DE660750C - Magnetgesteuertes Ventil - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 2. JUNI 1938

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M 660750 KLASSE 47g GRUPPE 4502

Kurt Reichert in Aussig, Tschechoslowakische Republik,

ist als Erfinder benannt worden.

Schäffer & Budenberg G.m.b.H. in Magdeburg-Buckau Magnetgesteuertes Ventil

Patentiert im Deutschen Reiche vom 28. November 1936 ab

ist in Anspruch genommen.

Die Erfindung betrifft ein magnetgesteuertes Ventil, das durch Schwerkraft schließt und durch Erregung des Magneten sich öffnet und einen Rohranker aus magnetischem Werkstoff besitzt. Die bekannten Magnetventile dieser Art haben den Nachteil, daß durch das schlagartige Öffnen und Schließen des Ventils sich nicht nur die Sitzpartien und die Spindel, sondern auch das ganze Magnetsystem selbst sehr stark abnutzen.

Diese Mängel werden gemäß der Erfindung dadurch behoben, daß mit dem magnetischen Rohrkörper ein Kern aus unmagnetischem Werkstoff federnd gekoppelt ist, welcher der Ankerbewegung nach beiden Seiten verzögernd folgt. Der Kern aus unmagnetischem Werkstoff liegt in Ruhestellung zweckmäßig etwa in der Mitte des Hohlankers. Die Spindel ist in dem geschlossenen Hohlanker geführt und federnd gelagert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

Ein Hohlkörper a, in diesem Fall als ein Rohr aus unmagnetischem Material ausgebildet, ist auf der einen Seite gasdicht mit einem Kern b verschlossen. Dieser Kern kann aus magnetischem oder unmagnetischem Material bestehen. An diesen schließt sich zur besseren Leitung der von der Spule d ausgehenden elektromagnetischen Kraftlinien ein Bügel c dergestalt an, daß zwischen den Enden des Kernes b und des Bügels c ein möglichst starkes Kraftfeld auftritt. In dem Rohre a, welches durch die Kappe / geschlossen wird, ist der Anker e leicht verschiebbar angeordnet. Der Anker e ist als dünnwandige, möglichst leichte Röhre aus magnetischem Material ausgebildet. In ihr liegt der Körper g aus schwerem, unmagnetischem Stoff, ζ. B. Blei, auf einer Feder h. Die Feder

ist dabei so dimensioniert, daß der Körper g etwa in der Mitte der Röhre e zu liegen kommt. Der Anker e ist dabei so ausgebildet, daß er nicht nur als Anker des Magn wirkt, sondern gleichzeitig als Führung·! Ventilspindel. Diese Spindel i des Vef£ ist verschiebbar im Anker untergebracht, aufgesetzter Ring k verhindert, daß die Spindel durch die Feder / aus dem Anker herausgedruckt wird. Dieser ist wegen der besseren Luftführung einerseits, andererseits wegen des besseren Anzugsmomentes des Magneten an seinen Enden konisch ausgebildet. Der obere Konus stimmt dabei mit dem Konus des !5 Kernes b überein. .Der Kern selbst ist ebenso wie die Kappe / durchbohrt; beide dienen der Zu- bzw. Abfuhr des Druckmittels. Die Wirkungsweise des Ventils ist folgende:

Ist der Magnet ohne Spannung, so befindet sich der Anker in einer Stellung, wie sie in der Abb. ι gezeichnet ist. Das Gewicht des Ankers drückt die Spindel auf den Sitz m. Das Druckmittel, welches gesteuert werden soll, wird dadurch am Durchgang durch die Bohrung 0 gehindert. Wird die Spule unter Spannung gesetzt, so wird der x\nker angezogen. Dies geschieht nun nicht schlagartig, sondern die Bewegung wird durch die Eigenart der Konstruktion in verschiedene Teilbewegungen zerlegt. Beim Auftreten von Kraftlinien wird nämlich zuerst die leichte Rohre e als einziger magnetischer Teil des Ankers angezogen. Die auftretende Kraft wirkt sich nur auf diese aus, während das unmagnetische Gewicht zunächst zufolge der Massenträgheit in seiner Lage zu bleiben sucht. Dadurch wird bei der Aufwärtsbewegung des Ankers e auch die Feder h zusammengedrückt. Das Bestreben der Feder h, sich wieder zu entspannen, setzt einerseits den unmagnetischen Kern in Bewegung, bremst aber andererseits die durch die Kraftlinien nach oben gezogene magnetische Hülle e. Der Schlag ist, sollte er nicht vollkommen durch die Fe- der h gedämpft sein, ganz unbedeutend, da' die Masse des Ankers im Verhältnis zur Bleimasse denkbar klein ist. Der Schlag wird weiter noch dadurch verringert, daß zunächst die Spindel i auf den Sitz η gedruckt wird und auch die Ventilfeder I gespannt werden muß.

Das Druckmedium strömt nun bei angezogenem Anker durch die Bohrung 0 in das Gehäuse; der Anker ist, wie die Abb. 2 zeigt, zur besseren Durchströmung mit Aussparungen P₁, p₂ und p_s versehen, und das Druckmedium entweicht, da die Bohrung r geschlossen ist, durch das Rohr s in den zu beschickenden Raum x.

Wird die Spule stromlos, so fällt der Anker, und das Gewicht g wird zufolge der Mas

senträgheit wiederum zunächst in seiner Lage bleiben; die leichte Röhre aber wird durch die Federn weich auf den unteren Sitz ge-Mrückt. Erst dann fällt auch das Gewicht, t|i|^bei wiederum durch die Feder h ein hartes litwfschlagen vermieden wird. Es erfolgt im Gegenteil ein weiches Aufdrücken der Spindel auf den Sitz w. Das Gewicht des Ankers, zusammengesetzt aus den Gewichten der Röhre e, der Spindel i, des Gewichtes g, der beiden Federn h und /, schließt nun wieder die Bohrung 0 ab.

Das Druckmedium strömt aus dem Raum χ zurück und durch den dritten Weg, die Bohrung r, ins Freie.

Das Ventil kann natürlich auch so ausgebildet werden, daß es als einfaches Durchlaßventil wirkt, es fällt dann, wie die Abb. 3 zeigt, die Bohrung r weg. Das Druckmedium tritt entweder durch den Stutzen s ein und verläßt das Ventil durch 0 oder umgekehrt.

Ein weiterer Vorteil des Ventils ist, sollte es nach Abb. 1, 2 oder 3 ausgeführt werden, daß die Stopfbuchse zwischen Magnet und Ventil wegfällt. Selbstverständlich kann die unmagnetische Masse an jedem beliebigen Magnetventil angebracht werden. In jedem Fall muß aber das auf einem elastischen Zwischenglied gelagerte Gewicht so dimensioniert sein, daß sich durch das Zusammenwirken des elastischen Zwischengliedes und des Gewichts der obenerwähnte Vorteil ergibt.

Die im Ausführungsbeispiel dargestellte Bauart ist für ein empfindliches Ventil zur Steuerung von Luft gedacht, und zwar soll dieses Ventil als Relais in einem Regelsystem Verwendung finden. Soll beispielsweise in einer Rohrleitung ein konstanter Druck erzeugt werden, dann wird der Druck hinter dem Regulierventil mit Hilfe eines Manometers gemessen. Dieses Manometer besitzt eine elektrische Kontaktvorrichtung, mit der bei Überschreiten des Druckes ein Stromimpuls auf das Magnetventil gemäß der Erfindung ausgeübt wird. Dadurch kommt ein Luftdruck auf den Servomotorkolben des Ventils zur Wirkung. Der Querschnitt im Regelventil wird dann entsprechend verkleinert, so daß der gewünschte Druck des Be- »o triebsmittels konstant gehalten wird. Statt Luft kann mit dem Magnetventil natürlich auch ein anderes Betriebsmittel zur Betätigung des Servomotors, z. B. auch eine Flüssigkeit, gesteuert werden.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Magnetgesteuertes Ventil, das durch Schwerkraft schließt, durch Erregung des Magneten sich öffnet, mit einem Rohranker aus magnetischem Werkstoff für schlagfreies Arbeiten, dadurch gekenn-

   zeichnet, daß mit dem magnetischen Rohranker ein Kern aus unmagnetischem Werkstoff federnd gekoppelt ist, welcher der Ankerbewegung nach beiden Seiten verzögernd folgt.
2. 2. Magnetgesteuertes Ventil nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus unmagnetischem Werkstoff in Ruhestellung etwa in der Mitte des Hohlankers liegt.
3. 3. Magnetgesteuertes Ventil nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel in dem geschlossenen Hohlanker geführt und federnd gelagert ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen