DE2426748C3 - Mehrwegemagnetventil für aggressive Medien - Google Patents
Mehrwegemagnetventil für aggressive MedienInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
- F16K31/0682—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid with an articulated or pivot armature
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- F16K41/00—Spindle sealings
- F16K41/10—Spindle sealings with diaphragm, e.g. shaped as bellows or tube
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- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Mehrwege-Magnctveniil
für aggressive Medien, bei dem das Magnetsystem
einerseits und das Ventil andererseits selbständige,
miteinander verschrauble Mauteile bilden, wobei in die taschenförmige Ausstülpung des die beiden Bauteile
trennenden Dichtelcments eine Verlängerung des Klappankers als bewegliches Teil des Magnelsystcms
eingreift und das als Kugelgelenk ausgebildete l-.nde der
Ausstülpung lies Sichlelements die radiale Schwingbewegung
des Klappankers auf ein Verschlußstück in einer den einen Ventilsitz schließenden und dabei ilen
anderen öffnenden Weise übertrügt.
Fs sind Magnetventile für aggressive Medien bekanin, bei denen aus einem Elastomer oder P'I'FT'
bestehende Faltenbälgt· oder Membranen den Ventil körner und das Magnetsystem nebeneinander abdichten
und durch eine axiale Hubbewegung ein Ventilsitz geöffnet oder geschlossen wird. Es sind auch Ventile
bekannt, bei denen wie zum Beispiel in DE-OS 21 09 217 beschrieben, alle diejenigen Teile, die mit dem
aggressiven Medium in Berührung kommen, aus beständigem Werkstoff, zum Beispiel PTFE, bestehen.
Die U3-PS 29 12 012 beschreibt ein elektromagnetisch
betätigtes Ventil, bti dem das Magnetsystem und das Ventilgehäuse selbständige, miteinander verschraubte
Bauteile bilden und in einen die beiden Bauteile des Ventils trennenden Dichlungsschlauch eine als gelenkiger
Arm ausgeführte Verlängerung des Magnetankers eingreift, wobei das als Kugelgelenk ausgebildete freie
Ende des Dichtungsschlauches die schwingende Bewegung des Magnetankers auf ein Verschlußstück in einer
den einen der Ventilsitze schließenden und dabei den anderen öffnenden Weise überträgt und der durch die
Verlängerung des Magnetankers abgestützte Dichlungsschlauch gegen die vom Mediumdruck auf ihn
ausgeübten Kräfte eine radiale .Schwingbewegung ausführt.
Eine andere bekannte Ventilausführung nach der DE-AS 10 12 789 verwendet einen Faltenbalg als
Abdichtungselement zwischen dem schwenkbaren Betätigungshebel und dem Ventilgehäuse. Bekannt sind
auch Ventilausfüiirungen. wie zum Beispiel die US-PS
JO 38 487 zeigt, bei denen ein in der Ventilgehäusebohrung geführter Schieber mit l-ängsnutcn und stirnseiligen
Dichtungssitzen die Schlicßfunktion des Ventils übernimmt. Eine weitere bekannte Ventilausführiing
gemäß dem DE-GM 19 65 020 verwendet als gelenkige Verbindung von Ventilteller und Ventilspindel ein
Kugelgelenk. Bekannt sind auch aus der US-PS 16 79 779 Ventile mit Dichumgselemenlen, die aus
nichtelastischem Material hergestellt und in Form von Lippcndichtiingcn ausgeführt sind. Die DE-PS 12 47 793
beschreibt ein Ventil, bei dem die Trennung des Venlilraumes vom Magnelraiiir durch eine Membran
erfolgt, in die ein Verschlußteil eingebettet ist.
Der Nachteil der bekannten niembrariabgedichleten
Hubanker-Magnetventile besieht darin, daß die Trennmembran im Verhältnis zum Ventilsit/querschrutt eine
große Fläche aufweist, wodurch Magnetvenliie dieser Bauweise nur für relativ niedrige Betriebsdrücke
einsetzbar sind. Die bisher bekanntgewordenen Fallen balgmagnelventile mit lliibanker haben den Nachteil,
daß sie bei Verwendung von Faltenbälgen aus elaslomeren Werkstoffen nur für spezielle aggressive
Medien und darüber hinaus auch nur für begrenzte Betriebsdrücke einselzbar sind, da die bekannten
Elastomere nicht universell für alle interessierenden aggressiven Medien verwendbar sind und auf ilen
Faltenbalg in ücr I !^bewegungsrichtung betriebsdruckabhängige
Kräfte wirke?), die einen Magnetantrieb größerer Leistung bedingen. In lliibankermagnelen
verwendete· und in ihrer Längsachse bewegte Faltenbälge aus PIFT haben den Nachteil, daß sie eine
relativ hohe Federsleifigkeil aufweisen und gegenüber
Ventilen mit Fallcibälgen aus elastomcrcm Werkstoff
noch höhere Leistungen der Magnetantriebe erfordern.
Bekannte Kliippankermagnetveniile mit membranar
tigen. taschenförmig ausgestülpten Dichtungen /wischen dem Magnetantrieb und dem Ventilgehäuse sind
aufgrund der formlechnischen Ausbildung dieser AIv dichtungselemente nur für elastomere Werkstoffe
geeignet und weisen bei der Verwendung von PTFE als Werkstoff eine zu hohe mechanische Steifigkeit und
dadurch bedinul eine zu irerintx· Lebensdauer ;inl
Aufgabe der Erfindung ist es ein Mehrwegemagnetvcniil
für aggressive Medien zu schaffen, das mit nur einer Abdichtungsausführung bei allen interessierenden
aggressiven Medien einsetzbar ist, sich auch ohne einen größeren und aufwendigeren Magnetantrieb für höhere
Betriebsdrücke eignet und dessen Bauweise eine vorteilhafte Dreiwegeausführurig mit einer ausreichenu
hohen Sitzdxhtheit des geschlossenen Sitzes ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination folgender, teilweise an sich bekannter
Merkmale gelöst, nämlich daß das die beiden Baugruppen des Ventils trennende Dichtelement als Faltenbalg
aus PTFE ausgeführt ist, in den Faltenbalg eine als Drahtbiegefeder oder als gelenkiger Arm ausgeführte
Verlängerung des Klappankers eingreift, das als Kugelgelenk ausgebildete freie Ende des Faltenbalges
die schwingende Bewegung des Magnetankers auf einen in der Ventilsitzachse geführten und in einer mit
L.UIIg.SIIUtV-ll VV-I 3\-I It-Ill. Il UUIIIUlIg Ut.l I LlHllgvilOu.n. ι
gleitenden, ebenfalls mit Längsnuten versehenen Schic
ber aus PTFE mit stirnseilig am Schieber angeordneter!
Dichtungssitzen übertrügt und die Verlängerung des Klappankers die vom Mediumdruck auf den Faltenbalg
ausgeübten Axialkräfte aufnimmt.
Dabei wird das als Kugelgelenk ausgeführte freie linde des Faltenbalges radial spielfrei und axial
verschiebbar in einer vom Schieber aufgenommenen Lagerbuchse gelagert und die aus PTFF. bestehenden
Ventilsitze durch eingedrückte Stifte gegen Verdrehen gesichert und durch Lippendichtungen gegen <j;is
Ventilgehäuse abgedichtet.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß alle mit dem aggressiven Medium in
Berührung kommenden Teile aus einem universell gegen aggressive Medien beständigen Werksioff wie
PTFE hergestellt sind und der slirnseilig mit Dichtiings
sitzen versehene Schieber nur gegen den auf 'Jen Sitzquers.hnitt wirkenden Druck betätigt werden muß.
während die in axialer Richtung des l'altenbalgcs nach
oben wirkenden Kräfte vollkommen abgestüizt und dadurch mit relativ geringer Eleklromagncllcisiiing
hohe Nenndrücke des Magnetventils erreichbar sind. Ein weiterer Vorteil besieht in der elastisch ausgeführten
Verlängerung des Klappanker, wodurch auch hei
starren Dichlungssitzcn des Schiebers der Klappanker
vollkommen und liiflspultfrci angezogen wird, so ;iaß
die bei Wechselspannungen auftretenden Krümmer
scheinungen ausgeschlossen werden.
Ein Aiisführungsbeispiel der Erfindung isl in der
/cichniii.g dargestellt und wird im folgenden naher
beschrieben:
I ι g. I zeigt einen Längsschnitt durch das Magnet
venlil;
ΙΊ g. 2 zeigt im Längsschnitt eine Ausführung des
Klappaiikers mn einer als gelenkigem Arm elastisch
ausgeführt en Verlängerung.
Das nach dem Klappankerprinzip aufgebaute, bereits bekannte Magnetsystem besteht aus dem U-förnngcn.
lamcllicrtcn loch 1, dem der ebenfalls lamelliert::
Klappanker 2 gegenüberslehl. Das joch I trügt einen Kurzschlußring 3, der einen phasenverschobenen Ruß
in einem Teil des Luftspiltes4 erzeugt. Der Klappanker
2 ist umgeben von dem Spulenkörper 5, der die Wicklung 6 trägt. An dem Spulenkörper 5 sind zur
Stromzuführung die Kontakistecker 7 befestigt, an denen in bekannter und nicht besonders dargestellter
Weise die Enden der Wicklung 6 befestigt sind. Der Klappanker 2 ist nach unten durch eine Drahtbiegefeder
9 verlängert, die in einen zur Abdichtung des Magneisystems dienenden Faltenbalg 10 so eingreift,
daß sein als Kugelgelenk ausgebildetes freies Ende II
die schwingende Bewegung des Klappankers 2 auf den Schieber 12, der beidseitig mit den Diehtungssilzen 13
und 14 versehen ist. überträgt, wodurch einer der Ventilsitze 15 und 16 geschlossen und der andere
geöffnet wird. Das als Kugelgelenk ausgeführte freie
Ende 11 des Faltenbalges 10 ist ein einer eingepreßten
konkaven, radial geführten, axial verschiebbar vom
Schieber aufgenommenen Lagerb. .iise 8 gelagert. Der
abgedichtet, wobei er gegen den Druck des Mediums
nach oben durch eine Deckplatte 18 abgestutzt wird.
Das Ventilgehäuse 19. im Ausführungsbeispiel als
Dreiwegeventil dargestellt, ist mit den Anschlußgew in
den 20, 21 und 22 versehen. Die Ventilsitze 15 und 16 sind durch Lippendichtungen 24 abgedichtet und in ihrer
Längsachse über ihre Einschraiibgewinde 20 jnj 21
justierbar, die Sicherung gegen Verdrehen erfolgt über
die eingedrückten Stifte 25. Nuten 31 am Schieber 12 und eine Längsnut 32 in der Bohrung JO des
Venlilgehäuses 19 bilden den erfo: lerlichen Durchllußquerschnitt
Der Klappanker 2 ist in einer ι:;ι Joch I befestigten
I .agerplalte 26 gelagert und wird von der Druckfeder 27 gegen die untere Polflache des U-förmigen |oches 1
gepreßt. Eine /weite Druckfeder 28. die im oberen
Schenkel des |oches 1 untergebracht ist. sorg! iur den notwendigen .Schließdruck gegen den Ventilsitz 15 bei
nichlerregter Wicklung 6. Bei Erregung der Wicklung 6
ν :rd der Klappanker 2 gegen die obere Polfläche des
loches I angezogen, wodurch der Ventilsitz 16 geschlossen und der Ventilsitz 15 geoff/iet bzw. das
Dreiwegeventil umgesteuert wird.
Für ilen Fall eines Slromausfalli.·-. ist eine, auch
einrastbare. I landnotbetäligung 29 vorgesehen.
Das Magnetsystem st nut einem Epoxydharz zu einer kompakten, geschlossenen und dichten Baugruppe
umgössen oder iimpreßt. Die beiden Baugruppen.
Magnets)sicm und Ventilgehäuse 19. werden durch
Schrauben miteinander fest verbunden. Fig. 2 zeigt ein
Ausführungsbeispiel des Klappankers 2 mit einer als
gelenkiger Arm 33 elastisch ausgeführten Verlängerung.
Der gelenkige Arm 35 wirkt in der von tier Druckfeder
28 verursachten HewegungsriLhliing des KlappaiiKers 2
starr, er hat in der Arzugsrichtiing des Klappankers 2
einen kleinen Freilauf J4. der durch geeignete Anordnung eier Druckfeder 27 federnd ausgeführt ist.
Dieses elastisch· Verhalten des Armes 53 innerhalb des
I reilaufc" 34 ermöglicht ein vollständiges luftspaltfreies
Anziehet! des Klappanker1. 2 an das joch !
I lierzii 2 Blatt Zcicliiiiiiiüen
Claims (1)
- Patentansprüche:1. Mehrwegemagnetventil für aggressive Medien, bei dem das Magnetsystem einerseits und das Ventil andererseits selbständige, miteinander verschraubte Bauteile bilden, wobei in die taschenförmige Ausstülpung des die beiden Bauteile des Ventils trennenden Dichtelementes eine Verlängerung des Klappankers als bewegliches Teil des Magnetsystems eingreift und das als Kugelgelenk ausgebildete Ende der Ausstülpung des Sichtelementes die radiale Schwingbewegung des Klappankers auf ein Verschlußstück in einer den einen Ventilsitz schließenden und dabei den anderen öffnenden Weise überträgt, gekennzeichnet durch die Kombination folgender, teilweise an sich bekannter Merkmale:a) dii, die beiden Baugruppen des Ventils trennende Diehtelement ist als Faltenbalg (10) aus PTFE ausgeführt,b) in den Faltenbalg greift eine als Drahtbiegefeder (9) oder als gelenkiger Arm (33) ausgeführte Verlängerung des Klappankers (2) ein,c) das als Kugelgelenk ausgebildete freie Ende (11) des Faltenbalges überträgt die schwingende Bewegung des Klappankers auf einen in der Veruilsitzachse geführten und in einer mit Längsnu'.cn (32) versehenen Bohrung (30) des Ventilgehäuses (19) gleitenden, ebenfalls mit Längsnuten (31) versehenen Schieber (12) aus PTFE mit stin.seitig L.n Schieber angeordneten Dichtungssitzen (13, 14) undd) die Verlängerung (9, Ϊ3) des Klappankers nimmt die vom Mcdiunidriick auf den Faltenbalg ausgeübten axialen Kräfte auf.2. Mehrwegemagnetventil für aggressive Medien nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, dall das als Kugelgelenk ausgeführte freie linde (11) des Faltcnbalges(IO) radial spielfrei und axial verschiebbar in einer vom Schieber (12) aufgenommenen Lagerbuchse (8) gelagert ist.5. Mehrwegemagnetventil für aggressive Medien nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus PTFF besiehenden Ventilsitze (15, 16) durch eingedrückte Stifte (25) gegen Verdrehen gesichert und durch Lippcndichtiingcn (24) gegen das Ventilgehäuse (19) abgedichtet sind.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |