DE2613664A1

DE2613664A1 - Elektromagnetisches regelventil

Info

Publication number: DE2613664A1
Application number: DE19762613664
Authority: DE
Inventors: Max Egg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-03-31
Filing date: 1976-03-31
Publication date: 1977-10-13

Description

Herr Dipl.-Ing. Wolfgang E. Schultz, Dr.-Lenz-Straße 5, 89*10 Memmingen

Elektromagnetisches Regelventil

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Regelventil mit einer axialen Stangenlagerung für den unter der Wirkung einer Feder stehenden, die Ventilöffnung steuernden Anker des Elektromagneten.

Elektromagnetische Regelventile der vorerwähnten Art sind bekannt. Die Feder, die auf den Anker einwirkt, ist in der

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FOr dai AuftragsvirhSltnis gilt dia GabOhranordnung dar Dautschan Patantanwaltikammar. tifuliungioit und GaridiUiianJ Mtmmingtn.

Weise auf die Magnet-Kennlinie des Magneten abgestimmt, daß ein bestimmtes Verhältnis zwischen Erregerstrom und Ankerhub erreicht wird, insbesondere eine Proportionalität. Die Ventilöffnung hängt wieder innerhalb gewisser Grenzen vom Ankerhub ab, so daß die Durchflußmenge des zu regelnden Mediums, das beispielsweise gasförmig oder flüssig sein kann, vom Erregerstrom abhängig, vorzugsweise diesem proportional ist.

Die Abhängigkeit des Ankerhubes vom Strom ist nur gegeben, wenn die Ankerreibung möglichst gering gehalten wird. Die Lagerung des Ankers muß daher sorgfältig ausgebildet sein. Der Anker kann am Umfang gelagert sein oder auch eine Stangenlagerung aufweisen. Die Lagerung am Umfang ist wegen des größeren Durchmessers verhältnismäßig aufwendig und nicht immer leicht mit den Forderungen des magnetischen Flusses zu vereinbaren. Die Stangenlagerung, d.h. die Lagerung des Ankers an einer den Anker führenden Ankerstange, erfordert in der Regel zusätzlichen Platz in der Hubrichtung.

Im allgemeinen werden Elektromagnete für Regelventile an diese Regelventile angeflanscht, und de Ankerstange betätigt mittelbar oder unmittelbar das betreffende Ventil.

DieNotwendigkeit einer sorgfältigen Ankerlagerung und auch die Erfüllung der sonstigen Erfordernisse bedingt eine nicht unbeträchtliche Baulänge der bekannten elektromagnetischen Regelventile. Dementsprechend ist der Herstellungsaufwand groß.

Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, ein elektromagnetisches Regelventil der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, das sich durch eine kurze Baulänge auszeichnet,

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das dementsprechend mit geringerem Aufwand herstellbar ist und das trotzdem die Forderung einer ausreichenden Leichtgängigkeit des Ankers bzw. des Ventils als Voraussetzung für gute Regeleigenschaften erfüllt.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einem elektromagnetischen Regelventil der eingangs beschriebenen Art und schlägt vor, daß die Ventilöffnung im Inneren des Ankers angeordnet ist und daß der Anker auf dem stangenartigen Zuführungsrohr des Ventils gelagert ist.

Die Erfindung erreicht eine beträchtliche Verringerung der Baulänge. Da das Ventil im Inneren des Ankers angeordnet ist, ergibt sich durch das Ventil keine Vergrößerung der Baulänge. Dies gilt auch für die Lagerung des Ankere auf dem stangenartigen Zuführungsrohr des Ventils. Auch dieses Bauelement ist im Inneren des Ankers angeordnet bzw. der Anker übergreift mit Teilen das Zuführungsrohr, um sich an diesem abzustützen.

Günstig ist bei der Erfindung, daß die Ausnützung der inneren Teile des Ankers für das Ventil und die Ankerlagerung die magnetischen Eigenschaften des Ankers nicht bzw. nicht merklich beeinträchtigt. Bei Elektromagneten dieser Bauweise treten die Kraftlinien in der Regel am einen Ende des Umfangs des Ankers in diesen ein und werden am Umfang wieder in die Joch- bzw. Mantelteile abgeleitet. Dadurch befindet sich das Innere des Ankers weitgehend außerhalb des magnetischen Flusses.

Wegen der Anwendung der Stangenlagerung,die beispielsweise die Benützung gehärteter Teile usw. zuläßt, werden die Haftreibungswerte sehr gering gehalten, was wiederum Voraussetzung für die guten Steuerungseigenschaften des Magneten ist.

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Wenn vorstehend davon gesprochen wird, daß erfindungsgemäß die Lagerung des Ankers auf dem stangenartigen Zuführungsrohr des Ventils vorzunehmen ist, so ist dies so zu verstehen, daß das erfindungsgemäße elektromagnetische Regelventil bevorzugt in der Weise eingesetzt wird, daß das betreffende Rohr das zu regelnde Medium zuführt. Dies schließt nicht aus, in einem besonderen Falle die Anordnung auch umgekehrt zu treffen und das Rohr als Ableitungsrohr des Mediums zu benützen.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß auf der dem Zuführungsrohr gegenüberliegenden Seite des Ankers eine Ankerstange angeordnet ist, die in eine weitere Stangenlagerung eingreift. In der Regel ist ein Anker dann korrekt gelagert, wenn zwei in ausreichendem Abstand voneinander angeordnete Abstützstellen oder Lagerstellen vorgesehen sind. Bei der Erfindung wird durch die Anwendung der Stangenlagerung an der gegenüberliegenden Ankerseite insbesondere auch der Vorteil erhalten, daß zwischen dieser weiteren Stangenlagerung und dem Anker Raum für die Anordnung der Ventilfeder bzw. Ankerfeder erhalten wird und außerdem auch, daß an dieser Stelle, wo sich der steuernde Luftspalt des Elektromagneten befindet, eine optimale Ankerführung erhalten wird. Obwohl also die Erfindung sehr geringe Abmessungen dee gesamten Regelventils ergibt, dem naturgemäß auch geringe Abstände der Lagerstellen des Ankers entsprechen, wird der Anker gerade an der wichtigsten Stelle so geführt, daß die gegenseitige Lage der zusammenwirkenden Teile von Anker und Ankergegenstück sehr genau definiert ist, so daß ein bestimmter Erregerstrom immer ein bestimmte Ankerstellung ergibt.

Die weitere Stangenlagerung ist voreugeweise im Ankergegenatück angeordnet, was das Ziel einer gedrängten Bauweise unterstützt.

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Die Stangenlager· können bei der Erfindung auch Gleitlager sein. Besser ist es aber, wenn sie als Wälzkörperlager ausgebildet sind, deren Außenringe in den Anker bzw. das Ankergegenstück eingesetzt sind. Dabei bringt vor allem die Anordnung eines derartigen Wälzkörperlagers mit dem Außenring im Anker den Vorteil, daß die Stelle, an der die Ventildichtung anzuordnen ist, gut zugänglich ist. Diese Ventildichtung ist vorzugsweise an der Ausnehmung im Ankerinneren gehalten.

Bei einer bewährten Konstruktion gemäß der Er-findung bildet das Ende des Zuführungsrohres die Veruilöffnung.

Ein Ventil mit einer beweglichen Ventildichtung, die eine Ventilöffnung am Ende eines Rohres mehr oder weniger verschließt, ist nicht die einsige mögliche Verwirklichung der Erfindung. Die wesentlichen Vorteile der Erfindung können auch bei einer anderer Ventilbauart erhalten werden, bei der beispielsweise die Ventildichtung unbeweglich ist oder das Ventil nach Art eines Nadelventils aufgebaut ist.

Die Erfindung schlägt weiter vor, daß ein die Anschlüsse des Ventils aufweisender Ventilkörper vorgesehen ist, der aus Kunststoff besteht und der mit dem Elektromagneten fest verbunden ist und in den das Zuführungsrohr eingepreßt oder eingespritzt ist. Das Zuführungsrohr, das beispielsweise aus Kunststoff bestehen kann, kann insbesondere auch einstückig mit dem Ventilkörper ausgebildet sein. Durch diese Maßnahme wird eine sehr einfache, platzsparende und billige Bauweise erhalten.

Für den ungestörten Strom des zu steuernden Mediums schlägt die Erfindung vor, daß der Anker Querbohrungen besitzt, die die Ventilöffnung mit Längsnuten am Ankerumfang verbinden.

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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispxel der Erfindung schematisch in einem Längsschnitt durch ein elektromagnetisches Regelventil dargestellt.

Die Magnetspule 20 kann mittels der Anschlüsse 21 an eine steuerbare Stromquelle angeschlossen werden. Der Mantel 22 verbindet das Ankergegenstück 6 und das Joch 23· Der Anker 2 im Inneren des Elektromagneten ist fest mit der Ankerstange 4 verbunden. Im Ankergegenstück 6 ist die Stangenlagerung 5 mit dem Außenring 15 vorgesehen, während innerhalb des Ankers die Stangenlagerung 7 mit dem Außenring 17 angeordnet ist. Die Stangenlagerung 5 unterstützt die Ankerstange 4, während sich die Stangenlagerung 7 auf dem Zuführungsrohr 3 abstützt. Das Zuführungsrohr 3 ist in den Ventilkörper 13 eingesetzt und hat Anschluß an den Kanal 24.

Die Stangenlagerungen 5 und 7 sind als Längskugellager ausgebildet. Gegebenenfalls können die Laufflächen der Kugeln, insbesondere die inneren Laufflächen auf der Stange 4 und auf dem Rohr 3 gehärtet sein.

Zwischen dem Anker 2 und dem Ankergegenstück 6 erstreckt sich die Feder 25. In einem 'Absatz des Ankergegenstückes ist ferner ein Ring 26 angeordnet, der beispielsweise aus Kunststoff besteht und der die Punktion hat, das Ankleben des Ankers in der völlig angezogenen Stellune zu verhindern,und der außerdem auch den maximalen Hub best Limit.

Der öffnung 1 am Ende des Zuführungsrohres 3 gegenüber ist in einer Ausnenmung 8 des Ankers 2 die Ventildichtung 9 angeordnet, die je nach der Stellung des Ankers die Ventilöffnung steuert.

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Die Kammer 27, welche die Ventilöffnung 1 bzw. das Ende des Zuführungsrohres 2 umgibt, ist über Querbohrungen Ik und 16 mit den Längsnuten 19 am Umfang des Ankers verbunden, so daß das zu regelnde Medium von der Ventilöffnung 1 zum Anschluß 11 strömen kann.

Der Anschluß 11 ist ebenso wie der Kanal 24 und der Anschluß 12 im Ventilkörper 13 angeordnet und der Anschluß 12 kann beispielsweise durch eine mit strichpunktierten Linien angedeutete Wand hindurchragen, so daß da3 elektromagnetische Regelventil gemäßder Erfindung beispielsweise die Ausströmung aus dem Raum auf der einen Seite der Wand 30 zu dem Raum auf der anderen Seite der Wand 30 regelt.

Auf der dem Ventilkörper 13 gegenüberliegenden Seite des Regelventils ist ferner ein Befestigungswinkel 18 angeordnet, der mit Teilen in die die Stangenlagerung 5 aufnehmende Ausnehmung 29 des Ankergegenstückes hineinragt und beispielsweise den Außenring 15 der Stangelagerung 5 sichert. Dieser Befestigungswinkel besitzt eine Schraubenbohrung 28 zur Befestigung beispielsweise an der Wand 30.

Der Befestigungswinkel 18 und auch der Ventilkörper 13 sind dicht an das Ankergegenstück bzw. das Joch angeklebt und der Spulenkörper 10 ist ebenfalls dicht zwischen Joch und Ankergegenstück eingesetzt.

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Claims

Patentansprüche

Elektromagnetisches Regelventil mit einer axialen Stangenlagerung für der unter der Wirkung einer Feder stehenden, die Ventilöffnung steuernden Anker des Elektromagneten, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilöffnung (1) im Inneren des Ankers (2) angeordnet ist und daß der Anker auf dem stangenartigen Zuführungsrohr (3) des Ventils gelagert ist.

2. Regelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Zuführungsrohr (3) gegenüberliegenden Ankerseite eine Ankerstange (4) angeordnet ist, die in eine weitere Stangenlagerung (5) eingreift.

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FQr das AuftrogsvtrhäUnis gilt di· Gebührenordnung dar Dwitschwi PotonhHiwalHI

ORIGINAL INSPECTED

3- Regelventil nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Stangenlagerung (5) im Ankergegenstück (6) angeordnet ist.

H. Regelventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stangenlagerung (5, 7) als Wälzkörperlager ausgebildet sind, deren Außenringe (15,17) in den Anker (2) bzw. das Ankergegenstück (6) eingesetzt sind.

5- Regelventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine in einer Ausnehmung (8) im Ankerinneren gehaltenen Ventildichtung (9)·

6. Regelventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Zuführungsrohres (3) die Ventilöffnung (1 ) bildet.

7. Regelventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Anschlüsse (11, 12) des Ventils aufweisender Ventilkörper (13) vorgesehen ist, der aus Kunststoff besteht und der mit dem Elektromagneten fest verbunden ist und in den das Zuführungsrohr (3) eingepreßt oder eingespritzt ist.

8. Regelventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführungsrohr (3) aus Kunststoff besteht.

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9. Regelventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführungsrohr und der Ventilkörper einstückig ausgebildet sind.

10. Regelventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (2) Querbohrungen (14, 16) besitzt, die die Ventilöffnung (l) mit Längsnuten (19) am Ankerumfang verbinden.

Der Patentanwalt I

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