DE7814811U1

DE7814811U1 - ELECTROMAGNETIC VALVE

Info

Publication number: DE7814811U1
Application number: DE19787814811
Authority: DE
Original assignee: MUELLER FRITZ 7118 INGELFINGEN
Current assignee: MUELLER FRITZ 7118 INGELFINGEN
Priority date: 1978-05-17
Filing date: 1978-05-17
Publication date: 1978-09-28

Description

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Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch betätigbares Ventil, insbesondere Kunststoffventil, mit einem Gehäuse, einem Ventilsitz und einem Ventilkolben, der durch den Anker eines Elektromagneten betätigbar ist, welcher zwei mittels eines Schalters in Reihe schaltbare Wicklungen aufweist.The invention relates to an electromagnetically actuatable Valve, in particular a plastic valve, with a housing, a valve seat and a valve piston, which by the Armature of an electromagnet can be actuated, which has two windings that can be connected in series by means of a switch having.

Ventile, deren Ventilteller oder Ventilkolben elektromagnetisch betätigbar oder steuerbar sind, sind bekannt. Es ist ferner bekannt, die Spulen der Elektromagnete solchem Ventile z.B. aus zwei Wicklungen aufzubauen, die in Reihe schaltbar sind, wobei ζ am Schalten des Ventilkolbens eine Wicklung erregt wird, während zum Halten des Ventilkolbens in einer gegebenen Schaltstellung die zweite Wicklung in Reihe hinzugeschaltet wird, um den Haltestrom und damit die Leistungsaufnahme zu senken.Valves whose valve plates or valve pistons can be actuated or controlled electromagnetically are known. It is It is also known to build the coils of the electromagnets of such valves, for example, from two windings which are in series are switchable, where ζ on switching the valve piston a Winding is energized, while the second winding in Series is switched on in order to reduce the holding current and thus the power consumption.

Hierdurch wird einerseits Energie eingespart und andererseits die durch den Elektromagneten erzeugte Eigenwärme reduziert, was insbesondere für Kunststoffventile von Bedeutung ist.This saves energy on the one hand and the inherent heat generated by the electromagnet on the other reduced, which is particularly important for plastic valves is.

Zum Zuschalten und Abschalten der weiteren Wicklung der Spule des Elektromagneten wird gewöhnlich ein Schalter verwendet, der am Gehäuse angebracht ist und mit Hilfe geeigneter Gestänge betätigt wird, wenn der Anker des Elektromagneten den Ventilkolben in seine Halteposition gebracht hat. Dies ist jedoch konstruktiv und hinsichtlich des für den Schalter erforderlichen Raumes eine sehr aufwendige Ausführung.A switch is usually used to connect and disconnect the further winding of the coil of the electromagnet used, which is attached to the housing and operated with the help of suitable rods when the armature of the Electromagnet has brought the valve piston into its holding position. However, this is constructive and with regard to of the space required for the switch is a very complex design.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Ventil der eingangs genannten Art die Ausbildung und Anordnung des Schalters für den Elektromagneten konstruktiv undThe invention is therefore based on the object of designing and arranging a valve of the type mentioned at the outset of the switch for the electromagnet constructively and

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platzmäßig einfacher zu gestalten.easier to design in terms of space.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der Anker des Elektromagneten mit einer Aussparung versehen und der Schalter zum Schalten der Wicklungen in dieser Aussparung angeordnet und am Anker befestigt ist.According to the invention this is achieved in that the armature of the electromagnet is provided with a recess and the Switch for switching the windings is arranged in this recess and attached to the armature.

Die Aussparung kann zweckmäßigerweise in Form eines Schlitzes an dem zur Betätigungsseite entgegengesetzten Ende des Ankers ausgebildet sein, sie kann aber auch etwa im Mittelbereich des Ankers liegen oder gegebenenfalls auch im Bereich der Betätigungsseite angeordnet sein.The recess can expediently be in the form of a slot at the end of the armature opposite the actuation side be formed, but it can also lie approximately in the central area of the armature or optionally also in the area of the Be arranged operating side.

Vorteilhafterweise wird der Schalter infolge der Bewegung des Ankers durch Anschlag eines Schalterelementes an einem gehäusefesten Teil umgeschaltet.Advantageously, the switch as a result of the movement of the armature by the stop of a switch element on a part fixed to the housing switched.

Eine beispielsweise Ausfuhrlands form der Erfindung wird an Hand der einzigen Fig. der Zeichnung erläutert, die im Schnitt ein durch einen Elektromagneten betätigbares Ventil zeigt.An example export country form of the invention is Explained on the basis of the single figure of the drawing, which shows, in section, a valve which can be actuated by an electromagnet indicates.

In der Zeichnung ist ein Ventil 10 dargestellt mit einem Gehäuse 12, das z.B. aus Kunststoff besteht und einen Zulauf 14 sowie einen Ablauf 16 aufweist. In dem Gehäuse ist ein Ventilsitz 18 ausgebildet, mit dem ein Ventilteller 20 zusammenwirkt, der einen axialen durchgehenden Kanal 22 besitzt, der an seinem vom Ventilsitz 18 abgewandten Ende in einem Ventilsitz 24 endigt, mit dem ein Ventilkolben 26 zusammenwirkt. In the drawing, a valve 10 is shown with a housing 12, for example made of plastic, and an inlet 14 and a drain 16 has. In the case is a Valve seat 18 is formed, with which a valve disk 20 cooperates, which has an axial continuous channel 22, which ends at its end facing away from the valve seat 18 in a valve seat 24 with which a valve piston 26 cooperates.

Auf den Ventilteller 20 ist eine Büchse 28 geschraubt und zwischen der Büchse 28 und dem Ventilteller 20 ist der innere Rand einer flexiblen Membran 3O dicht eingespannt und gehalten.A bushing 28 is screwed onto the valve disk 20 and the inner one is between the bushing 28 and the valve disk 20 Edge of a flexible membrane 3O tightly clamped and held.

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deren äußerer Rand im Gehäuse 12, das zweiteilig ausgebildet ist, dicht eingespannt und gehalten ist.the outer edge of which is tightly clamped and held in the housing 12, which is designed in two parts.

Die Membran 30 trennt den Zufuhranschluß 14 von einer Ventil kanuner 32, die letztere ist jedoch mit dem Zufuhranschluß 1' Über einen Überströmkanal 34, der im Gehäuse 12 ausgebildet ist, verbunden.The membrane 30 separates the supply port 14 from a valve duct 32, the latter, however, is connected to the supply connection 1 'via an overflow duct 34 which is formed in the housing 12 is connected.

Mit dem Ventilkolben 26 ist gelenkig ein Arm 36 eines auf einem zapfen 72 schwenkbar gelagerten Winkelhebels 38 verbunden, dessen anderer Arm 40 mit dem Anker 44 eines Elektrc magneten 68 gekoppelt ist.An arm 36 of an angle lever 38 pivotably mounted on a pin 72 is connected to the valve piston 26 in an articulated manner, whose other arm 40 is coupled to the armature 44 of an electric magnet 68.

Der Arm 4C des Winkelhebels 38 wird durch eine Druckfeder 4: im Uhrzeigersinn, d.h. in Schließrichtung des Ventilkolbens 26 beaufschlagt. Durch den Anker 44 des Elektromagneten 68 hingegen wird der Arm 40 des Winkelhebels 38 im Gegenuhrzeigersinn/ d.h. in Öffnungsrichtung des Ventilkolbens 26 beaufschlagt. Der Anker 44 ist bei der dargestellten Ausführungsform mit einem Zapfen 48 versehen, der mit einem Gegenzapfen 50 zusammenwirkt, der geeignet mit dem Arm 40 des Winkelhebels 38 verbunden ist.The arm 4C of the angle lever 38 is controlled by a compression spring 4: clockwise, i.e. in the closing direction of the valve piston 26 applied. By contrast, the arm 40 of the angle lever 38 is turned counterclockwise by the armature 44 of the electromagnet 68 i.e. acted upon in the opening direction of the valve piston 26. The anchor 44 is in the illustrated embodiment provided with a pin 48 which cooperates with a counter pin 50 which is suitably connected to the arm 40 of the angle lever 38 is connected.

Die Spule 46 des Elektromagneten 68, der über nicht näher be zeichnete Anschlüsse elektrische Energie zuführbar ist, besteht aus zwei Wicklungen, die im einzelnen nicht näher dargestellt sind, die jedoch mit Hilfe eines Schalters 54, der über ein Kabel 52 mit den beiden Wicklungen verbunden ist, in Reihe schaltbar sind.The coil 46 of the electromagnet 68, which can be supplied with electrical energy via connections that are not specifically designated, is made from two windings, which are not shown in detail, but with the help of a switch 54, the is connected to the two windings via a cable 52, can be connected in series.

Der Anker 44 ist an seinem zur Betätigungsseite, d.h. zum Zapfen 48, gegenüberliegenden Ende mit einer Aussparung., im vorliegenden Falle mit einem Schlitz 56 versehen, der sich von der freien Stirnfläche 74 des Ankers aus ausreichenThe armature 44 is provided with a recess at its end opposite the actuation side, i.e. the pin 48. in the present case provided with a slot 56 which extends from the free end face 74 of the armature

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tief erstreckt, um den Mikroschalter 54 unterzubringen.extends deep to accommodate microswitch 54.

Der Schlitz 56 kann - radial gesehen - symmetrisch zur Mittelachse des Ankers verlaufen und er erstreckt sich zweckmäßigerweise über dessen gesamte Dicke bzw. dessen gesamten Durchmesser.The slot 56 can - viewed radially - symmetrically to Run central axis of the armature and it expediently extends over its entire thickness or its entire diameter.

Die Aussparung braucht aber nicht schlitzförmig ausgebildet zu sein, noch braucht sich der Schlitz symmetrisch zur Mittelachse des Ankers erstrecken. Beispielsweise kann der Anker auch an einer Seite eine Ausfräsung haben, die Platz zum Befestigen des Schalters 54 bietet.However, the recess does not need to be designed in the shape of a slot, nor does the slot need to be symmetrical extend to the central axis of the anchor. For example, the anchor can also have a cutout on one side, which provides space for mounting the switch 54.

Es ist ferner nicht erforderlich, daß der Schlitz bzw. die Aussparung 56 am in der Zeichnung oberen Ende des Ankers; ausgebildet ist, sie kann auch im Mittelbereich 58 oder im Bedarfsfall auch im unteren Bereich 76 des Ankers ausgebildet sein.It is also not necessary that the slot or the recess 56 at the upper end of the drawing Anchor; is formed, it can also be in the middle area 58 or, if necessary, in the lower area 76 of the Be formed anchor.

In diesem Fall würde dann das Kabel 52 nicht nach oben stirnseitig aus der Spule 46 herausgeführt, wi3 dargestellt, sondern etwa radial nach innen, wobei in diesem Fall die Wand 78 der Spule mit einem entsprechenden Schlitz ausgebildet wird. Gegebenenfalls müssen dann außerdem die Ankerführungsbüchse 64 und der Gegenanker 80 mit einem Schlitz für die Durchführung des Kabels 52 ausgestattet werden.In this case, the cable 52 would not go up the end of the coil 46 led out, wi3 shown, but approximately radially inwards, in which case the wall 78 of the coil with a corresponding slot is trained. If necessary, the anchor guide bushing 64 and the counter anchor 80 must then also with a Slot for the passage of the cable 52 can be equipped.

Der Schalter 54 ist mit einem Schaltelement, z.B. einem Schaltstift 60 versehen, der axial verschiebbar ist und durch einen schwenkbar am Schalter 54 befestigten Hebel beaufschlagbar ist, sobald der Hebel 62 an der Ankerführungsbüchse 64 anläuft wenn der Anker 44 in Schaltstellung umgeschaltet wird.The switch 54 is provided with a switching element, for example a switching pin 60, which is axially displaceable and can be acted upon by a lever pivotably attached to the switch 54 as soon as the lever 62 is on the armature guide bushing 64 starts up when the armature 44 is switched to the switching position.

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Durch die Befestigung de« Schalters 54 am bzw. im Anker 44 wird Platz eingespart, der für andere gegebenenfalls exforderliche Elemente zur Verfügung steht. Wird das Kabel nicht, wie dargestellt, stirnseitig aus der Spule 46 herausgeführt, sondern radial nach innen, was nicht dargestellt ist, so steht auch der Raum 66 noch für andere Zwecke zur Verfüyung. Infolge der Betätigung des Schalters 54 mit Hilfe des an der Ankerführungsbüchse 64 anlaufenden Hebels 62 wird ein besonderes Gestänge zum Schalten des Schalters 54 überflüssig. By fastening the switch 54 on or in the armature 44 This saves space that is available for other elements that may be required. Will the cable not, as shown, led out of the end of the coil 46, but radially inward, which is not shown, space 66 is also available for other purposes. As a result of the actuation of the switch 54 with the aid of the lever 62 approaching the armature guide bushing 64 a special linkage for switching the switch 54 is superfluous.

Das erfindungsgemäße Ventil arbeitet folgendermaßen:The valve according to the invention works as follows:

In der dargestellton Stellung des Ventiles ist der Ventilsitz 18 geschlossen. Auf beiden Seiten der Membran 30, d.h. dem Zulauf 14 und in der Ventilkammer 32, herrscht der Zulaufdruck, da die beiden Kammern über den überströmkanal 34 miteinander in Verbindung stehen. Der Raum, in dem sich der Winkelhebel 38 befindet, ist gegen die Ventilkammer 32 mit Hilf3 einer Manschette 70 dicht abgeschlossen.The valve seat is in the position of the valve shown 18 closed. The inlet pressure prevails on both sides of the membrane 30, i.e. the inlet 14 and in the valve chamber 32, since the two chambers are connected to one another via the overflow channel 34. The room in which the Angle lever 38 is located, is sealed against the valve chamber 32 with the aid of a sleeve 70.

Der Elektromagnet 68 ist ausgeschaltet, der Anker 44 befindet sich in seiner Ruhestellung und der Winkelhebel 38 wird durch die Druckfeder 42, wie bereits erwähnt, im Uhrzeigersinn beaufschlagt und dadurch der Ventilkolben 26 gegen seinen Ventilsitz 24 angedrückt, wodurch dieser geschlossen wird.The electromagnet 68 is switched off, the armature 44 is in its rest position and the angle lever 38 is through the compression spring 42, as already mentioned, is urged clockwise and thereby the valve piston 26 against its valve seat 24 pressed, whereby this is closed.

Da über und unter der Membran 30 derselbe Druck herrscht, wird der Ventilteller 20 infolge der Flächendifferenz gegen seinen Ventilsitz 18 angedrückt und dadurch das Ventil geschlossen. Since the same pressure prevails above and below the membrane 30, the valve disk 20 is opposed as a result of the difference in area pressed its valve seat 18 and thereby closed the valve.

Wird nun der Elektromagnet 68 betätigt, d.h. seine Spule erregt, so wird der Anker 44 in seine Schaltstellung umge-If the electromagnet 68 is now actuated, i.e. its coil is excited, the armature 44 is reversed into its switching position.

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schaltet, in welcher er gegen die Kraft der Feder 42 den Winkelhebel 38 beaufschlagt und ihn im Uhrzeigersinn so weit schwenkt, daß der Ventilkolben 26 seinen Ventilsitz öffnet. Hierauf kann aus der Ventilkammer 32 Druckmittel durch den Kanal 22 zum Ablauf 16 strömen, in weichein sich ein entsprechender Gegendruck aufbaut, so daß das Hauptventil, d.h. der Ventilteller 2O öffnet.switches, in which he acts against the force of the spring 42, the angle lever 38 and clockwise so pivots far so that the valve piston 26 opens its valve seat. Thereupon can 32 pressure medium from the valve chamber flow through the channel 22 to the outlet 16, in soft one itself a corresponding counter pressure builds up, so that the main valve, i.e. the valve disk 2O, opens.

Zur Betätigung des Ankers 44 wird nur eine der beiden Wicklungen der Spule 46 erregt, nachdem jedoch der Schaltvorgang ausgeführt worden ist und der Ventilkolben 26 geöffnet hat, ist zum Halten des Ventilkolbens nur eine geringere Kraft und damit eine geringere Energiezufuhr zur Spule 46 erforderlich.To actuate the armature 44, only one of the two windings of the coil 46 is excited, but after the switching process has been carried out and the valve piston 26 has opened, there is only a smaller one to hold the valve piston Force and thus a lower energy supply to the coil 46 is required.

Um dies zu erreichen, wird die zweite Wicklung hinzugeschaltet. To achieve this, the second winding is switched on.

Dies erfolgt automatisch, da der Schalter 54, der wie bereits erwähnt, fest am Anker 44 angebracht ist, bei der Abwärtsbewegung des Ankers automatisch umgeschaltet wird, wodurch die zweite Wicklung in dem Augenblick, in dem dies erforderlich und geeignet ist, hinzugeschaltet wird.This takes place automatically, since the switch 54, which, as already mentioned, is firmly attached to the armature 44, in the Downward movement of the armature is automatically switched, creating the second winding at the moment in which this is necessary and suitable, is switched on.

Wie bereits angedeutet, erfolgt diese Umschaltung dadurch, daß bei der Abwärtsbewegung des Ankers 46, d.h. wenn er in seine Schaltstellung geschaltet wird, der Hebel 62 an der AnkerfUhrungsbüchse 64 anstößt und dadurch geschwenkt wird, wodurch er den Schaltstift 60 verschiebt, der seinerseits die Umschaltung im Schalter 54 bewirkt. Solange die Spule 46 erregt ist, bleibt der Magnet 44 in seiner Schaltposition, die in der Zeichnung nicht gezeigt ist, wobei beide Wicklungen der Spule nunmehr hintereinandergeschaltet sind, wodurch die Energieaufnahme der Spule sinkt und die Verlust-As already indicated, this switching takes place in that when the armature 46 moves downward, i.e. when it is in its switching position is switched, the lever 62 strikes the armature guide bushing 64 and is thereby pivoted, whereby he moves the switching pin 60, which in turn effects the switching in the switch 54. As long as the coil 46 is energized, the magnet 44 remains in its switching position, which is not shown in the drawing, with both windings the coil are now connected in series, whereby the energy consumption of the coil decreases and the loss

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wärme reduziert wird, so daß die Temperatur niedriger gehalten werden kann, was insbesondere für Kunststoffventile von Bedeutung ist.heat is reduced so that the temperature can be kept lower, which is especially true for plastic valves matters.

Wenn die Spule 46 entregt wird, wird der Anker 44 durch die Feder 42 wieder in die in der Figur dargestellte Ruheposition zurückgedrückt, der Hebel 62 kommt von der Ankerführungsbüchse 64 frei und nimmt wieder die in der Figur gezeigx.3 Position ein, in welcher die zweite Wicklung nicht zugeschaltet ist.When the coil 46 is de-energized, the armature 44 is returned to the rest position shown in the figure by the spring 42 pushed back, the lever 62 comes free from the armature guide bushing 64 and again takes the position shown in the figure Position in which the second winding is not switched on.

Durch diese Umschaltung wird der Ventilsitz 24 geschlossen, so daß sich in der Ventilkammer 32 wieder der Zulaufdruck aufbaut, durch den der Ventilteller 20 gegen seinen Ventilsitz 18 angedrückt und dadurch das Ventil wieder geschlossen wird.As a result of this switchover, the valve seat 24 is closed, so that the inlet pressure in the valve chamber 32 is restored builds up, by which the valve plate 20 is pressed against its valve seat 18 and thereby closes the valve again will.

Die Erfindung führt zu einer beträchtlichen Einsparung an Platz, da der Schalter 54 am oder innerhalb des Magneten untergebracht ist. Da der Schalter ferner an der Bewegung des Magneten teilnimmt, ist kein besonderes Gestänge erforderlich, um die Bewegung des Magneten zum Zwecke der Umschaltung des Schalters auf diesen zu übertragen.The invention results in a considerable saving in space because the switch 54 is on or within the magnet is housed. Since the switch also takes part in the movement of the magnet, no special linkage is required, to transfer the movement of the magnet to the switch for the purpose of switching the switch.

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Claims

A 14 145 F. Müller claims

1. Electromagnetically actuated valve, in particular a plastic valve, with a housing, a valve seat and a valve piston which can be actuated by the armature of an electromagnet, which two means of a switch has windings which can be connected in series, characterized in that the armature (44) of the electromagnet (68) is provided with a recess (56) and the switch (54) for switching of the windings is arranged in this recess (54) and attached to the armature (44).

2. Tiantil according to claim 1, characterized in that that the recess in the form of a slot (56) at the end of the opposite to the actuation side Armature (44) is formed.

3. Valve according to claim 1, characterized in that that the recess is formed in the central region (58) of the armature (44).

4. Valve according to claim 1, characterized in that that the recess is formed in the area (76) of the armature (44) on the actuation side.

5. Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the switch (54) as a result the movement of the armature (44) when a switching element (62) hits a part (64) fixed to the housing is switchable.

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