DE807348C - Gesteuertes Ventil, insbesondere Magnetventil - Google Patents

Description

• Gesteuertes Ventil, insbesondere Magnetventil Die Erfindung betrifft ein gesteuertes Ventil, z. B. ein Magnetventil oder auch ein hydraulisch oder pneumatisch betriebenes Ventil mit einem den Ventilsitz schließenden Servoglied, das einen von der Steuerkraft zu öffnenden Hilfsventilsitz hat. Derartige Ventile sind bekannt. Das Servoglied ist hierbei ein in dem Ventilgehäuse verschiebbarer Kolben, der an seiner Unterseite als Ventilteller oder Ventilkegel ausgebildet ist. Der Servokolben hat in dem Ventilgehäuse ein kleines Spiel. Der Spalt ist so bemessen, daß die beim Öffnen des Hilfsventils abströmende Menge des lNIediums größer ist als die durch den Spalt von der Eintrittsseite des Ventils her nachströmende. Dadurch findet über dem Servokolben ein Druckabbau statt, so daß der fetzt überwiegende Druck vor dem Ventilsitz den Servokolben anhebt und damit den Hauptventilsitz öffnet. Beim Wiederschließen des Hilfsventils kehrt der Servokolben durch sein Eigengewicht in die Schließstellung zurück, wobei das durch den Kolbenspalt nachströmende Medium den notwendien Druckausgleich herstellt.
• In der' Praxis hat sich gezeigt, daß das gleiche Ventil nicht für alle Medien verwendbar ist. Ein Ventil, das bei gasförmigen Medien anstandslos arbeitet, versagt bei einem Medium höherer Viskosität, wie beispielsweise schweres Heizöl. Die Ursache des Versagens liegt darin, daß das zähere Medium beim Schließen des Ventils nicht in genügender Menge durch den Kolbenspalt nachströmen kann und so der Kolben nicht nach abwärts geht. Das Ventil bleibt dann offen. --Macht man den Kolbenspalt groß genug, so daß auch das zähere Medium hindurch kann, dann ist er wieder für ein gasförmiges :Medium zu groß, und das Ventil öffnet nicht. Diesen Mangel beseitigt die Erfindung dadurch, (laß für (las Nachströmen des _NIediums von der Eintrittsseite des Ventils her ein besonders großer, auch für bfedien höherer Viskosität ausreichender Querschnitt geschaffen wird, indem in dem Servoglie(i Kanäle vorgesehen werden, die den Einströmraum des Ventils mit dem Raum über dein Servoglied verbinden und die durch ein mit dem Hilfsventil bewegbares Steuerglied, z. B. einen Kolbenschieber, einen Ventilteller o. dgl., so gesteuert weiden, daß sie beim Öffnen des Ventils geschlossen werden. Jetzt kann auch mit einem kleinen Kolbenspiel allen vorkommenden Fällen Rechnung getragen werden. Tatsächlich ist überhaupt kein Kolbenspiel mehr erforderlich, und man kann (las Servoglied auch vollkommen abgedichtet mit einer Membranverbindung im Ventilkörper all-Ordnen.
• :\n Hand der Zeichnung ist die Erfindung näher erläutert; es zeigt Fig. i einen Längsschnitt der bekannten Ausiihrung, ' Fig. 2 bis .I Längsschnitte von Ausfiihrungsfortnen nach der Erfindung.
• In dein Ventilgehäuse a ist ein als Servoglied dienender Kolben b angeordnet, der auf seiner Unterseite als Ventilteller ausgebildet ist. Das mit s bezeichnete Kolbenspiel beträgt mehrere Zehntel Millimeter. In dem Servokolben b ist ein Hilfsventilsitz c vorgesehen, der von dem Hilfsventil d verschlossen wird. Das Hilfsventil d ist beispiels--,veise mit einem Magnetanker e verbunden, der durch die Magnetspule f angezogen werden kann.
• Soll das Ventil öffnen, so spielt sich folgender Vorgang ab: Die Magnetspule f wird eingeschaltet und zieht den Anker e an. Das mit dem letzteren verbundene Hilfsventil d öffnet den Hilfsventilsitz c. Der über dem Kolben b bestehende Druck entspannt sich nun durch die Hilfsventilbohrung. Aus dem Einströmraum g des Ventils fließt zwar sofort durch den Kolbenspalt s 'Medium nach, der Kolbenspalt s ist aber so bemessen, daß die durch ihn nachströmende Menge kleiner sein muß als die durch die Hilfsventilbohrung abfließende. Dadurch entsteht in dem Raum lt über dem Servokolben ein Druckabbau, so daß der ganze Kolben b nach oben gedrückt und die Hauptventilbohrung frei wird. Soll (las Ventil schließen, so wird die -Magnetspule f stromlos, der Anker e fällt nach unten, und das Hilfsventil d schließt den Hilfsventilschlitz c. Das Gewicht des Kolbens b zieht den Anker e nach abwärts. Der Kolbenraum h füllt sich dabei durch den Kolbenspalt s aus dem Raum g mit Medium auf. Insoweit ist die Ausführung bekannt.
• Nach der Erfindung werden nun, wie die Fig. 2 und :I zeigen, in dem Servoglied b zu dem Kolbenspalt s parallele Kanäle k vorgesehen, durch die ein großer Einströmquerschnitt zwischen den Räumen g und li geschaffen wird. Diesen Kanälen ist in (lein Servoglied b ein Steuerglied zugeordnet, (las bei dein Ausführungsbeispiel nach Fig.2 als Kolbenschieber i ausgebildet ist. Zu diesem wirkt der Anker e als Mitnehmen Der Weg des Kolbenschielters i ist in dein Servokolben b durch einen Anschlag l begrenzt.
• Hieraus ergibt sich folgende `\'irkungsweise: Zum Öffnen des Ventils wird die Magnetspule s eingeschaltet, und sie zieht den Anker e und das damit verbundene Hilfsventil d an. Das Hilfsventil bewegt sich nach oben, öffnet den Hilfsventilsitz c und nimmt nach einem Leerhub den Steuerkolben i bis zum Anschlag I mit. Der Steuerkolben i deckt nun die Kanäle k des Kolbens b ab. Das in dem Druckraum e befindliche :Medium kann jetzt nur noch durch den kleinen Kolbenspalt s in den oberen Kolbenraum li eindringen, so daß infolge der offenen Hilfsventilbohrung c hier rasch ein Druckabbau stattfindet und der Servokolben b hochgedrückt wird. Beim Schließen des Ventils fällt das Hilfsventil d schließend auf den Ililfsventilsitz c zurück. Damit geht auch durch sein eigenes Gewicht, das man gegebenenfalls durch eine schwache Feder unterstützen könnte, der Kolbenschieber i in seine Anfangslage zurück und gibt die Bohrungen k frei, so daß wieder der große Durchströmquerschnitt offen ist und auch zähes _Nfediurn in den Kolbenraum li eindringen und der Servokolben b absinken und die Hauptventilbohrung schließen kann. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist an Stelle des Kolbenschiebers i ein Plattenventil c als Steuerglied vorgesehen. Kanäle in, die die Räume g und lt miteinander verbinden, münden in einen Ventilsitz n, der von der Ventilplatte o abgeschlossen werden kann. Die Wirkungsweise ist hier grundsätzlich die gleiche. Das Plattenventil o schließt in seiner oberen, durch Anheben des das Hilfsventil d tragenden Ankers e herbeigeführten Endstellung den Ventilsitz n und damit die Kanalverbindung m ab, so daß durch Abströmen des Mediums aus dem Raum li in diesem der zum Anheben des Servokolbens b notwendige Druckabbau stattfindet.
• Das Ausführungsbeispiel nach Fig..I stimmt grundsätzlich mit dem nach Fig.2 überein, weshalb auch dort die Verbindungskanäle mit k, das als Kolbenschieber ausgebildete Steuerglied mit i und dessen Endanschlag mit l bezeichnet sind. Der Unterschied gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig.2 besteht darin, daß das Servoglied b nicht ein in einer Bohrung laufender Kolben ist, sondern daß es mit dem Ventilgehäuse a durch eine Membran, z. B. einen Metallfaltenbalg p, abgedichtet verbunden ist. Nunmehr stellen die Kanäle k die alleinige Verbindung der Räume g und h dar.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Gesteuertes Ventil, insbesondere Magnetventil mit einem den Ventilsitz schließenden Servoglied, das einen von der Steuerkraft zu öffnenden Hilfsventilsitz hat, dadurch gekennzeichnet, daß das Servoglied (b) Kanäle (k, in) hat, die den Einströmraum (g) des Ventilgehäuses (a) mit deni Raum (h) über dein Servoglied verbinden und die durch ein mit dem Hilfsventil (d) bewegbares Steuerglied (i, o) so gesteuert werden, daß sie beim Öffnen des Ventils geschlossen und beim Schließen des Ventils geöffnet werden.
2. 2. Gesteuertes Ventil nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Servoglied (b) ein Kolbenschieber (i) angeordnet ist, der, von dem Hilfsventil (d) bewegt, die in dem Servoglied (b) vorgesehenen Kanäle (k) steuert (Fig. 2 und 4).
3. 3. Gesteuertes Ventil nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem Hilfsventil (d) bewegte Steuerglied ein Ventilteller (o) ist, der einen mit den Kanälen (m) des Servogliedes (b) verbundenen Ventilsitz (n) steuert (Fig.3). ,4. Gesteuertes Ventil nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Servoglied (b) mit dem Ventilgehäuse (a) durch eine Membran (p) verbunden ist (Fig.4).