DE2700983C2 - Mehrwege-Ventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Mehrwege-Ventil mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Ein solches Mehrwege-Ventil ist aus der DE-AS 23 814 bekannt. Dieres Mehrwege-Ventil wird zum Steuern von Gas- oder Flüssigkeitsströmen eingesetzt. Dabei sind die Anschlußstücke so angeordnet, daß mehrere Ventilgehäuse in platzsparender Weise verbunden und so die Ventilfunktionen erweitert oder reduziert werden können.

Weiterhin ist ein der Steuerung eines Druckmittelstromes zu einem Verbraucher dienendes Mehrwege-Magnetventil bekannt (DE-OS 22 62 397), bei dem der Anker des Magneten wechselweise eine Durchflußöffnung oder eine Entlüftungsbohrung verschließt. Derartige Mehrwege-Magnetventile können auch als Steuerventile für druckmittelbetätigte Stellventile eingesetzt werden, die durch Absperren der Druckmittelzufuhr in Schließstellung gefahren werden. Werden diese Stellventile in Gas- oder Ölleitungen für Feuerungsanlagen verwendet, so muß absolute Sicherheit bestehen, daß nach Betätigung der Steuerventile die Stellventile in Schließstellung gefahren werden, da andererseits die Gefahr von Verpuffungen im Feuerungsraum entsteht Nun kann bei einem solchen bekannten Mehrwege-Magnetventil der Anker z. B. durch Verklemmen oder Bruch der Rückholfeder in offener Stellung stehen bleiben, selbst wenn der Erregerstrom für den Magneten abgeschaltet ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mehrwege-Magnetventil zur Steuerung des Druckmittelflusses zu einem Stellventil zu schaffen, bei dem auch im Störfall der Druckmitteldurchfluß zum Stellventil unterbrochen wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Bleibt bei dem erfindungsgemäßen Mehrwege-Ventil nach Abschalten des Erregerstromes der Anker des Wechselventils in Offenstellung hängen, so entweicht durch d't gleichzeitig geöffnete zusätzliche, die dritte öffnung darstellende Entlüftungsbohrung das Druckmittel. Da der freie Querschnitt dieser zusätzlichen Entlüftungsbohrung größer ist als der Zuflußquerschnitt zum Ventil, entweicht eine größere Druckmittelmenge als zugeführt wird. Dadurch wird der Druck in der Druckmittelleitung zum Stellantrieb des Stellventils so weit abgebaut, daß das Stellventil bei diesem verringerten Druck in Schließstellung gefahren wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die Zeichnung stellt im Längsschnitt ein Dreiwege-Magnetventi! gemäß der Erfindung in Schließstellung dar.

Das Dreiwege-Magnetventil enthält eine von einem Ventileingang 1 zu einem eine vierte öffnung darstellenden Ventilausgang 2 führende Durchflußleitung 3, durch die ein Druckmittel z. B. Druckluft zu dem Stellantrieb eines nicht dargestellten Stellventils geleitet wird. Dieses Stellventil öffnet bzw. verschließt die Gasoder ölzufuhr einer Feuerung. Bei Druckmittelbeaufschlagung wird durch eine an den Ventilausgang angeschlossene Steuerluftleitung das Stellventil in Offenstellung gehalten.

Am Ventileingang 1 ist in die Durchflußleitung 3 herausnehmbar ein Schmutzfänger 4 eingesetzt. Die Durchflußleitung 3 weist innerhalb des Ventils eine eine erste Öffnung darstellende Durchflußöffnung 5 auf, die durch einen senkrecht angeordneten Anker 6 eines Magneten 7 eines Wechselventils verschließbar ist. In der gleichen Achse wie die Durchflußöffnung 5 ist eine eine zweite Öffnung darstellende Entlüftungsbohrung 8 mit einem Auslaß 9 vorgesehen. Bei Erregung des Magneten wird der Anker 6 angehoben, die Durchflußöffnung 5 freigegeben und gleichzeitig die Entlüftungsbohrung 8 geschlossen. Eine Rückholfeder 10 unterstützt die Schließbewegung des Ankers 6 bei Abschaltung des Erregerstromes.

In Strömungsrichtung des Druckmittels liegt hinter der Durchflußöffnung 5 in der Durchflußleitung 3 eine zusätzliche, eine dritte öffnung darstellende Entlüftungsbohrung 11, deren Auslaßöffnung 12 zur Ausschal-

tung weilerer Storfaktoren von dem Auslaß 9 getrennt ist Der freie Querschnitt der zusätzlichen Entlüftungsbohrung 11 und deren Auslaßöffnung ί2 soll größer ais der Zuflußquerschnitt des Druckmittels sein. Zu diesem Zweck ist am Ventileingang 1 in der Durchfiußleitung 3 eine Drossel 13 eingebaut. Der freie Querschnitt der zusätzlichen Entlüftungsbohrung 11 sollte mindestens 5mal so groß sein wie der der Drossel 13. Im dargestellten Fall weist die Drossel 13 einen Durchmesser von 2 mm und die zusätzliche Entlüftungsbohrung 11 ίο bzw. die Auslaßöffnung 12 einen solchen von 8 mm auf.

Die zusätzliche Entlüftungsbohrung 11 ist durch das Verschlußstück 14 eines ebenfalls magnetisch betätigten, ein Durchgangsventil darstellenden Sicherheitsventils 15 zu verschließen. Das Verschlußstück 14 ist mit dem Anker 16 des Sicherheitsventils 15 verbunden. Bei Erregung des Sicherheitsventils 15 wird der Anker 16 entgegen der Schwerkraft und der Kraft einer Druckfeder 17 nach oben gefahren und das Verschlußstück 14 in Schließstellung gehalten, so'ange die Durchflußöffnung 5 durch den Anker 6 freigegeben ist Die Wirkungsrichtung des Ankers 16 des Sicherheitsventiles 15 ist derjenigen des Ankers 6 entgegengesetzt.

Zur Durchflußleitung 3 hin ist der Anker 16 des Sicherheitsventils 15 von einer Membrane 18 umgeben. Diese Membrane 18 dichtet das Sicherheitsventil 15 gegen die Durchflußleitung 3 innerhalb des Mehrwege-Magnetventils ab.

Bei dem dargestellten Mehrwege-Magnetventil ist das Sicherheitsventil 15 in das Ventilgehäuse integriert. Das Sicherheitsventil 15 kann auch als besonderer Block ausgebildet sein. In diesem Fall ist es an den mit dei.i Ventilausgang 2 verbundenen Rohrstutzen angeschlossen. Ein derart ausgebildetes Sicherheitsventil 15 kann dann außer mit dem beschriebenen Dreiwege-Magnetventil auch mit anderen Mehrwege-Magnetventilen z. B. mit 4/2-Ventilen kombiniert werden, ohne daß diese Mehrwege-Magnetventile geändert werden müssen. Es müssen nur dit oben beschriebenen Grundsätze hinsichtlich des Aufbaues und der Schaltung der to Magnete sowie der Querschnittsverhältnisse der Durchfiußleitung und der zusätzlichen Entlüftungsbohrung erfüllt sein.

An den Magneten des Sicherheitsventils 15 kann ein elektronischer Endschalter 19 angeschlossen sein, der die Offen- bzw. Schließstellung des Sicherheitsventils 15 anzeigt

Sollte bei dem beschriebenen Mehrwege-Magnetventil trotz Abschaltung des Erregerstromes für den Magneten 7 der Anker 6 in seiner Offenstellung z. B. durch Verklemmen oder durch Bruch der Rückholfeder IG hängen bleiben, so würde ohne die erfindungsgemäße Einrichtung das Druckmittel weiterhin zu dem Stellantrieb des Stellventils gefördert Der weiterhin mit Druckmittel beaufschlagte Stellantrieb hielte das Stellventil in Offenstellung, so daß ungehindert Brennstoff zur Feuerung gelangen könnte. Nach der Erfindung wird aber gleichzeitig mit der Erregung des Magneten 7 der Erregerstrom zu dem Sicherheitsventil abgeschaltet so daß dieses in Offenstellung fährt. Diese Bewegung wird noch durch die Druckfeder 17 und das auf die Membrane 18 wirkende Druckmittel verstärkt.

Durch die so bewirkte Öffnung der zusätzlichen Entlüftungsbohrung 11 kann das Druckmittel entweichen. Da der Querschnitt der zusätzlichen Entlüftungsbohrung 11 größer ist als der der Drossel 13, entweicht mehr Druckmittel als nachgeliefert werden kann. Dadurch wird der Druck des Druckmittels schnell abgebaut. Bei diesem verringerten Druck fährt das Stellventil in Schließstellung.

Da das Sicherheitsventil 15 ebenso wie das Mehrwege-Magnetventil magnetisch betätigt wird, könnten für beide Ventile gleiche Magnete verwendet werden. Im Interesse einer weiter gesteigerten Funktionssicherung ist aber zu empfehlen, daß die Magnete von unterschiedlicher Bauart sind. Würden z. B. beide Magnete aus derselben Charge stammen, so könnten beide denselben Fabrikationsfehler aufweisen. In diesem Fall bestände dann die Gefahr, daß bei Umschaltung des Mehrwege-Magnetventils sowohl sein Magnet 7 als auch das Sicherheitsventil 15 gleichzeitig ausfielen, wodurch das Stellventil weiterhin in ungewünschter Weise in Offenstellung gehalten würde und Brennstoff in den Feuerungsraum strömte.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Mehrwegeventil, das in Hintereinanderschaltung aus einem eine erste und eine zweite öffnung gegenläufig steuernden Wechselventil und einem eine dritte öffnung steuernden Durchgangsventil besteht, zwischen denen eine vierte öffnung abzweigt, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die vierte öffnung (5,2) der Zuführung eines Druckmittels zum Stellantrieb eines Stellventils und die zweite und dritte öffnung (8, 11) der Entlüftung des Stellantriebs dienen, wobei sowohl das Wechselventil (5, 6) als auch das Durchgangsventil (15) magnetisch betätigt und die Magnetantriebe elektrisch so geschaltet sind, daß bei freigegebener erster öffnung (5) die dritte Öffnung (11) geschlossen ist und umgekehrt, und daß der freie Querschnitt der dritten öffnung (11) größer ist als der engste Durchflußquerschnitt für das Druckmittel.

2. Mehrwegeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete der Magnetantriebe unterschiedlich ausgebildet sind.

3. Mehrwegeventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (14) des Durchgangsventiles (15) bei erregtem Magnetantrieb entgegen der Schwerkraft in Schließstellung gehalten ist.

4. Mehrwegeventil nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite und die dritte öffnung (8, 11) getrennte Auslässe (9, 12) aufweisen.

5. Mehrwege-Magnetvtntil nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (16) des Durchgangsventiles (15) von einer Membrane (18) umgeben ist.

6. Mehrwegeventil nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dnß in der Durchflußleitung (3) am Ventileingang (1) eine Drossel (13) angeordnet ist.

7. Mehrwege-Magnetventil nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Querschnitt der dritten öffnung (11) mindestens 5mal so groß ist wie der freie Querschnitt der Drossel (13).

8. Mehrwege-Magnetventil nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Anker (16) des Durchgangsventils (15) ein elektronischer Endschalter (19) zur Anzeige der Offenstellung vorgesehen ist.