DE2622730A1 - Elektro-dreiwegeventil - Google Patents

Description

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Prankfurt/M, den 20.5.1976

P 82 P 99

CORBERO₃ S.A.

Calle Baronesa de Maldä, 56

Esplugas de Llobregat

(Barcelona/Spanien)

"Elektro-Dreiwegeventil"

Bei Elektro-Dreiwegeventilen, wie sie zum Lenken eines Fluidstromes in den einen oder anderen von zwei möglichen Wegen gebraucht werden, insbesondere in derartigen Ventilen für geringe Durchflußmengen, wie sie z.B. in Kühlanlagen und -vorrichtungen angewandt werden, die voneinander unabhängige Kreisläufe für das Herabkühlen und das Erhalten der Kühlung aufweisen, können die natürlichen Leckverluste einen verhältnismäßig bedeutenden Wert in Bezug auf die beschränkte Größe der zu behandelnden Mengen annehmen. Demnach ist es erforderlich, die verschiedenen, in Gleit- oder Schiebekontakt miteinander stehenden Oberflächen eng toleriert zu bemessen, was zu einer

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teueren Bearbeitung, aufwendigen Montage und manchmal zu Betätigungskräften im Elektroventil führt, die mit den vorhandenen Möglichkeiten unverträglich sind.

Diese Art von Elektroventilen bestehen im allgemeinen aus einem rohrförmigen Körper, in den Leitungen für den Ein- und Auslaß des Fluids (im allgemeinen einer Flüssigkeit) münden und in dessen Innerem ein Schieber verschiebbar ist, der mit den genannten Öffnungen zur Erstellung der Strömungskreise zusammenarbeitet j der Verschiebekörper wird in seine eine Endlage durch eine elastische Vorrichtung getrieben und durch ein Magnetfeld in entgegengesetzter Richtung verlagert. Um die obengenannte Schwierigkeit zu mindern, befinden sich die Mündungen der Ausgangsleitungen auf der einen Seite der zylindrischen Oberfläche des rohrförmigen Körpers und auf den Schieber wird derart eingewirkt, daß er sich seitlich gegen die Oberflächenzone legt, in der die genannten Ausgangsleitungen münden; dies geschieht durch den Druck des eintretenden Fluids, also der eintretenden Flüssigkeit, die den rohrförmigen Körper an einer Stelle erreicht, die den Eintrittsleitungsmündungen im Durchmesser (diametral) gegenüberliegt. Eine andere Lösung besteht darin, daß die zur Längsachse des Rohres quergerichtete Kraft von der seitlichen Komponente einer Feder für die Rückstellung in die Ruhelage aufgebracht wird, nämlich einer Feder, die in Bezug auf die Achse des Ventils geneigt oder leicht gekrümmt ist.

Die erstgenannte Lösung verteuert die Fertigung, denn sie erfordert eine dritte mechanische Bearbeitung und Lötung (oder Schweißung), um das entsprechende Zufuhrrohr anzubringen, ganz zu schweigen davon, daß nur wenig Platz zwischen der Eintrittsmündung und dem Schieber bleibt. Die Verwendung geneigter Federn oder von Spezialfedern führt zu komplizierten und ungenauen Ausführungen, die insbesondere auch ungünstig für die Regelmäßigkeit des Arbeitens des Elektroventils sind.

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Ziel der Erfindung ist die Beseitigung oder zumindesten Minderung der vorgenannten Nachteile.

Die Erfindung geht aus von einem Elektroventil, das einen rohrförmigen Körper aufweist, der mit zwei Abgangsleitungen auf derselben Seite der zylindrischen Innenwandfläche versehen ist und in dessen Innerem ein Schieber zwischen einer ersten und einer zweiten Betriebsstellung frei verschiebbar ist; der Schieber dient zum Verschließen eines der genannten Auslässe in je einer der genannten Endlagen und er ist elastisch in Richtung auf die eine dieser Lagen und elektromagnetisch in Richtung auf die andere bewegbar, derart, daß eine seitliche Komponente entsteht oder herbeigeführt wird, die den Schieber gegen die die Auslässe enthaltende Oberfläche legt. Diese "Vorrichtung zeichnet sich nach der Erfindung dadurch aus, daß der eleastische Antrieb des Schiebers von einer Schraubendruckfeder herrührt, deren Achse geradlinig und parallel zur Achse des rohrförmigen Körpers verläuft und gegenüber dieser Achse zu der Seite hin versetzt ist, die der Lage der Auslaßmündungen abgewandt ist, und dadurch, daß die erste Betriebsstellung des Schiebers durch einen rohrförmigen Anschlag festgelegt ist, der in dem dieser Richtung entsprechenden Ende des rohrförmigen Körpers befestigt und von dem Ende einer Leitung oder eines Organs des Strömungskreises gebildet ist, die bzw. das in Bezug auf das Elektroventil unmittelbar stromaufwärts gelegen ist.

Der rohrförmige Anschlag ist vorzugsweise aus dem Auslaßrohr eines Filters für die Entwässerung des Wärmeübertragungsfluids (vorzugsweise der Wärmeübertragungsflüssigkeit) in einer Kühleinrichtung gebildet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

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Fig. 1 einen Längs- oder Axialschnitt durch ein elektromagnetisches Ventil der eingangs beschriebenen Gattung, das die Merkmale der Erfindung aufweist, und

Fig. 2 eine der Darstellung nach Fig. 1 entsprechende Ansicht desselben Ventils, das hier die andere Betriebsstellung einnimmt.

Das Ventil weist ein Rohr 1 auf, dessen zylindrische Innenwandfläche mechanisch so bearbeitet ist, daß sie einen allgemein mit 2 bezeichneten Ventilschieber dicht abgeschlossen und frei ver- schiebbar in sich aufnimmt. Der Schieber ist mittels einer elektromagnetischen Vorrichtung 3 antreibbar.

In der dargestellten Ausführungsform besteht die elektromagnetische Vorrichtung aus einer zylindrischen Spule ¹I, die von einem elektromagnetischen Block 5, im allgemeinen also von einem Eisenpaket umschlossen und an äußere Stromkreise durch elektrische Leiter 6 anschließbar ist. Der Block 5 hat eine sich in Achsrichtung erstreckende und in der Mitte liegende Bohrung 7 mit sich kegelig nach außen erweiternden Enden 8 für die Aufnahme je eines Kragens 9 bzw. 10. Der eine dieser Kragen (9) ist an oder aus einer Stirnplatte 11 und einer Anschlagmuffe 13, die mit dem Körper 1 durch Lötung, Schweißung oder Preßsitz verbunden ist, gebildet. Der zweite Kragen ist in seiner Lage von einem Sicherungselement 13a gehalten, das aus einigen wenigen Windungen einer Schraubenfeder besteht, die mit Preßsitz auf dem entsprechenden Ende des Körpers 1 festgelegt sind. An diesem Ende der Vorrichtung ist eine zusätzliche Anschlagsicherungsscheibe Ik zwischen einer Stufe 15 in einer Hülse 12 und dem Eisenblock oder -paket 5 vorgesehen. Im vorliegenden Falle kann die Sicherungsvorrichtung lh zusammen mit der Stirnscheibe 11 einen U-förmigen Halter für die Aufnahme des Elektroventils an der Verwendungsstelle bilden.

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Im Ende des rohrförmigen Körpers 1, das dem Flüssigkeitseintritt entspricht, wie er durch den Pfeil angedeutet ist, ist das Ende eines Innenrohres 16 angelötet oder angeschweißt, das im Falle der Verwendung der Vorrichtung in einer Kühleinrichtung aus dem Auslaßrohr oder -anschluß entsprechend dem Bezugszeichen

17 der Zeichnung gebildet sein kann. Das innen gelegene Ende

18 dieses Rohres bildet insoweit den Anschlag für die Ruhelage des Schiebers 2, der durch die Feder 19 in Richtung auf diesen Anschlag gedrückt wird. Das Rohr 17 ist mit dem Rohrkörper 1 verbunden, dessen Wand durch zwei axial versetzte Öffnungen oder Bohrungen durchbrochen ist, in denen durch Lotung oder Schweißung die beiden wahlweise zu benutzenden Auslaßleitungen für das Elektroventil befestigt sind; die Auslässe sind in bekannter Weise in die entsprechenden Strömungswege eingeschaltet.

Im mittleren Teil weist der Schieber 2 eine Umfangsausnehmung auf, die dadurch an den Enden Köpfe 22 stehen läßt. Der durch die Ausnehmung geschaffene Hohlraum steht mit dem Inneren des Rohres 18 durch einen Durchgang 23 in Verbindung und der dem Rohr 18 benachbarte Kopf 22a verschließt je nach Stellung des Schiebers den einen oder anderen der Ausgänge 20 und 21 in den entsprechenden Betriebsstellungen, wie sie in den Fig. 1 und gezeigt sind.

Das andere Ende des Rohres 1 ist mittels eines Stopfens 24 verschlossen, der mit Preßsitz eingesetzt und bei 25 verlötet oder verschweißt ist. Der Stopfen 2h weist eine Sackbohrung 26 mit einem Führungszapfen 27 auf, die zusammen eine den Zapfen 27 umgebende Schraubenfeder 19 führen, die zwischen dem Boden der Bohrung und einer entsprechend zentrierten Sackbohrung 28 im Schieber 2 zusammengedrückt gehalten ist.

Die Lage der Bohrungen 26 und 28, des Zapfens oder Stiftes 27 und der Schraubendruckfeder 19 geht aus der Zeichnung deutlich hervor. Daraus ergibt sich auch, daß die Längsachse Z-Y der

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aus Feder und ihrer Führung bestehenden Gesamtheit einen mit 29 bezeichneten Abstand in Bezug auf die Längsachse X-W des Schiebers 2 und des Rohres 1 hat; in der beschriebenen Anordnung liegt die Achse Z-Y parallel zur Achse X-W und von der letztgenannten Achse aus in einer Richtung, die der Lage der Auslaßleitungen 20 und 21 in der Zylinderwandfläche des Rohres 1 abgewandt oder entgegengesetzt ist.

Zufolge dieser Anordnung wirkt die von der Feder längs der Achse Z-Y ausgeübte Kraft (in der zeichnerischen Darstellung) von oben auf die Achse X-W des Schiebers 2 und ist somit bestrebt, den Kopf 22a des Schiebers nach unten zu verlagern, wodurch sich dieser gegen denjenigen Abschnitt der Innenwandfläche des Rohres 1 legt, in dem die Mündungen der Leitungen und 21 liegen.

Die allgemeine Wirkungsweise dieser beschriebenen Vorrichtung ist dieselbe wie in den von früher her bekannten Ausführungen; indessen kann die geradlinige Feder 19, wie leicht einzusehen, genau für die gewünschte Kraft ausgelegt werden und ihre axiale Wirkung parallel zur Verschiebeachse X-W des Schiebers ist in vollkommener Weise reproduzierbar für das Erzeugen einer Kraftkomponente auf einer Seite des Schiebers in Richtung auf die Mündungen der Leitungen 20 und 21, nämlich einer Kraftkomponente, die ebenfalls gleichmäßig ist. Das Vorhandensein des Rohrendes 16, das unmittelbar im Ende des rohrförmigen Körpers 1 befestigt ist, schafft zur gleichen Zeit den Ruheanschlag für den Schieber, wie er in den bekannten Ausführungsformen mittels eines zusätzlichen Elementes oder Stückes geschaffen werden mußte, und den Einlaß der Flüssigkeit, der in früheren Ausführungsformen mittels einer den oben erwähnten Leitungen 20 und 21 ähnlichen Leitung auf einer den Leitungen 20 und 21 diametral gegenüberliegenden Lage gebildet war. Ein zusätzlicher Vorteil, den die neue Vorrichtung aufweist, liegt - wenigstens in gewissen Fällen - darin, daß das eigentliche Entwässerungsfilter

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η als Stütze für das Elektroventil dienen kann und es somit möglich macht, andere Halterungs- und Installationsvorrichtungen wegzulassen.

Patentansprüche:

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Leerseife

Claims (2)

262273Q Patentansprüche :

1. Dreiwege-Elektroventil, das einen rohrförmigen Körper enthält, der mit zwei Strömungsmittel-Auslaßleitungen auf derselben Seite der zylindrischen Innenwandfläche versehen ist und in dem ein Ventilschieber zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung zum Sperren der Auslässe in diesen Betriebsstellungen verschiebbar ist und durch elastische Mittel in der Richtung zur ersten Betriebsstellung und durch elektromagnetische Mittel in Richtung auf die zweite Betriebsstellung bewegbar, ist, derart, daß eine seitliche Kraftkomponente erzeugt wird, die den Schieber gegen denjenigen Teil der Innenwandfläche des rohrförmigen Körpers ausübt, der die Auslässe enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die eleastische Kraft auf den Schieber von einer Schraubendruckfeder mit geradliniger und zur Achse des rohrförmigen Körpers paralleler Achse erzeugt wird, die in Bezug auf die Rohrachse in derjenigen Richtung versetzt ist, die der Lage der Auslässe entgegengesetzt ist, und dadurch, daß die erste Betriebsstellung des Schiebers durch einen rohrförmigen Anschlag bestimmt ist, der im Inneren des entsprechenden Endes des rohrförmigen Körpers befestigt und vom Ende einer Leitung oder eines Organs des Strömungskreises gebildet ist, die bzw. das vom Elektroventil aus gesehen unmittelbar stromauf gelegen ist.

2. Ventil nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Anschlag von dem Auslaßrohr oder -ende eines Filters zum Entwässern der Wärmeübertragungsflüssigkeit in einer Kühleinrichtung oder -anlage gebildet ist.

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