DE2717129A1

DE2717129A1 - Elektromagnetisch zwangs- oder vorgesteuertes durchgangsventil fuer fluessige und gasfoermige medien

Info

Publication number: DE2717129A1
Application number: DE19772717129
Authority: DE
Inventors: Harald Boeke
Original assignee: Buschjost GmbH
Current assignee: IMI Norgren Buschjost GmbH and Co KG
Priority date: 1977-04-19
Filing date: 1977-04-19
Publication date: 1978-11-02

Description

DIPL-INC. R-I. HENTZSCHEL M

Patentingenieur 68/397

497 Η<κΙ üeynhausen

Am Hohen Ufer 8 Telefon 29226

Pr. Buschjost GmbH + Co., 4970 Bad Oeynhausen

Elektromagnetisch zwangs- oder vorgesteuertes Durchgangsventil für flüssige und gasförmige Medien

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch zwangs- oder vorgesteuertes Durchgangsventil für flüssige und gasförmige Medien, bestehend aus einem Ventilgehäuse in Muffen- oder Planschausführung mit einem Einströmkanal und einem entgegengesetzt oder rechtwinklig zum Einströmkanal gerichteten Ausströmkanal, einem axial beweglich geführten Ventilteller, der bei geschlossenem Ventil mit einer Ringdichtung einem Ventilsitz an der Eintrittsöffnung des Ausströmkanals aufliegt, und einem am Ende des Einströmkanals oberhalb eines Ringraumes gleichachsig zum Ventilteller angeordneten sowie geführten, mit diesem in Verbindung stehenden, axiale Bohrungen besitzenden Ventilkolben, in dessen rückwärtigem Kolbenraum der das Ventil jeweils schließende bzw. öffnende Druck des Mediums durch Steuerbewegungen eines Elektromagneten auf- oder abgebaut wird. So ausgestattete Ventile

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sind aus der Praxis in mannigfacher Form bekannt, deren Ringraum des Einströmkanals sich stets zwischen dem Ventilteller und dem Ventilkolben befindet.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Durchgangsventil der in Rede stehenden Art zu schaffen, das über günstigere Durchflußwerte als die bisherigen Konstruktionen verfügt und damit die wirtschaftlichen Vorteile bietet, daß sich bei seinem Einsatz entweder die erforderliche Pumpenleistung verringert oder die Durchflußzeiten verkürzen. Darüber hinaus soll eine bessere Dämpfung von Druckstößen erreicht werden, die üblicherweise beim jeweiligen Schließen des Ventiles auftreten. Solche Druckstöße haben nachteilige Auswirkungen auf das Ventil, und im Extremfall können sie sogar zu dessen Zerstörung oder zu Schaden im gesamten Leitungssystem führen. Gleichzeitig wird eine Verbesserung der Dichtwirkung des Ventiles sowie eine Vereinfachung des Ventilkörpers und insofern eine kostensparende Fertigung angestrebt.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird ein Durchgangsventil der eingangs bezeichneten Gattung vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Ringraum des Einströmkanals die Eintrittsöffnung des Ausströmkanals mit dem Ventilsitz umgibt, und daß der Ventilkolben mit dem Ventilteller in einem Ventilkörper vereinigt ist, wobei dieser

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Ventilkörper im zentralen Bereich die sich bei geschlossenem Ventil dem Ventilsitz auflegende Ringdichtung, im äußeren Bereich die in den Kolbenraum führenden axialen Bohrungen sowie am Umfang eine Kolbendichtung aufweist. Eine solche Ausgestaltung vereinfacht den Ventilaufbau und verbessert die Strömungsverhältnisse im Ventil, indem alle bei den herkömmlichen Bauarten im Durchflußquerschnitt vorhandenen, Wirbelverluste bewirkenden störenden Teile in Wegfall kommen. Ebenso ergibt sich die angestrebte Dämpfung der beim Schließen des Ventiles entstehenden Druckstöße, weil der den Ventilkolben mit dem Ventilteller in sich vereinigende Ventilkörper nur von unten her angeströmt wird und aufgrund der groß dimensionierten Ringfläche die Strömungskräfte der progressiven Schließbewegung bedingt durch die von der Ventileingangszur Ventilausgangsseite steigende Druckdifferenz entgegenwirken.

In Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes soll der den Ventilkolben und den Ventilteller vereinigende Ventilkörper mittels einer ihm aufgesetzten, eventuell einstückig mit ihm ausgebildeten zylindrischen Gleithülse im Ventildeckel geführt sein. Dabei kann sich die zylindrische Gleitfläche für die Kolbendichtung gleichfalls im Ventildeckel befinden. Hierdurch werden dem Ventilkörper besonders sichere Führungseigenschaften verliehen, welche die früher notwendigen

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längeren Führungswege im Ventilgehäuse zugunsten der geringer werdenden Bauhöhe und des sinkenden Materialbedarfs sowie eine den Ausströmkanal durchsetzende untere Kolbenführung überflüssig machen. Ferner entfällt eine genaue und daher aufwendige Bearbeitung des nicht mehr typengebundenen Ventilgehäuses, das somit weitaus preisgünstiger hergestellt bzw. bezogen werden kann.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen beschrieben. Darin zeigen im einzelnen:

Fig. 1 die teilweise geschnittene Seitenansicht eines die Erfindungsmerkmale aufweisenden zwangsgesteuerten

Durchgangsventiles und
Fig. 2 die teilweise geschnittene Seitenansicht eines ähnlich gestalteten, mit Vorsteuerung versehenen Durchgangsventiles.

Beide in den Figuren 1 und 2 dargestellten Durchgangsventile verfügen über ein Ventilgehäuse 1, in dem ein Einströmkanal 2 und ein entgegengesetzt gerichteter Ausströmkanal 3 angeordnet sind. Der Einströmkanal 2 mündet in einen Ringraum 4» der die Eintrittsöffnung 5 des Ausströmkanals 3 umgibt.

An der Eintrittsöffnung 5 des Ausströmkanals 3 befindet

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sich jeweils ein Ventilsitz 6, dem bei geschlossenem Ventil eine Ringdichtung 7 aufliegt. Diese Ringdichtung 7 wird von einem den Ventilkolben mit dem Ventilteller früherer Bauarten vereinigenden Ventilkörper 8 aufgenommen, der an seinem Umfang außerdem eine Kolbendichtung 9 besitzt, die an einer Gleitfläche 10 eines das Ventilgehäuse 1 verschließenden, mit Schrauben 11 daran befestigten Ventildeckels 12 anliegt. Überdies ist der mittels einer Gleithülse 13 im Ventildeckel 12 axial beweglich geführte Ventilkörper 8 in seinem äußeren Bereich mit axialen Bohrungen 14 versehen, die den Ringraum 4 des Einströmkanals 2 mit dem rückwärtigen Kolbenraum 15 verbinden. Während die Gleithülse 13 im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 dem Ventilkörper 8 als getrenntes Bauteil aufgesetzt ist, zeigt Fig. 2 die einstückige Ausbildung beider Teile.

Das aus Fig. 1 hervorgehende Durchgangsventil wird von einem auf dem Ventildeckel 12 montierten Elektromagneten 16 zwangsgesteuert, wobei also das Servoprinzip mit dem Prinzip der unmittelbaren Betätigung durch Magnetkraft gekoppelt ist. Dazu ragt die Ankerzugstange 17 des Elektromagneten 16 in eine Ausnehmung der Gleithülse 13 hinein und betätigt ein darin untergebrachtes Vorsteuerventil 18, dessen Aufgabe darin besteht, den oberhalb des Ventilkörpers 8 im

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Kolbenraum 15 herrschenden Mediumdruck zum Ausströmkanal 3 hin abzubauen, wenn es bei Erregung des Elektromagneten durch Anziehen der Ankerzugstange 17 geöffnet wird. Beim danach erfolgenden zwangsweisen Anheben des Ventilkörpers durch die Ankerzugstange 17 wird die Eintrittsöffnung 5 des Ausströmkanals 3 geöffnet und der Durchfluß des Mediums vom Ringraum 4 des Einströmkanals 2 zum Ausströmkanal 3 freigegeben.

In dieser Stellung wird der Ventilkörper 8 sowohl von der Kraft des Elektromagneten 16 als auch vom Mediumdruck gehalten, bis das Vorsteuerventil 18 vom Elektromagneten 16 wieder geschlossen wird. Der daraufhin vom Einströmkanal 2 her über die Bohrungen 14 hinter dem Ventilkörper 8 im Kolbenraum 15 entstehende Mediumdruck preßt dann den Ventilkörper 8 mit seiner Ringdichtung 7 erneut auf den Ventilsitz 6 und das Ventil ist geschlossen. Mit dieser Betätigungsart können auch höhere Betriebsdrücke bewältigt werden, weshalb so arbeitende Ventile vielseitig anwendbar sind.

Zum Unterschied hiervon handelt es sich bei dem in Pig. 2 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel um ein vorgesteuertes Durchgangsventil. Sein Elektromagnet 19 befindet sich seitlich vom Ventildeckel 12 und wirkt auf ein Vorsteuerventil

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ein. Dieses baut bei seiner Öffnung durch den Elektromagneten 19 wiederum den oberhalb des Ventilkörpers 8 herrschenden Mediumdruck über die damit vom Kolbenraum 15 zum Ausströmkanal 3 geschaffene Verbindung ab, woraufhin der Ventilkörper 8 auf Grund des im Einströmkanal 2 anstehenden Mediumdruckes vom Ventilsitz 6 abgehoben werden kann.

Soll der so für das Medium freigegebene Durchfluß wieder gesperrt werden, schließt der Elektromagnet 19 zunächst das Vorsteuerventil 20, so daß sich über die axialen Bohrungen 14 des Ventilkörpers 8 im Kolbenraum 15 der Mediumdruck neuerlich aufbauen und den Ventilkörper 8 auf den Ventilsitz 6 niederdrücken kann. Dieser Schließvorgang läßt sich zusätzlich unterstützen, wenn in der Gleithülse 13 eine am Ventildeckel 12 anliegende, in Fig. 2 strichpunktiert angedeutete Druckfeder 21 untergebracht ist. Derartige vorgesteuerte Durchgangsventile benötigen zwar zum Öffnen einen bestimmten Mindestdruck, haben jedoch gegenüber zwangsgesteuerten Ventilen den Vorzug, infolge der sich ergebenden Verwendung kleinerer Elektromagneten preisgünstiger zu sein.

In Abwandlung der zur Beschreibung gelangten Durchgangsventile könnte deren Ventilgehäuse 1 anstelle der abge-

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bildeten Planschausführung sowohl am Einströmkanal 2 als auch am Ausströmkanal 3 mit Anschlußmuffen ausgestattet sein.

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Claims

1·/ Elektromagnetisch zwangs- oder vorgesteuertes Durchgangsventil für flüssige und gasförmige Medien, bestehend aus einem Ventilgehäuse in Muffen- oder Planschausführung mit einem Einströmkanal und einem entgegengesetzt oder rechtwinklig zum Einströmkanal gerichteten Ausströmkanal, einem axial beweglich geführten Ventilteller, der bei geschlossenem Ventil mit einer Ringdichtung einem Ventilsitz an der Eintrittsöffnung des Ausströmkanals aufliegt, und einem am Ende des Einströmkanals oberhalb eines Ringraumes gleichachsig zum Ventilteller angeordneten sowie geführten, mit diesem in Verbindung stehenden, axiale Bohrungen besitzenden Ventilkolben, in dessen rückwärtigem Kolbenraum der das Ventil jeweils schließende bzw. öffnende Druck des Mediums durch Steuerbewegungen eines Elektromagneten auf- oder abgebaut wird,

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dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum (4) des Einströmkanals (2) die Eintrittsöffnung (5) des Ausströmkanals (3) mit dem Ventilsitz (6) umgibt, und daß der Ventilkolben mit dem Ventilteller in einem Ventilkörper (8) vereinigt ist, wobei dieser Ventilkörper (8) im zentralen Bereich die sich bei geschlossenem Ventil dem Ventilsitz (6) auflegende Ringdichtung (7)» im äußeren Bereich die in den Kolbenraum (15) führenden axialen Bohrungen (14) sowie am Umfang eine Kolbendichtung (9) aufweist.

2.) Durchgangsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den Ventilkolben und den Ventilteller in sich vereinigende Ventilkörper (8) mittels einer ihm aufgesetzten zylindrischen Grleithülse (13) im Ventildeckel (12) geführt ist.

3o) Diirchgangsventi 1 nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Grleithülse (13) sowie der den Ventilkolben und den Ventilteller in sich vereinigende Ventilkörper (8) einstückig ausgebildet sind.

4.) Durchgangsventil nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß sich die zylindrische Gleitfläche (10)

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für die Kolbendichtung (9) gleichfalls im Ventildeckel (12) befindet.

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