2043349A5; NL7005223A; NL163612B; DE2014087C3

Description

2014037

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ANv-P.ED BOMNO

PATS« 1 MtUN a3< DAM UM) HBTTfHWEa IS 7fi6F*N J*«·»

218/13328 DE 18. März 1970

Patentanmeldung

der Firma
LtJCIPER S.Ä*

Carouge - Genf (Schweiz) Chemin Lucifer

Ventil für Druckmittel

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektromagnetisch gesteuertes Ventil für Druckmittel mit einem beweglichen. Verschlussteil, das mit einem verschiebbaren. Glied einer elektromagnetischen Steuervorrichtung auf sehr einfache Art gekuppelt ist. Diese Verbindung ermöglicht ausserdem einen abgedämpften Antrieb des Verschlussteile bei hoher Verschleißfestigkeit zu erzielen. .

Das erfindungegemiteee Ventil ist dadurch g@kemi2ei@Mmet₉ aase das Versehluesttil und dar· verschiebbar« @li@d j@ iinsE der beiden Kupplungsteile aufweisen, von dennE des ®in®

PA/WB/aec (9310.A+9546) -2-

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Hohlraum versehen ict, in welchem das andere Teil mit Spiel eingesetzt ist, sodass ein ringförmiger Raum zwischen diesen beiden Teilen besteht, in welchem ein O-Ring angeordnet ist, dessen Aussendurchmesser grosser ist als der Eingangsdurchmesser des Hohlraumes und dessen Innendurchmesser kleiner ist als der Durchmesser eines Ansatzes des in den Hohlraum eingesetzten Teiles.

Die beigefügte Zeichnung zeigt schematisch und beispielhaft ^ zwei Ausführungsformen des erfindungsgemässen Ventils. Darin zeigen :

Fig. 1 einen Schnitt durch die erste Ausführungsform,

Pig» 2 einen Schnitt durch die zweite Ausführungsform,

Fig. 3 eine Einzelheit der Fig. 2 in grösserem Masstab.

ρ Das dargestellte Ventil für Druckmittel besteht aus einem Körper 1 mit einer Zuflusskammer 2 und einer Abflusskammer ^, welche Gewindebohrungen aufweisen, zum Anschluss an eine Zu- bzw. Ableitung für das gesteuerte Druckmittel.

Am oberen Teil dieses Ventils ist ein Verschlussdeckel 4 angeordnet, der mittels Schraubenbolzen £ am Körper 1 befestigt ist, wobei die Dichtigkeit durch einen O-Ring 6 gewährleistet wird, der in einer ringförmigen Nut 2 des Ventilkörpers sitzt.

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Der Verschlussdeckel 4 trägt ein rohrförmiges Teil 8 aus' nicht ferromagnetischem Werkstoff, in welchem ein verschiebbarer, zylindrischer Magnetkern £ gleiten kann. Dieser Magnetkern weist an seinem unteren Ende einen Kopf 10 auf, der in einem Hohlraum) 11 eines Verschlussteiles 12 eingesteckt ist und durch den, in einer Ringnut 14. des Verschlussteiles angeordneten O-Ring 13. in diesem Raum mit Spiel gehalten wird.

Bs ist aus der Figur zu ersehen, dass der Aussendurchmesser diesesO-Ringes 13_ grosser ist als der Eingangsdurchmesser des Hohlraumes 1£, während der Innendurchmesser des O-Ringes kleiner ist als der Kopf 10, der einen Ansatz des Endteiles des Kernes <£ bildet.

Das Verschlussteil 12 steht unter Wirkung einer Feder 16, die bestrebt ist, dieses vom Deckel 4. zu entfernen und es an den Ventilsitz 12 zu pressen. Diese Feder ist in der konischen Kammer angeordnet, die im Deckel 4_ ausgebildet ist und umgibt den unteren Dell des Verschiebbaren Hagnetkernes £ und den Körper des Verschlussteiles 12, an welchem sie sich abstutzt *

Das rohrförmige Teil 8 ist von einer elektrischen Wicklung 18 zylindrischer Form umgeben, die durch eine Haube 12 ge-Bchtttzt ist.

Das Verschluasteil 12 besitzt eine ringförmige Dichtung, die aus einer Scheibe aus Elastomer besteht. Der innere und

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ä'ussere Rand dieser Scheibe ist in Ausnehmungen 2Jj bzw. 26. eingefasst, die in den seitlichen Wandungen einer ringförmigen Nut ,2J des Körpers des Verschlussteiles 12 eingeschnitten sind. Der mittlere Teil der ringförmigen Dichtung 24. liegt dem Ventilsitz 17 gegenüber, auf welchen er, in Schliessstellung des Ventils zum Aufliegen kommt.

Eine im ringförmigen Hand des Verschlussteiles 12 vorgesehene Verbindungsöffnung 2%, dient zum Uebergang des Druckmittels P von der Kammer 2 zur Rückseite der Dichtung J24, um den Druck auf den beiden Seitenflächen dieser Dichtung, bei offener Stellung des Ventils, auszugleichen. Ein Pilter 2Q ist um den Ventilsitz 17 angeordnet und verhindert den Durchgang von Verunreinigungen, welche die YorMndungsöffnung _29_ verstopfen würden.

Wie es in Schliesstellung des Verschlussteiles 12 aue der Zeichnung zu ersehen ist, liegt der Kopf IQ auf dem Grund des Hohlraumes 11 an und steht vom O-Ring i2 ab. Wird bei stromdurchfIossener Wicklung 18 der Magnetkern % unter Wirkung des Magnetfeldes nach oben verschoben, so führt dieser Kern den ersten Teil seines Hubes frei aus» ohne die Mitnahme des Verschlussteils 12 zu bewirken. Aus diesem Grunde erreicht der Magnetkern £ eine gewisse Geschwindigkeit, und im Zeitpunkt bei dem der Kopf 10 auf den O-Ring 12 einzuwirken beginnt, wird die, vom Kern im ersten Teil seines Hubes aufgespeicherte kinetische Energie dazu beitragen ein rasches Abreissen

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des Versohlussteils zu gewährleisten, um die Oeffnung des Ventils zu verursacheü. Dank der Elastizität des O-Ringes wird der Antrieb des Verschlussteils 12 ohne heftige Schlagwirkung vollzogen, sodass die Beanspruchung der beweglichen Teile stark herabgesetzt wird. -

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform besitzt ebenfalls einen Körper 1 mit einer Zuflusskammer 2 und einer Abflusskammer 2 sowie einen Verschlussdeckel 4, der mittels Schraubenbolzen 5, befestigt ist. Der Verschlussdeckel 4_ trägt ein rohrförmiges Teil 8 aus,nicht ferromagnetischem Werkstoff, · in welchem ein verschiebbarer, zylindrischer Magnetkern 2 gleiten kann. Dieser Magnetkern kann bei Erregung einer Spule 18 entgegen der Wirkung einer Feder 16 durch das Magnetfeld verschoben werden. Der Kern <3 weist an seinem unteren Ende eine rohr'förmige Verlängerung 22 auf, die einen Hohlraum 2i zur Aufnahme des Kopfes %2 eines Verschlussteils 21 bildet, dessen Umfang über eine ringförmige Membrane 21 ^it ^^em Körper 1 des Ventils verbunden ist. Der Umfang dieser Membrane 24 ist zwischen dem Körper 1 und dem Teil 4_ festgeklemmt und gewährleistet somit die Dichtigkeit zwischen diesen beiden Teilen.

Das Verschlussteil umfasst noch eine Dichtung £5» die auf einem Ventilsitz 12 des Körpers 1 jeweils aufliegt.

Das dargestellte Ventil ist von der bekannten Bauart mit elektromagnetischer Hilfssteuerung. Wird ein Druckmittel mit

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einem derartigen Ventil gesteuert, so werden die Bewegungen des Verschlussteil s hauptsächlich durch die Differenz der, auf beiden Seiten der Membrane 24 ^ / oder des Verschlussteiles selbst, einwirkenden Drücke bestimmt. Zu diesem Zweck ist der, zwischen der Membrane. 34 und dem Teil £ liegende Raum über einen kalibrierten Durchlass 2^ ^mi^ der Zuflusskammer 2: verbunden. Das sich oberhalb der Membrane 24 befindliche Druckmittel kann durch eine radiale Bohrung 22 der rohrförmigen Verlängerung 22-¹^d eine axiale Bohrung 2§ des Verschlussteiles 22 abgelassen werden, wenn letztere von der Dichtung 2Ü abgedeckt wird, welche im Kern ^ angeordnet ist und unter Wirkung einer Feder 40 steht.

I3t der Druck des gesteuerten Mediums zu schwach, um die Verschiebungen des Verschlussteils 22, ^zu bewirken, so werden diese durch die unmittelbare Wirkung des Kernes j} auf das Verschlussteil erzeugt. Zu diesem Zweck sind, der Kern £ und das Verschlussteil, durch Zwischenschaltung eines O-Ringes 12 gekuppelt, wie es näher aus Fig. 3 zu ersehen ist. Dieser O-Ring ist zum Teil in einer Ringnut £1 der Verlängerung 22 untergebracht. Das Profil dieser Ringnut ist derart gewählt, dass beim Antrieb des Verschlussteiles 22 durch den Kern 2 nach oben, die von einem Teil auf das andere Teil einwirken de Kraft einzig durch Zusammenpressung des O-Ringes und ohne Scherwirkung übertragen wird. Zu diesem Zweck weist der Querschnitt der Nut 4i einen schrägen Grund £2 und eine aur Kernachse senkrechte Seitenfläche 42 ^auf, welche beide auf den

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Querschnitt des O-Ringes 13 derart einwirken, dass sich eine resultierende Kraft f ergibt, die möglichst senkrecht gegen eine Auflagefläche 44 des Versehluss^eiles 22. gerichtet ist. Ausserdem weist diese Auflagefläche 44, die grundsätzlich kegelstumpfförmig ist, eine solche Neigung auf, dass sie auf den O-Ring eine resultierende Kraft ausübt, die der, aus der Wirkung des Grundes 42 und der Seitenfläche 42 der Ringnut ergebenden Kraft f, entgegengesetzt ist.

Es ist zu bemerken, dass die Höhe h zwischen der Auflagefläche 44, und dem Rand 4_5 des Kopfes %2 ausreicht, um eine relative axiale Verschiebung des Kernes £ inbezug auf das . Verschlussteil 22 zu ermöglichen. Dieses axiale Spiel ist notwendig, um beim Anzug des Kernes jj) durch das von der Spule 18 erzeugte Magnetfeld, eine Verschiebung der Dichtung 39gu gestatten und die Bohrung 38 abzudecken.

Die C^igrsclir^ii^g^ii^t^ d^ ^in^Out j|3. efrb spricht zum minde-5ten der Quersohnittsflache des O-Ringes, sodass bei der Einfilhrung des Verschlussteiles in den Hohlraum 2i des Kernes ^ der O-Ring eingezwängt wird.

Hingegen kann die Trennung des Verschlussteiles 22 von der Verlängerung 22 des Kernes ^ nur durch Zerstörung des O-Ringes 1£ stattfinden, indem ein starker Zug auf die zu trennenden Teile ausgeübt wird.

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Claims

20H087 DIPMM·. D1FTER IANDER . M/U:FUK> W pat s ?f·.- ??i (»AHUM) ti Q 7« ti Μ Ο 218/15528 DE 18. Ii rζ 1970 Pat ent anmeldung der Firma LUCIFER S.A. Carouge-Genf (Schweiz) Oheadn Lucifer Patentansprüche

1.) Elektromagnetisch gesteuertes Ventil für Druckmittel mit einem beveglichen Verschlussteil, das mit einem verschiebbaren Glied einer elektromagnetischen Steuervorrichtung gekuppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusgteil (12, 33) und das verschiebbare Glied (9) je einen der beiden Kupplungsteile aufweisen, von denen das eine mit einem Hohlraum (11, 31) versehen ist, in welchem das andere Teil mit Spiel eingesetzt ist, sodass ein ringförmiger Raum zwischen diesen beiden Teilen besteht in welohem ein O-Ring (13) ange ordnet ist, dessen Aussendurohmesser grosser ist als der Eingangsdurchmesser des Hohlraumes (11, 31) und dessen Innendurchmesser kleiner ist als der Durohmesser eines Ansatzes des in den Hohlraum (11, 31) eingesetzten Teiles.

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2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ e i ο h η e t, dass der Hohlraum (11, 31) eine grundsätzlich zylindrische Form aufweist und mit einer Ringnut (14, 41) versehen ist.

3. Ventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansatz des in dem Hohlraum eingesetzten Teiles aus einem Kopf (10, 32) besteht, der am Ende dieses Teiles angeordnet ist.

4. Ventil nach den Ansprüchen 1 "bis 3» dadurch g e k e η η zeichnet, dass der freie Raum zur Aufnahme des O-Ringes (13) grosser ist als der Rauminhalt des O-Ringes (13), damit die Kupplung mit einem axialen Spiel versehen ist.

5- Ventil nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ e ic h ή et, dass der genannte ringförmige Raum durch eine, in einem der beiden Teile vorgesehene Nut (41) gebildet ist, deren Querschnittsfläche zum mindesten der Querschnittsfläche" des O-Ringes (13) entspricht, und deren Querschnittsprofil derart ausgebildet ist, dass beim Antrieb des einen Teiles durch das andere Teil, die von der Nut-(41) auf den Querschnitt des O-Ringes (13) ausgeübten Kräfte eine resultierende Kraft (f) ergeben, die inbezug auf die Axe des O-Ringes (Ij) schräg gerichtet i3t, wobei das andere Teil eine derart grundsätzlich geneigte Auflagefläche (44) aufweist, die auf den Querschnitt des O-Ringes (13) eine, der ersten resultierenden Kraft (f) entgegengesetzte resultierende Kraft ausübt*

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