DE6900726U

DE6900726U - ELECTROMAGNETIC VALVE

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Publication number: DE6900726U
Application number: DE6900726U
Authority: DE
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1968-01-11
Filing date: 1969-01-09
Anticipated expiration: 1979-01-10
Also published as: LU57734A1; GB1215122A; FR1557927A; BE726710A; ES362388A1; CH503221A

Description

Patentanwälte 410-14.2OJG 9-1.1969Patent Attorneys 410-14.2OJG 9-1.1969

Dipl.-lng. R. Beetz: ü.
Dipl.-Ing. LamprechtDipl.-lng. R. Beetz: ü.
Dipl.-Ing. Lamprecht

München 22, Stainsdorfstr. 10Munich 22, Stainsdorfstr. 10

Commissariat ä. 1 Energie Atomique, Paris (Frankreich)Commissariat Ä. 1 Energie Atomique, Paris (France)

Electromagnetic valve

In den zur Zeit - besonders in der Vakuusatecnnik - üblichen elektromagnetischen Ventilen erfolgt; das Öffnen des Ventils dadurch, daß sich ein in dlie Wicklung des Elektromagneten eintauchender Kern bei Erregung der- Vicklung relativ zu dieser -verschiebt, und das Schließen des Ventil» dadurch, daß eine Gegenfeder den Magnetkern zurückholt.In the currently usual - especially in vacuum technology electromagnetic valves is made; opening the Valve in that a core immersed in the winding of the electromagnet moves relatively when the Vicklung is excited to this -shifts, and the closing of the valve »thereby, that a counter spring brings back the magnetic core.

Immer dann,, wenn der Druckunterschied zwischen der durchddas Ventil verschlossenen Leitung und der Außenluft groß ist, z. B. wenn das Ventil eine Leitung, in welcher Vakuum oder auch nur die erste Stufe eines Vakuums herrscht, gegen eine Umgebung vom Anßenlnftdrack abzusperren hat, ±.siy die .aunj Abheben des Yentilversciilußkörpers nötige Kraft füs* einen Elektromagneten veraünf tiger Abmessungen zq groß und die Wicklung bei jedem Abheben anomalen Überspannungen ausgesetzt, die die Vicklung schädigen und schließlich das gute Funktionieren des Ventils vereiteln.. Man. hat; mancherleiWhenever the pressure difference between the line closed by the valve and the outside air is great, e.g. B. if the valve has to shut off a line in which a vacuum or even only the first stage of a vacuum prevails against the surroundings of the ansenlnftdrack, ± .siy the .aunj lifting of the Yentilversciilußkörpers necessary force for an electromagnet of larger dimensions zq large and the winding is subjected to abnormal overvoltages each time it is lifted, damaging the vick winding and ultimately preventing the valve from working properly .. Man. has; various things

-(B 262O.3)Bgn-r (6)- (B 262O.3) Bgn-r (6)

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Mittel ersehnen, um eine vorübergehend größere Hubkraft zu erreichen; aber bisher hat keines von ihnen diese Gefahr der Wicklunigsschädigung beim Öffnen des Ventils beseitigt.Means crave to have a temporarily greater lifting force reach; but so far none of them has eliminated this risk of winding damage when the valve is opened.

Die Neuerung soll diesen Mangel beheben. Sie soll ein Ventil schaiffen, in dem die vom Elektromagneten gelieferte Kraft vergrößert wird, und zwar dadurch, daß der Hub des Ventilverscihlußkörpers relativ zum Hub des Magnetkerns verkleinert wdrd; hierdurch wird die züs Abheben verfügbare Kraft vermehrt, ohne daß in der ¥icklung eine Überspannung entstünde.The innovation is intended to remedy this deficiency. She is supposed to create a valve in which the one supplied by the electromagnet Force is increased, namely in that the stroke of the Ventilverscihlußkörpers decreased relative to the stroke of the magnet core wdrd; This makes the take-off available Power increased without creating an overvoltage in the winding.

Das Vesntil gemäß der Neuerung ist gekennzeichnet durch eine Tromm€il, die durch die Verschiebung des Kerns des erregten Magneten in Drehung versetzt wird, ferner durch einen den Veritilverschlußkörper tragenden Zapfen, der exzentrisch in der Trommel angeordnet ist und in einen Schlitz der Ventilatange so eingreift, daß er die Drehung der Trommel in eine Axialbewegung des Ventilverschlußkörpers umwandelt, und durch eine Feder, welche die Trommel und den Magnetkern in die Schließstellung des Ventils zurückholt, sobald die Erregung des Magneten abgeschaltet ist.The style according to the innovation is characterized by a drum € il aroused by the displacement of the core of the Magnet is set in rotation, further by a the veritilverschlußkörper carrying pin, which is arranged eccentrically in the drum and in a slot the Ventilatange engages in such a way that it converts the rotation of the drum into an axial movement of the valve closure body, and by a spring that brings the drum and the magnetic core back into the closed position of the valve, as soon as the excitation of the magnet is switched off.

Eine bevorzugte Ausführungsforto der Neuerung besteht darin, daß die Trommel mit dem Kern des Elektromagneten durch mindestens ein Band verbunden ist, welches die Trommel teilweise umschlingt und auf ihr befestigt ist und dessen Enden mit dem Magnetkern bzw. mit der Rückholfeder fest verbunden sind.There is a preferred embodiment of the innovation in that the drum is connected to the core of the electromagnet by at least one belt which the drum partially wrapped around and attached to it and its ends fixed to the magnetic core or to the return spring are connected.

Zu Beginn der Ven.tiloffn.nng ist die Zugkraft des Elektromagneten durch das seine Bewegung übertragende Getriebe vergrößert. Die auf den Ventilverschlußkörper ausgeübte Öff- sungslcraf-b ist gleich dieser Zugkraft, multipliziert mit einem Koeffizienten. Dieser Koeffizient ergibt sich aus dem Badins der Tronnnel und den Stellungen dee Kurbelzapfens undAt the beginning of the Ven.tiloffn.nng, the tensile force of the electromagnet is increased by the transmission transmitting its movement. The Öff- exerted on the valve closure body sungslcraf b is equal to this tensile force, multiplied by a coefficient. This coefficient results from the Badins of the barrel and the positions of the crank pin and

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der Kurbelschleife derart, daß er in dein Maße kleiner wird, wie sich der Kurbelzapfen und die Kurbelschleife heben, also in dem Maße, wie sich der VentilverschlußkSrper hebt. Und dieser Koeffizient ist ferner von der Abnahme der Widerstandskraft des Elektromagneten und der Zunahme seiner* SklrSft abhängig.the crank loop in such a way that it becomes smaller in proportion to you, how the crank pin and the crank loop lift, so to the extent that the valve closure body rises. And this coefficient is also from the decrease in resistance of the electromagnet and the increase in its * SklrSft dependent.

¥eitere Vorteile und Merkmale der Neuerung gehen aus der folgenden Beschreibung und Zeichnung eines - keineswegs einzig möglichen - Ausführungsbeispiels hervor. Es zeigen:Other advantages and features of the innovation run out the following description and drawing of one - by no means only possible - embodiment. Show it:

Fig. 1 im Längsschnitt ein Elektromagnetventil in geschlossener Stellung;1 shows a longitudinal section of an electromagnetic valve in the closed position;

Fig. 2 im Teil-Schnitt dasselbe Vemtil in offener Stellung; 2 shows, in partial section, the same valve in the open position;

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Achse II der Fig.. 1.FIG. 3 shows a section along the axis II in FIG. 1.

Das neuerungsgemäße Ventil soll eine Leitung 1 absperren oder mit einen Baum von beträchtlich höherem Struck verbinden können. Es besteht aus eines Gehäuse h mit mehreren Öffnungen 6, die mit Leitungen 7 verbundlen sind, und ist mit der Leitung 1 z. B. durch Schrauben 2 verbunden. An dem der Leitung 1 entgegengesetzten Ende des Gehäuses ist ein Lager 8 angebracht, das in seiner Mitte eine zylindrische Buchse 10 aufweist, in der die Stange 12 eines Vemfcilvex·- schlußkörpers lh gleitet; das Lager S wird ixa Gehäuse gehalten von einem hohlen Träger 16, der mit seiner Sockelplatte 16.. auf dem Lager S aufsitzt und zwei seitliche Tragwände 16_ besitzt, die durch mindestens ein oberes Qnex— haupt 16„ (Fig., 1} miteinander verbunden sind. Der Träger 16 ist am Gehäuse h mittels Schrauben 17 befestigt. Die seitlichen ¥ände 16^ tragen, in ihren oberen Teil einen Elektromagneten 18, dessen Achse schT'äg und dessen. Tauch—The valve according to the innovation is intended to shut off a line 1 or be able to connect it to a tree of considerably higher pressure. It consists of a housing h with several openings 6, which are verbundlen with lines 7, and is connected to the line 1 z. B. connected by screws 2. On which the conduit 1 opposite end of the housing, a bearing 8 is mounted, which has at its center a cylindrical sleeve 10 in which a 12 Vemfcilvex · the rod - lh path body slides; The bearing S is held in a housing by a hollow carrier 16, which rests with its base plate 16 ... on the bearing S and has two lateral support walls 16, which are connected to one another by at least one upper head 16 "(FIG. 1) are. The support 16 is at the housing H by means of screws 17 is fixed, the lateral ¥ ^ alls 16 carry, in their upper part an electromagnet 18 having its axis and its schT'äg. dipping.

kern 20 an zwei Federn 22 aufgehängt ist, die beide ΐίη einem Stift 24 angreifen, der in der Mittelebene des Ventils in einem das untere Ende des Kerns 20 bildenden Kopf 21 befestigt ist, und deren jede an je einem am Elektromagneten Td festen seitlichen Winkel 26 (Fig* 3) aufgehängt ist» Der Magnetkern 20 trägt ferner eine Platte 28, an der das eine der Enden zweier Metallbänder 30 befestigt ist, die um eine Trommel 32 geschlungen und an dieser durch je eine Schraube 33 befestigt und an ihren anderen Enden an eine Platte 34 angeschraubt sind, die von zwei einander gleichen Federn 36 gehalten wird, welche bei 38 am Quevhaupt 16„ befestigt sind.core 20 is suspended from two springs 22, both ΐίη attack a pin 24 which is in the center plane of the valve in a head forming the lower end of the core 20 21 is attached, and each of which is suspended from a fixed lateral angle 26 (Fig * 3) on the electromagnet Td The magnetic core 20 also carries a plate 28 to which one of the ends of two metal strips 30 is attached is looped around a drum 32 and attached to this by a screw 33 and to their other Ends are screwed to a plate 34 by two springs 36 which are identical to one another are held, which at 38 are attached to the Quevhaupt 16 ".

Die Trommel 32 ist frei drehbar auf zwei in den Tragvänden 16^ befestigten Achsen 4θ (Fig. 3) gelagert. Sie weist in der Mittelebene eine Ausnehmung 35 auf, in die das Ende der Stange 12 des Ventilverschlußkörpers eintaucht, und ist in Längsrichtung von einem exzentrischen Zapfen 42, einem Kurbelzapfen, durchdrungen. Dieser Zapfen 42 greift in einen Schlitz ein, der im Ende der Stange If; in einem zur Achse der Stange senkrechten Arm 46 eingearbeitet^ also eine Kurbelschleife ist. Die Weite dieses Schlitzes 44 ist wesentlich gleich dem Durchmesser des Zapfens 42*, d., n. der Zapfen berührt die Kurbelschleife an zwei einander diametral gegenüberliegenden Punkten. Der Ventilverschlußkör— per 14 hängt also am Zapfen 42.The drum 32 is freely rotatable on two in the supporting walls 16 ^ mounted axles 4θ (Fig. 3) stored. she has in the central plane a recess 35 into which the end of the rod 12 of the valve closure body is immersed, and is in the longitudinal direction of an eccentric pin 42, a crank pin, penetrated. This pin 42 engages into a slot in the end of the rod If; in one Arm 46 perpendicular to the axis of the rod is incorporated ^ that is, a crank loop. The width of this slot 44 is substantially equal to the diameter of the pin 42 *, i.e., n. the pin touches the crank loop on two diametrically opposite each other opposite points. The valve closure body so per 14 hangs on pin 42.

Wenn das Ventil in der in Fig. 1 gezeigten Stellung ist, also der Ventilverschlußkörper 14 auf dem Gehäuse 4 genauer gesagt; auf dem vom Gehäuse gebildeten Ventilsitz 15 — aufsitzt und der Elektromagnet erregt wird, zieht dessen Wicklung den Kern 2O in sicix hinein.. Der Kern zieht die Bänder 30 mit sich; diese drehen die Trommel 32 und spannen die Federn 36. Die Trommel bewegt den Kurbelzapfen 42 um inre Achse, Der Zapfen gleitet im Schlxtz 44, der Kur— beischleife; er übt dabei am Punkt seiner Berührung mitWhen the valve is in the position shown in FIG. 1, that is to say the valve closure body 14 on the housing 4, more precisely said; on the valve seat formed by the housing 15 - sits and the electromagnet is excited, pulls it Winding the core 2O into sicix .. The core pulls the Straps 30 with them; these rotate the drum 32 and tension the springs 36. The drum moves the crank pin 42 around the axis, the pin slides in the lock 44, the course additional loop; he practices at the point of his contact

dem Schlitz eine Kraft aus, die den Arm 46 zu heben suclrc_s und bewirkt, daß die Stange 32 in der Buchse 70 enrporglei— tet und den Ventilverschlußkörper 14 anhebt. Die auf den Verschlußkörper 14 ausgeübte Kraft ist also gleich der Anziehungskraft des Kernes 20, multipliziert mit dem Verhältnis zwischen dem Radius der Trommel 32 und der Pro— jektion des Abstandes zwischen der Trommelachse und dem E Berührungspunkt des Zapfens 42 mit dem Schlitz 44 auf eine zur Stange 12 senkrechte Ebene. Dieser Abstand ist bei geschlossenem Ventil praktisch Null und wächst, wenn das Ventil geöffnet wird, in dem Maße, wie sich die Trommel dreht und der Zapfen 42 verschiebt. Die Kraft des Magnetkernes wird also zu Beginn der Trommeldrehung mit einem ziemlich, hohen Faktor vervielfacht; sie kann infolgedessen den Ven— tilverschlußkörper 14 abgeben, auch dann, wenn der Druckunterschied zwischen der Leitung 1 und der Außenluft beträchtlich ist.said slot a force which suclrc to lift the arm 46 _s and causes the rod 32 in the sleeve 70 enrporglei- tet and lifts the valve closing member fourteenth The force exerted on the closure body 14 is therefore equal to the force of attraction of the core 20, multiplied by the ratio between the radius of the drum 32 and the projection of the distance between the drum axis and the point of contact of the pin 42 with the slot 44 towards one another Rod 12 vertical plane. This distance is practically zero when the valve is closed and increases when the valve is opened as the drum rotates and the pin 42 displaces. The force of the magnetic core is thus multiplied by a fairly high factor at the beginning of the drum rotation; as a result, it can release the valve closure body 14, even if the pressure difference between the line 1 and the outside air is considerable.

Die Hubkraft nimmt dann ab. Aber da die "Widerstandskraft kleiner und kleiner und die Anziehungskraft größer wird, so vollzieht sich das Öffnen des Ventils ohne Schwierigkeit und ohne daß in der Magnetwicklung eine Überspannung entstünde. So wird der Kurbelzapfen 42 allmählich durch ;· die Drehung der Trommel 32 aus der in Fig. 1 gezeigten jThe lifting force then decreases. But since the resistance force becomes smaller and smaller and the force of attraction larger, the opening of the valve takes place without difficulty and without an overvoltage in the magnet winding Fig. 1 shown j

Stellung in die in Fig. 2 dargestellte überführt; in dieser Stellung befindet er sich am Ende des Schlitzes 44, und in dieser Stellung ist der Ventilverschlußicörper ganz ! gehoben und der Faktor der Vervielfältigung der Anziehungskraft am kleinsten. Der Ventilverschlußkörper hat einen Hub zurückgelegt, der gleich dem Radius der Trommel J2 und halb so groß wie der Hub der Bänder 30 oder des Magnetkerns § 20 ist* Trotz dieser Hubverringerung ist der Ventilver- | schiußkörpex= ganz abgehoben and; die Verbindung der Leitung f 1 mit den Öffnungen 6 vollkommen* Der VerseiilüßkörpTpS" v£rd! also offengehalten, solange der Magnet erregt wird. Sobald! dagegen diese Erregung unterbrochen wird, bewirken die denPosition transferred to that shown in Figure 2; in this position it is at the end of the slot 44, and in this position the valve closure body is whole! lifted and the factor of the multiplication of attraction the smallest. The valve closure body has covered a stroke which is equal to the radius of the drum J2 and half as large as the stroke of the belts 30 or the magnetic core § 20 schiußkkörperex = completely lifted off and; the connection of the line f 1 with the openings 6 is completely open as long as the magnet is excited

Federn 32 entgegenwirkenden Federn 36, daß die Trommel zurückgedreht wird, wobei sie die Bänder 30 mitnimmt.Springs 32 counteracting springs 36 that the drum rotated back is, taking the tapes 30 with it.

Der Kurbelzapfen 42 drückt dana auf die untere Fläche des Schlitzes 44 und drückt die Stange 12 in Richtung auf den Sitz 15 des Gehäuses 4 zurück, bis der Kurbelzapfen einen Viertelkreis durchlaufen und die Stellung gemäß Fig. 1 wieder eingenommen hat, in der der Versclilußlsiörper 14 auf selxieni Sit:z 15 aafsitzt. Bas Ysn.t±l. ist dass mieder geschlossen, und in der Leitung 1 kann dann wieder Vakuum eingerichtet verden.The crank pin 42 then presses on the lower surface of the slot 44 and pushes the rod 12 back in the direction of the seat 15 of the housing 4 until the crank pin has traversed a quarter circle and resumes the position shown in FIG on selxieni sit: z 15 aafsitzt. Bas Ysn.t ± l. the bodice is closed, and a vacuum can then be set up again in line 1.

Dieses ganze Ventil vird vorzugsweise in einem Gehäuse 5O untergebracht; dieses kann zur guten Lüftung des !Elektromagneten mit seitlichen Öffnungen versehen sein. Es kann auch an jede Leitung angepaßt -werden, in der ein niedrigerer Druck als der in der Umgebung herrschende aufrechterhalten -werden muß. Es kann viele Male betätigt werden, ohne daß die Magnetwicklung durch zum Abheben des Ventilverschlußköifpers nötige große Hubkräfte beschädigt zu werden droht. Ira übrigen wurden Erschütterungen, die beim Einschalten des Magneten entstehen könnten, leicht durch die Federn 22 und selbst durch weiche Verbindung des Kerns öxt der Trommel gedämpft werden können»This whole valve is preferably in one housing 5O housed; this can help ventilate the ! Electromagnets must be provided with openings on the side. It can also be adapted to any line in which a Maintain a lower pressure than the surrounding environment -must become. It can be operated many times without the solenoid winding through to lift the valve closure body The large lifting forces required are in danger of being damaged. Ira rest were jarring at the Switching on the magnet could arise easily by the springs 22 and even by softly connecting the core the drum can be steamed »

Selbstverständlich lxeße sich die beschriebene Ausführungsform in mancherlei Weise abwandeln, ohne daß der Hahnen der Neuerung verlassen würde; insbesondere könnten die Bänder 30 durch Seile ersetzt werden.Of course, the embodiment described could also be used to modify in many ways without leaving the tap of innovation; in particular could the straps 30 are replaced by ropes.

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Claims

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Schntzanspriiciie

11 .yElek fcromagnetic valve with a. from. an excited electrotaagneteii attracted core causes the axial opening of a valve valve body, while a counteracting spring - the magnetic core land the Yestilver- '■ closing body brings back into the closed position, characterized by a TronnneX (3 ^), which by the displacement of the core (20) of the energized magnet (i8) is set in rotation, further by means of a pin (42) which carries the valve closure body (i4) and which is arranged eccentrically in the troiniael (32) and: m a slot (hh) of the valve rod (12) so intervenes that he d ± - ^ rotation of the drum (32) in an axial movement of the valve · er closing body (lA ·) ucwaiidelt, and by a spring (36), which the barrel (32) and the magnetic core (20) in the The closed position of the valve is restored as soon as the excitation of the magnet is switched off.

2. Valve according to claim 1, characterized in that the drum (32) with deta core (20) of the electromagnet is connected by at least one band (3θ) which partially wraps around the drum (32) and is attached to it and the ends of which are firmly connected to the magnetic core (20) and to the return spring (36).

3. Valve according to claim 2, characterized in that it has two straps (30) which are fastened around the troamel and on the one hand with the magnetic core (2θ) and on the other hand is connected with two springs (36) which the Tronraf «!

(32) and the closure body (i4) and return to dent

Support (16) of the electromagnet, are attached *

H. Valve according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the drum (32) has a

has radial recess (35) located at the level of the valve and a hole eccentric-parallel to its axis on - « has, in which the rod (12) of the Yentilverschltißkörpers (i4) carrying pin (42) is arranged.

5. Valve according to claim k, characterized in that the rod (12) of the valve closure body (i4) ends in an arm (46) which has a slot (44) perpendicular to the axis of the rod, into which the in esr drum (32 ) eccentrically arranged pin (42) engages.

6. Valve according to one of claims 1 - 5, characterized in that that it has two tension springs (22) which act on the core (20) of the magnet and both act together a point (24) in the center plane of the valve of the core and each attack individually at a lateral point (26) of the fixed part of the magnet.

7. Valve according to one of claims 1-6, characterized in that that the clasp (12) of the valve closure body is slidably guided in a socket (io) which is on the valve housing (4) opposite the to be shut off Opening is arranged.

8. Valve according to one of claims 1-7 »characterized in that that it has several openings behind the valve closure body.

9. Valve according to one of claims 1-8, characterized by a carrier (16) on which the electromagnet (18) rests in a position inclined to the valve axis.

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