DE2835749A1

DE2835749A1 - Schnellschaltendes vorhubventil, insbesondere magnetventil

Info

Publication number: DE2835749A1
Application number: DE19782835749
Authority: DE
Inventors: Ernst F Dipl Ing Voegeli
Original assignee: Voegeli ernst F dipl-Ing
Current assignee: Voegeli ernst F dipl-Ing
Priority date: 1977-08-17
Filing date: 1978-08-16
Publication date: 1979-02-22
Also published as: DE2835749C2; CH624196A5

Description

Schnellschaltendes Vorhubventil, insbesondere Magnetventil

Die im Folgenden beschriebene Erfindung betrifft ein Vorhubventil, insbesondere Magnetventil. Zwar sind direkt magnetbetätigte Vorhubventile bekannt, doch haften ihnen, besonders für den Betrieb mit einem Fluid, welches sich in Sättigung oder nahe dabei befindet, thermodynamische Mangel an. Die Erfindung hat zum Ziel, diese Mangel weitgehend zu beseitigen.

Nach dem Stand der Technik werden geschlossene Vorhub-Magnetventile so gebaut, dass der den Magnetanker enthaltende Raum mit dem Vorhubentlastungsraum identisch oder frei verbunden ist. Damit nimmt ein relativ grosser und aus dem Ventil herausragender Raum an den thermodynamischen Vorgängen, welche durch die zur Steuerung benötigten Druckänderungen bedingt sind, teil, d.h. in jenem Raum treten bei Temperaturunterschieden zwischen Fluid and Wand Verdampfungs- oder Kondensationsvorgänge auf, welche das rasche Funktionieren erheblich beeinträchtigen.

Erreicht werden die obgenarmten Ziele erfindungsgemäss dadurch, dass die Ventilbauart Volumen- und Druck- Veränderungen im Raum, welcher den Magnetanker enthält, vermeidet und diesen Raum vom Vorhub-Entlastungsraum abtrennt. Da letzterer durch diese Massnahme im Volumen sehr klein gehalten und ausserdem fast ganz im Ventilinneren untergebracht werden kann, werden die Schalt -

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Zeitkonstanten klein und praktisch nicht von Kondensationsbzw. Verdanpfungsvorgängen nachteilig beeinflußt.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale, Vorteile und Einzelheiten sind der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie der Zeichnung zu entnehmen; deren einzige Figur zeigt einen Querschnitt durch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils.

In einem Ventilgehäuse 1 mit Eintrittsstutzen 2, Austrittsstutzen 3 und Sitz 4 ist eine Betätigungsgruppe, kraftschlüssig und dicht gelagert, welche aus einem Fuhrungszylinder 5, ^: einem Verschlußstück ό, einem Magnetanker 7 mit einer Vorhub- oder Hohlspindel 8, einer Magnetspule 9, Polschuhen 10 und 11, einer Haltemutter 12 sowie einer Rückstellfeder 13 besteht. Die Hohlspindel 8 ist an ihrem ventilseitigen Ende mit einem Dichtkegel 14 versehen, welcher eine Vorhuböffnung 15 im Verschlußstück oder Verschlußteil 6 dicht verschliessen kann. Der Dichtkegel 14 ist an seinem abgestumpften Ende mit einem Zugelement 16 versehen, welches nach Überwindung einer Lose den Verschlußteil 6 vom Sitz 4 wegziehen kann, ohne jedoch jene Vorhuböffnung 15 zu verschließen.

Ein Vorhub-Entlastungsraum 17 ist über eine Spindelbohrung 18 mit einem Raum 19 dauernd verbunden. Die Hohlspindel 8 ist dadurch weit-gehend kraftentlastet, weil an ihren nahezu gleich großen Stirnflächen dauernd der gleiche Druck herrscht» Das Volumen eines vorgesehenen Ankerraumes 25 bleibt bei Bewegung des Hagnetankers 7 mit Hohlspindel 8 konstant. Ausgleichsbohrungen 20 gewährleisten die interne Zirkulations des Fluids

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innerhalb des Raumes 25. Der Ankerraum 25 ist durch Bohrungen 21 mit dem Eintrittsraum 2 verbunden. Der Raum 25 ist in offener Stellung des Ventils durch den Dichtsitz 22 vom Raum 19 und damit auch vom Vorhub-Entlastungsraum 17 dicht abgetrennt.

Die Zeichnung zeigt das Ventil "stromlos" bei beliebigem Eintrittsdruck im Raum 2 und einem Austrittsdruck im Raum 3, welcher gleich oder kleiner als der Eintrittsdruck ist. Vorhubspindel 8 und Verschlussteil 6 werden durch die Kraft der Feder 13 in der geschlossenen Ventilstellung gehalten. Wird die Magnetspule 9 durch Schliessen des Stromkreises über eine Gleichstromquelle erregt, so stellt sich ein magnetischer Fluss ein, welcher, etwa ausgehend vom Polschuh 11, durch den nicht magnetisierbaren Führungszylinder 5, den Fluidraum 25, den Anker 7» den Fluidspalt 24, die Wand des Führungszylinders 5 und den Polschuh 10, in den Aussenmantel am Polschuh 11 fliesst. Der Anker 7 erfährt dabei eine Kraft im öffnenden Sinne des Ventils, welche sowohl die auf die Vorhubspindel 8 wirkende Restkraft sowie die Spannkraft der Feder 13 überwindet und damit das Ventil öffnet.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel eines stromlos geschlossenen Ventils. Die Konstruktionsprinzipien sind ebensogut auf Ausführungsformen mit "stromlos offen"- oder "fail safe in last position"- Charakter anwendbar.

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Claims

PATENTANWALT DIPL. INQ. QERHARD F. HIERiCH " :> " D-7700 SINQEN/HOHENTWIEL ERZBERQER STR. 5a 2 8 3 U Ernst F. Vögeli, Wiesendangen Patentansprüche

1) Vorhub-Magnetventil, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetankerrautn (25) dauernd mit dem Ventil-Eintrittsraum (2) verbunden ist und bei der Bewegung der Vorhubspindel keine Volumenänderung erfährt.

2) Ventil nach Anspruch l), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorhubspindel nahezu kraftentlastet ist.

3) Ventil nach Ansprüchen l) und 2), dadurch gekennzeichnet, dass der Druckausgleich zur Kraftentlastung der Vorhubspindel durch eine Längsbohrung in letzterer erfolgt.

k) Ventil nach Anspruch 3) ■> dadurch gekennzeichnet, dass in der Ventilstellung "offen" die Längsbohrung der Vorhubspindel an ihrem äusseren, magnetseitigen Ende dicht abgesperrt wird.

5) Ventil nach Ansprach l) , 2), 3) oder 4t), gekennzeichnet durch eine Innenführung des Verschlussteiles (6).

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