DE4334350A1 - Elektromagnetisch betätigtes Ventil mit Permanentmagnet - Google Patents
Elektromagnetisch betätigtes Ventil mit PermanentmagnetInfo
- Publication number
- DE4334350A1 DE4334350A1 DE19934334350 DE4334350A DE4334350A1 DE 4334350 A1 DE4334350 A1 DE 4334350A1 DE 19934334350 DE19934334350 DE 19934334350 DE 4334350 A DE4334350 A DE 4334350A DE 4334350 A1 DE4334350 A1 DE 4334350A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- armature
- electromagnet
- permanent magnet
- anchor
- closure piece
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/16—Rectilinearly-movable armatures
- H01F7/1607—Armatures entering the winding
- H01F7/1615—Armatures or stationary parts of magnetic circuit having permanent magnet
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
- F16K31/08—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid using a permanent magnet
- F16K31/082—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid using a permanent magnet using a electromagnet and a permanent magnet
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/13—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures characterised by pulling-force characteristics
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/121—Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position
- H01F7/122—Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position by permanent magnets
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Description
Die Erfindung gehört zur Rohrleitungsarmatur und kann als
Absperrventil in allen Industriezweigen, im Maschinenbau
und in allen Bereichen des Transportwesens eingesetzt
werden.
Bei einem bekannten elektromagnetisch betätigten Ventil
Töpfer, Kriesel. Funktionseinheiten der Automatisierungs
technik. 5., stark bearbeitete Auflage, VEB Verlag Technik
Berlin, 1988.-588 S. Seite 388, Bild 6.37a) ist der
Anker des Elektromagneten mit dem im Gehäuse befindlichen
Verschlußstück verbunden. Das Wirkprinzip eines solchen
elektromagnetisch betätigten Ventils ist darauf gegründet,
daß das Verschlußstück durch den Anker des Elektromag
neten bewegt wird, wobei sich der Anker selbst unter der
Wirkung elektromagnetischer Anziehungskräfte zum Gegen
anker bewegt.
Weiterhin ist ein Magnetventil DE 23 61 398 bekannt, bei
dem zwischen gegenseitig axial verschiebbaren Anker und
Verschlußstück eine den Anker zum Ventilsitz hin belasten
de Speicherfeder angeordnet ist, die während des Ankerhubes
auf einen Kraftwert spannbar ist, die die Summe der das
Verschlußstück in Schließlage haltenden Kräfte übersteigt.
Diese Anordnung ermöglicht es, zu Beginn der Bewegung des
von der hydraulischen Kraft und der Belastungsfeder gegen
den Ventilsitz gepreßten Verschlußstücks eine größere Mag
netkraft zur Verfügung zu haben, als zu Beginn der Bewegung
des Ankers. Da die Kraftwirkung der Belastungsfeder auf das
Verschlußstück im Verlauf seiner Bewegung während der Öff
nung des Ventils monoton zunimmt, muß eine große Energie
menge für das Spannen der Belastungsfeder aufgewendet wer
den, was zu einem Magnetsystem mit bestimmter Größe, Masse
und Energieaufnahme führt.
Aus der deutschen Patentschrift 1 564 819 ist ein Magnet
ventil bekannt, das ebenfalls eine Speicherfeder enthält,
die jedoch nur während eines ersten Ankerhubteils ge
spannt wird, der kleiner als der Gesamthub des Ankers ist.
Nachdem der Anker diesen ersten Hubteil durchlaufen hat,
schlägt er am Verschlußstück an. Dabei kann die im Anker
gespeicherte kinetische Energie durch einen Stoßvorgang
auf das Verschlußstück übertragen werden. Das Verschluß
stück wird durch diesen Stoß und die vom Anker her ein
wirkende Kraft aus der Schließlage entfernt, wobei sich
der Anker im Moment des Anschlagens am Verschlußstück
schon nahe am Gegenanker befindet und deshalb eine große
Magnetkraft auf ihn einwirkt.
Die Erfindung bezieht sich auf ein bekanntes Magnetventil
DE 38 14 765 C2 (monostabile Ausführung), das ein
Gehäuse mit Ventilsitz, einen Elektromagneten mit Magnet
leiter, Anker, Gegenanker und einer Vorrichtung zum An
schluß des Elektromagneten an eine Spannungsquelle, ein
gegenüber dem Anker axial verschiebbares Verschlußstück,
eine zwischen Anker und Verschlußstück angeordnete Ent
lastungsfeder, die den Anker mit einer vom Ventilsitz zum
Gegenanker gerichteten Kraft belastet, und einen starr
mit dem Gehäuse verbundenen Permanentmagneten enthält,
wobei der Magnetfluß des Permanentmagneten bei geschlos
senem Ventil eine zum Ventilsitz gerichtete Kraftwirkung
auf den Anker bedingt. In diesem Ventil entsteht beim An
legen einer Spannung an den Elektromagneten ein dem Mag
netfluß des Permanentmagneten im Anker entgegengerichteter
Magnetfluß, der den Magnetfluß des Permanentmagneten ver
ringert und die von ihm auf den Anker einwirkende Kraft
abschwächt. Nach dem vollständigen Öffnen des Ventils bis
zum nächsten Schließen wird der Permanentmagnet wieder
aufmagnetisiert, da nun sein Magnetfluß und der des Elek
tromagneten gleichgerichtet sind. Allerdings ist das
Schließen des Ventils immer mit einem Entmagnetisieren
des Permanentmagneten unter einen bestimmten Wert ver
bunden, weil im Verlauf des Schließvorgangs im Magnet
leiter des Permanentmagneten ein Abschnitt mit erhöhtem
Magnetwiderstand entsteht, dessen Länge der Hälfte des
Ankerhubs gleich ist. Das kann zu einer Entmagnetisierung
des Permanentmagneten und einer Verringerung der vom Per
manentmagneten bei geschlossenem Ventil auf den Anker
einwirkenden Kraft führen, die das Anpressen des Ver
schlußstücks an den Ventilsitz sichern soll. Weiterhin
ist zwischen den Oberflächen, über die beim Öffnen des
Ventils eine Krafteinwirkung des Ankers auf das Verschluß
stück erfolgt, bei stromlosem Elektromagneten kein axi
ales Spiel vorhanden. Deshalb bewegen sich Anker und Ver
schlußstück beim Betätigen des Ventils als starres Ganzes,
was eine effektive Nutzung der Energie des Elektromag
neten für das Anheben des Verschlußstücks nicht gestattet.
In Fig. 1 DE 38 14 765 C2 steht für das Öffnen des Ven
tils die Energie der zwischen Gehäuse und Anker angeord
neten Feder zur Verfügung. Die für das Spannen dieser
Feder nötige Kraft des Permanentmagneten ist nicht für
das Anpressen des Verschlußstücks an den Ventilsitz nutz
bar. Die in Fig. 1 und Fig. 3 zwischen Anker und Verschluß
stück angeordnete Entlastungsfeder kann sich beim Betäti
gen des Ventils nicht entspannen, da sie sich an Bauteilen
abstützt, die bei geschlossenem Ventil ihren maximalen Ab
stand voneinander haben. Folglich ist eine in ihr speicher
bare Energie beim Betätigen des Ventils nicht nutzbar.
Beim Einsatz von Ventilen der oben genannten Art in der
Gastechnik wird oftmals ein zuverlässiges Schließen des
nicht unter Druck stehenden Ventils bei einer bestimmten,
unterhalb der Nominalspannung liegenden Schwellspannung
gefordert. Beim Anliegen dieser Schwellspannung kann der
Elektromagnet jedoch noch erhebliche Anziehungskräfte auf
den Anker ausüben. Ein zuverlässiges Schließen eines Ven
tils nach DE 38 14 756 C2 unter diesen Bedingungen er
fordert eine starke Rückstellfeder.
Die angeführten Faktoren bedingen eine geringe Zuverläs
sigkeit und eingeschränkte Anwendungsmöglichkeiten dieses
Ventils und führen zu einem Magnetsystem mit bestimmter
Masse, Größe und Leistungsaufnahme, welche bisher nicht
unterschritten werden konnten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Magnetven
til der eingangs genannten Art anzugeben,bei dem ein Mag
netsystem mit geringerer Masse, Größe und Leistungsauf
nahme ausreicht, um die normale Funktion des Ventils zu
gewährleisten, und eine verbesserte Zuverlässigkeit und
erweiterte Anwendungsmöglichkeiten des Ventils erreicht
werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeich
nenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst,
sowie dadurch, daß das Ventil eine zwischen Anker und Ver
schlußstück angeordnete Speicherfeder enthalten kann, und
daß die Vorrichtung zum Anschluß des Elektromagneten an
eine Spannungsquelle ein Element enthalten kann, das bei
einer unterhalb einer definierten Schwellspannung liegen
den Eingangsspannung am Elektromagneten einen Stromfluß
durch den Elektromagneten nicht zuläßt.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß das Verschluß
stück bei stromlosem Elektromagneten neben der hydrauli
schen und Schwerkräfte durch die Kraft des Permanentmag
neten an seinen Sitz gepreßt wird, der Anker des Elektro
magneten beim Betätigen des Ventils jedoch neben der
Schwerkraft zunächst nur die Kraftdifferenz zwischen der
Kraft des Permanentmagneten und der Kraft der Entlastungs
feder überwindet, wobei das Verschlußstück in Ruhe ver
bleibt, und danach die hydraulische Kraft überwindet, wo
bei zwischen Anker und Verschlußstück eine Speicherfeder
angeordnet sein kann, die es erlaubt, in bekannter Weise
die über den Anker auf das Verschlußstück zu übertragende
Magnetkraft erst dann für das Öffnen des Ventils zu nutzen,
wenn der Abstand zwischen Anker und Gegenanker schon sehr
klein und die Magnetkraft entsprechend sehr groß ist, und
darin, daß der Permanentmagnet nicht entmagnetisiert wird,
sondern sein Magnetfluß beim Betätigen des Ventils zwischen
zwei Magnetleiterschleifen umverteilt wird, sowie darin,
daß das sichere Schließen des Ventils bei einer unterhalb
einer definierten Schwellspannung liegenden Eingangsspan
nung am Elektromagneten entweder durch eine zwischen Gehäu
se und Anker oder zwischen Gehäuse und Verschlußstück ange
ordnete Rückstellfeder gesichert wird, oder dadurch, daß
die Vorrichtung zum Anschluß des Elektromagneten an eine
Spannungsquelle ein Element enthält, das bei einer unter
halb der definierten Schwellspannung liegenden Eingangs
spannung am Elektromagneten einen Stromfluß durch den Elek
tromagneten nicht zuläßt.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand in der Zeichnung
näher veranschaulichter Ausführungsbeispiele erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 ein konstruktives Schema eines Magnetventils mit
einer in einem Hohlraum des Ankers angeordneten Entlas
tungsfeder in zwei verschiedenen Stellungen;
Fig. 2 einen Ausschnitt aus einem konstruktiven Schema
eines Magnetventils mit einer am Verschlußstück angeord
neten Entlastungsfeder in geschlossener Stellung;
Fig. 3 einen Ausschnitt aus einem konstruktiven Schema
eines Magnetventils mit einem axial verschiebbaren Stößel
in geschlossener Stellung;
Fig. 4 einen Ausschnitt aus einem konstruktiven Schema
eines Magnetventils mit einer Feder, die nacheinander die
Funktion einer Entlastungsfeder und einer Speicherfeder
erfüllen kann.
Fig. 1 zeigt ein konstruktives Schema eines Magnetventils
mit Gehäuse 1, Ventilsitz 2, Eintrittsstutzen 3 und Aus
trittsstutzen 4. Das Ventil enthält weiterhin ein Ver
schlußstück 5 mit einer Spindel 6. Das Gehäuse 1 ist mit
dem Elektromagneten 7 verbunden, der einen Magnetleiter 8,
einen Gegenanker 9 und einen Anker 10 mit Ankerhülse 11,
die der Anker des Permanentmagneten ist, enthält. Die
Spindel 6 ist in einen Hohlraum 12 des Ankers 10 geführt.
Zwischen dem Anker 10 und der Spindel 6 ist eine Ent
lastungsfeder 13 angeordnet. Der mit dem Gehäuse 1 starr
verbundene Permanentmagnet 14 verfügt über einen eigenen
Magnetleiter, welcher die Teile 15 und 16 einschließt und
in zwei parallele Schleifen 17 und 18 geteilt ist, wobei
die Schleife 18 einen Abschnitt 19 mit erhöhtem Magnet
widerstand enthält. Weiterhin kann das Ventil eine Rück
stellfeder 20 und eine zwischen der Ankerhülse 11 und
einem auf der Spindel 6 ausgeführten Bund 21 angeordnete
Speicherfeder 22 enthalten. Die Vorrichtung zum Anschluß
des Elektromagneten an eine Spannungsquelle ist nicht ge
zeigt. In Fig. 1 ist das Magnetventil zur besseren Erläu
terung in zwei verschiedenen Stellungen dargestellt. Die
von der Mittellinie aus linke Darstellung zeigt das ge
schlossene Ventil bei stromlosem Elektromagneten, die
rechte Darstellung das noch geschlossene Ventil bei ein
geschaltetem Elektromagneten kurz vor Beginn des Öffnungs
prozesses.
Nachstehend wird die Funktionsweise des Ventils nach dem
in Fig. 1 dargestellten konstruktiven Schema beschrieben.
Bei stromlosem Elektromagneten 7 wird das Verschlußstück 5
durch die hydraulische Kraft, die Schwerkraft und die
durch den Magnetfluß 23 des Permanentmagneten 14 aufge
brachte Kraft, sowie durch die Kraft der gegebenenfalls
vorhandenen Rückstellfeder 20 gegen den Ventilsitz ge
preßt. Die Entlastungsfeder 13 ist gespannt. Bei Erregung
des Elektromagneten 7 entsteht ein Magnetfluß 24 im Mag
netleiter 8 des Elektromagneten, der eine vom Ventilsitz
2 zum Gegenanker 9 gerichtete Kraftwirkung auf den Anker
10 hervorruft. Daraufhin bewegt sich der Anker 10 zum
Gegenanker 9, wobei das Verschlußstück 5 zunächst in der
Schließlage verbleibt. Der Anker 10 hat dabei eine Kraft
zu überwinden, die sich als Differenz der in Richtung der
Ankerbewegung wirkenden Kraft der Entlastungsfeder 13 und
der gegen die Ankerbewegung gerichteten Kraftwirkung des
Permanentmagneten 14 und der gegebenenfalls vorhandenen
Speicherfeder 22 ergibt. Im Verlaufe der Ankerbewegung
verändert sich das Verhältnis der Magnetwiderstände der
Schleifen 18 und 19, so daß sich der Teil 25 des Magnet
flusses des Permanentmagneten 14 in der durch die Anker
hülse 11 verlaufenden Schleife 17 verringert, wobei sich
der Teil 26 dieses Magnetflusses in der Schleife 18 ver
stärkt. Eine derartige Umlenkung des Magnetflusses des
Permanentmagneten führt dazu, daß bei einem durch die Be
messung des Abschnitts 19 mit erhöhtem Magnetwiderstand
bestimmbaren Ankerhub die vom Magnetfluß des Permanent
magneten 14 hervorgerufene Kraftwirkung auf den Anker 10
praktisch entfällt, ohne daß der Permanentmagnet entmag
netisiert wird. Nachdem der Anker 10 die Strecke a durch
laufen hat, schlägt er, wie in der rechten Darstellung in
Fig. 1 gezeigt, an der Spindel 6 des Verschlußstücks 5 an
und hebt danach das Verschlußstück 5 vom Ventilsitz 2 ab,
wobei der Elektromagnet 7 die hydraulische Kraft und ge
gebenenfalls die Kraft der Rückstellfeder 20 zu überwin
den hat. Wenn das Ventil die Speicherfeder 22 enthält,
kann die Strecke a so groß gewählt werden, daß der Anker
10 das Verschlußstück 5 erst anhebt, wenn er sich schon
nahe am Gegenanker 9 befindet und die Kraft des Elektro
magneten größer ist als zu Beginn des Ankerhubes. Die
nicht gezeigte Anordnung der Rückstellfeder 20 zwischen
Gehäuse 1 und Anker 10 hat den Vorteil, daß die Spei
cherfeder 22 die Rückstellfeder 20 beim Öffnen des Ven
tils nicht zu spannen hat und deshalb sowohl ihre Vor
spannkraft als auch ihre Endkraft geringer gewählt wer
den können.
Das Schließen des Ventils erfolgt nach dem Abschalten
der Spannung am Elektromagneten 7. Dabei kehrt das Ver
schlußstück 5 unter der Wirkung der Schwerkraft und der
Kraft der gegebenenfalls vorhandenen Rückstellfeder 20
in die Ausgangslage zurück, wobei der Anker 10 an den
Permanentmagneten 14 herangeführt wird. Dabei erfolgt
die Umlenkung des Magnetflusses des Permanentmagneten 14
in umgekehrter Reihenfolge, infolgedessen der Anker 10
in die Ausgangslage zurückkehrt und dabei die Entlastungs
feder 13 spannt.
Der besondere Vorteil der Anwendung eines Elementes in
der Vorrichtung zum Anschluß des Elektromagneten 7 an
eine Spannungsquelle, das einen Stromfluß durch den Elek
tromagneten 7 bei einer unterhalb einer definierten
Schwellspannung liegenden Eingangsspannung nicht zuläßt,
liegt darin, daß ein sicheres Schließen des Ventils bei
dieser Schwellspannung mit einer sehr schwachen Rück
stellfeder 20 oder gänzlich ohne sie gewährleistet wer
den kann.
Die Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt auf einem konstruktiven
Schema eines Ausführungsbeispiels des Magnetventils in
geschlossener Stellung, bei dem die Entlastungsfeder 13
und die Speicherfeder 22 am Verschlußstück 5 angeordnet
sind. Eine mit dem Anker 10 verbundene Spindel 27 über
trägt die vom Elektromagneten 7 und Permanentmagneten 14
entwickelten Kräfte auf das Verschlußstück 5 und auf die
an ihm angeordneten Federn 13 und 22. Die Funktionsweise
dieses Magnetventils ist analog der Funktionsweise des in
Fig. 1 dargestellten Magnetventils.
Die Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt aus einem konstruktiven
Schema des Magnetventils in geschlossenem Zustand, bei
dem die vom Elektromagneten 7 und vom Permanentmagneten
14 aufgebrachten Kräfte vom Anker 10 über einen gegenüber
Anker 10 und Verschlußstück 5 axial verschiebbaren Stößel
28 auf das Verschlußstück 5 übertragen werden. Die Ent
lastungsfeder 13 ist dabei in einem Hohlraum 29 des Ver
schlußstücks 5 angeordnet, in den der Stößel 28 hinein
geführt ist. Der Vorteil dieses Ausführungsbeispiels liegt
darin, daß die Kennlinien von Entlastungsfeder 13 und
Speicherfeder 22 unabhängig voneinander gewählt werden
können, da sich der Stößel 28 und der Anker 10 nach An
legen einer Spannung an den Elektromagneten 7 unter Ent
spannung der Entlastungsfeder 13 zunächst gemeinsam bewe
gen, wobei sich der Spannungszustand der Speicherfeder 22
nicht verändert, und, nachdem der Anker die Strecke b
durchlaufen hat, der Stößel 28 am Verschlußstück 5 an
schlägt, wonach er gemeinsam mit dem Verschlußstück 5 zu
nächst unbeweglich bleibt, wobei sich der Spannungszustand
der Entlastungsfeder 13 nicht weiter verändert, der Anker
10 jedoch die Speicherfeder 22 spannt und, nachdem er noch
die Strecke c durchlaufen hat, mit der Ankerhülse 11 am
Stößel 28 anschlägt und das Verschlußstück 5 vom Ventil
sitz 2 abhebt.
Die Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt aus einem konstruktiven
Schema des Magnetventils in geschlossenem Zustand, bei
dem eine Feder 30 nacheinander die Funktion der Entlas
tungsfeder und der Speicherfeder erfüllen kann, worin der
Vorteil dieses Ausführungsbeispiels besteht. Zu diesem
Zweck sind auf der mit dem Anker 10 verbundenen Spindel
27 eine Scheibe 31 und eine Bundhülse 32 axial verschieb
bar angeordnet, zwischen denen sich die Feder 30 abstützt.
Beim Anlegen einer Spannung an den Elektromagneten 7 ent
fernt sich der Anker 10 vom Ventilsitz 2, wobei sich die
Feder 30 entspannt, das Verschlußstück 5 aber zunächst in
Schließlage verbleibt. Nachdem der Anker 10 die kleinere
der Strecken d oder e durchlaufen hat, ist die Funktion
der Feder 30 als Entlastungsfeder beendet. Nachdem der
Anker 10 die größere der Strecken d oder e durchlaufen
hat, beginnt er die Feder 30 zu spannen, wobei das Ver
schlußstück 5 noch in Schließlage verbleibt, die Feder 30
funktioniert also als Speicherfeder. Nachdem der Anker 10
die Summe der Strecke f und der größeren der Strecken e
oder d durchlaufen hat, hebt er das Verschlußstück 5 vom
Ventilsitz 2 ab, wonach sich die Feder 30 entspannt und
das Ventil weiter öffnet. Die Funktionsweise des nicht
gezeigten Ventils mit am Anker angeordneter Scheibe und
Bundhülse ist analog.
Die Erfindung gewährleistet eine wesentliche Verringerung
der vom Elektromagneten beim Öffnen von Absperrventilen
aufzubringenden Energie, besonders bei, im Vergleich zur
hydraulischen Kraft, großer vorgegebener Anpreßkraft des
Verschlußstücks gegen seinen Sitz, sowie eine Steigerung
der Zuverlässigkeit durch verbesserte Nutzung der Energie
des Permanentmagneten. Außerdem kann ein sicheres Schlie
ßen des Ventils bei einer unterhalb einer definierten
Schwellspannung liegenden Eingangsspannung am Elektromag
neten auf einfache und energiesparende Weise mit relativ
schwacher oder ohne Rückstellfeder gewährleistet werden.
Claims (6)
1. Elektromagnetisch betätigtes Ventil mit Permanentmagnet
zum Absperren von unter Druck stehenden Leitungen, das
ein Gehäuse mit Ventilsitz, einen Elektromagneten mit
Magnetleiter, Anker, Gegenanker und einer Vorrichtung
zum Anschluß des Elektromagneten an eine Spannungsquelle,
ein gegenüber dem Anker axial verschiebbares Verschluß
stück, eine zwischen Anker und Verschlußstück angeordnete
Entlastungsfeder, die den Anker mit einer vom Ventilsitz
zum Gegenanker gerichteten Kraft belastet, und einen
starr mit dem Gehäuse verbundenen Permanentmagneten ent
hält, wobei der Magnetfluß des Permanentmagneten bei ge
schlossenem Ventil eine zum Ventilsitz gerichtete Kraft
wirkung auf den Anker bedingt,
dadurch gekennzeichnete daß
dadurch gekennzeichnete daß
- a) der Permanentmagnet eine eigene, vom Magnetleiter des Elektromagneten separate Magnetleiterbaugruppe auf weist, so daß der Magnetfluß des Permanentmagneten mit dem Magnetfluß im Magnetleiter des Elektromagneten in keinerlei Wechselwirkung steht, und
- b) die Magnetleiterbaugruppe neben einer ersten, bei stromlosem Elektromagneten durch den Anker des Elek tromagneten verlaufenden Magnetleiterschleife eine zweite, parallele, nicht durch diesen Anker verlau fende Magnetleiterschleife mit einem Abschnitt mit erhöhtem Magnetwiderstand enthält, so daß bei strom losem Elektromagneten der Magnetfluß des Permanent magneten hauptsächlich durch die erste Magnetleiter schleife verläuft und nach Einschalten des Elektro magneten infolge der Ankerbewegung auf die zweite Magnetleiterschleife umgelenkt wird, und
- c) Anker und Verschlußstück derart miteinander verbun den sind, daß der Anker einen ersten Teil seines Hubes, der kleiner als sein Gesamthub ist, durch laufen kann, ohne daß das Verschlußstück aus der Schließlage bewegt wird, und
- d) sich der Anker bei stromlosem Elektromagneten in Richtung Ventilsitz am Verschlußstück und an der Entlastungsfeder abstützt.
2. Elektromagnetisch betätigtes Ventil mit Permanentmag
net nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen Anker und Verschlußstück eine den Anker in
Richtung Ventilsitz belastende Speicherfeder angeord
net ist, die während des ersten Ankerhubteils, während
dem das Verschlußstück zunächst in Ruhelage verbleibt,
spannbar ist, wobei die Kraftwirkung der Speicherfeder
auf das Verschlußstück bei am Gegenanker anliegendem
Anker ausreichend ist, um das Verschlußstück in Offen
lage zu halten.
3. Elektromagnetisch betätigtes Ventil mit Permanentmag
net nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen Entlastungsfeder und Anker sowie zwischen
Speicherfeder und Anker ein gegenüber Anker und Ver
schlußstück axial beweglicher Stößel aus nichtmagnet
leitendem Material angeordnet ist, über den sich der
Anker bei stromlosem Elektromagneten an Verschlußstück
und Entlastungsfeder abstützt und der die Möglichkeit
der Weiterleitung einer vom Ventilsitz zum Gegenanker
gerichteten Krafteinwirkung vom Anker auf das Verschluß
stück hat, wobei zwischen den bei dieser Krafteinwirkung
aufeinandertreffenden Oberflächen von Stößel und Ver
schlußstück bei stromlosem Elektromagneten ein axiales
Spiel besteht.
4. Elektromagnetisch betätigtes Ventil mit Permanentmag
net nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
- a) am Anker oder am Verschlußstück eine in axialer Richtung gegenüber dem Anker und dem Verschlußstück verschiebbare Scheibe angeordnet ist, die die Mög lichkeit einer vom Ventilsitz zum Gegenanker gerich teten Krafteinwirkung auf das Verschlußstück hat und sich bei stromlosem Elektromagneten am Anker abstützt, wobei zwischen den bei dieser Krafteinwirkung aufein andertreffenden Oberflächen von Scheibe und Verschluß stück bei stromlosem Elektromagneten ein axiales Spiel besteht, und
- b) am Anker oder am Verschlußstück eine in axialer Rich tung gegenüber dem Anker und dem Verschlußstück ver schiebbare Bundhülse angeordnet ist, die die Möglich keit einer zum Ventilsitz gerichteten Krafteinwir kung auf den Anker hat und sich bei stromlosem Elek tromagneten am Verschlußstück abstützt, wobei zwi schen den bei dieser Krafteinwirkung aufeinandertref fenden Oberflächen von Bundhülse und Anker bei strom losem Elektromagneten ein axiales Spiel besteht, und
- c) die Entlastungsfeder zwischen der Scheibe und der Bundhülse angeordnet ist, wobei die Entlastungsfeder, nachdem die axialen Spiele zwischen Scheibe und Ver schlußstück sowie zwischen Bündhülse und Anker infol ge der Ankerbewegung nach Einschalten des Elektromag neten zu Null geworden sind, die Funktion einer Spei cherfeder übernimmt, die eine zum Ventilsitz gerich tete Krafteinwirkung auf den Anker ausübt.
5. Elektromagnetisch betätigtes Ventil mit Permanentmag
net nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
es eine Rückstellfeder enthält, die sowohl zwischen
Gehäuse und Anker als auch zwischen Gehäuse und Ver
schlußstück angeordnet sein kann.
6. Elektromagnetisch betätigtes Ventil mit Permanentmag
net nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorrichtung zum Anschluß des Elektromagneten an
eine Spannungsquelle ein Element enthält, das einen
Stromfluß durch den Elektromagneten bei einer unterhalb
einer definierten Schwellspannung liegenden Eingangs
spannung am Elektromagneten nicht zuläßt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934334350 DE4334350A1 (de) | 1993-10-08 | 1993-10-08 | Elektromagnetisch betätigtes Ventil mit Permanentmagnet |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934334350 DE4334350A1 (de) | 1993-10-08 | 1993-10-08 | Elektromagnetisch betätigtes Ventil mit Permanentmagnet |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4334350A1 true DE4334350A1 (de) | 1995-04-13 |
Family
ID=6499716
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19934334350 Withdrawn DE4334350A1 (de) | 1993-10-08 | 1993-10-08 | Elektromagnetisch betätigtes Ventil mit Permanentmagnet |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4334350A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004031632A1 (de) * | 2002-09-25 | 2004-04-15 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Gashahn mit einem elektromagnetischen sicherheitsventil sowie magneteinsatz für ein elektromagnetisches sicherheitsventil |
DE102011102070A1 (de) * | 2011-05-19 | 2012-11-22 | Suspa Gmbh | Elektrisch betätigbare Längen-Verstell-Einrichtung |
EP2662139A1 (de) | 2012-05-08 | 2013-11-13 | Roche Diagniostics GmbH | Ventil zur Ausgabe einer Flüssigkeit |
EP3409984A1 (de) * | 2017-05-30 | 2018-12-05 | Rausch und Pausch GmbH | Kolbenschieberventil |
-
1993
- 1993-10-08 DE DE19934334350 patent/DE4334350A1/de not_active Withdrawn
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004031632A1 (de) * | 2002-09-25 | 2004-04-15 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Gashahn mit einem elektromagnetischen sicherheitsventil sowie magneteinsatz für ein elektromagnetisches sicherheitsventil |
US9140451B2 (en) | 2002-09-25 | 2015-09-22 | Bsh Hausgeraete Gmbh | Gas tap comprising an electromagnetic safety valve and magnetic insert for an electromagnetic safety valve |
DE102011102070A1 (de) * | 2011-05-19 | 2012-11-22 | Suspa Gmbh | Elektrisch betätigbare Längen-Verstell-Einrichtung |
EP2662139A1 (de) | 2012-05-08 | 2013-11-13 | Roche Diagniostics GmbH | Ventil zur Ausgabe einer Flüssigkeit |
WO2013167578A1 (en) | 2012-05-08 | 2013-11-14 | Roche Diagnostics Gmbh | A valve for dispensing a fluid |
US10252273B2 (en) | 2012-05-08 | 2019-04-09 | Roche Diagnostics Operations, Inc. | Valve for dispensing a fluid |
EP3409984A1 (de) * | 2017-05-30 | 2018-12-05 | Rausch und Pausch GmbH | Kolbenschieberventil |
US10527120B2 (en) | 2017-05-30 | 2020-01-07 | Rausch & Pausch Gmbh | Piston slide valve |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3814765C2 (de) | ||
DE19933329C1 (de) | Magnetische Stellvorrichtung für ein Magnetventil | |
EP3239572B1 (de) | Vorrichtung zur durchflussregelung eines fluids | |
WO2006122610A1 (de) | Ventil, insbesondere proportional-druckbegrenzungsventil | |
DE3132396C2 (de) | Elektromagnet | |
DE102013019879A1 (de) | Entnahmeventil | |
DE3618104C2 (de) | ||
WO2020094885A1 (de) | Magnetventil, steuerungselektronik für ein magnetventil und verfahren zum steuern eines magnetventils | |
DE102013225162A1 (de) | Elektromagnetisch betätigtes Ventil | |
DE3317226C2 (de) | ||
EP0935054A2 (de) | Elektromagnetischer Aktuator | |
DE4334350A1 (de) | Elektromagnetisch betätigtes Ventil mit Permanentmagnet | |
DE202016102136U1 (de) | Ventilvorrichtung | |
DE2540751C2 (de) | ||
WO2004102050A1 (de) | Hubmagnetanordnung | |
EP0870905B1 (de) | Stromsteuerverfahren für ein elektromagnetisch betätigtes Hubventil | |
DE10124338A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Regelung des Druckniveaus in einem Hydraulikkreis | |
DE2504521A1 (de) | Elektromagnetventil | |
DE19607019A1 (de) | Vorrichtung zur elektromagnetischen Betätigung eines Gaswechselventiles für Verbrennungsmotoren | |
EP1907252A1 (de) | Fahrzeugbremsanlagen-magnetventilanordnung | |
DE19502671A1 (de) | Elektromagnetantrieb, insbesondere für Elektromagnetventile als Stellglieder für Fluide | |
DE102016213168A1 (de) | Ventil zum Dosieren von Fluiden | |
DE4020164A1 (de) | Elektromagnetisch betaetigtes ventil | |
DE4306847A1 (de) | Elektromagnetisch betätigtes Ventil | |
EP2469140A1 (de) | Ventil |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |