DE8212371U1

DE8212371U1 - Magnetanker für elektromagnetisch betätigte Wegeventile

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Publication number: DE8212371U1
Application number: DE8212371U
Authority: DE
Original assignee: Herion Werke KG
Current assignee: Herion Werke KG
Priority date: 1982-04-29
Filing date: 1982-04-29
Publication date: 1982-07-22

Description

A 14 559

Herion-We ' - KG

Beschreibung

Die Neuerung betrifft ein elektromagnetisch betätigbares Wegeventil, das einen Zulaufanschluß mit Ventilsitz, einen Aröeitsanschluß und einen Rücklaufanschluß mit Ventilsitz, sowie einen Magnetanker mit einem zentralen Durchgangskanal aufweist, wobei der Magnetanker mit Ventil elementen versehen ist, die mit den Ventilsitzen zusammenwirken.

Bei einem Ventil der vorgenannten Ar ist bei nichterregter Magnetspule der Ventilsitz des Zulaufanschlusses geschlossen, derjenige des Rücklaufanschlusses geöffnet. In dieser Schaltstellung ist dann der Arbeitsanschluß mit dem Rücklaufanschluß bzw. dem Auslaß verbunden.

Der Magnetanker dieser Ventile, der die Dichtungen trägt, ist in einer Magnetschlußhülse axial geführt, weshalb das Medium cljrch den Spalt zwischen der Magnetschlußhülse und dem Anker vom Arbeitsanschluß zum Rücklaufanschluß strömen muß. Da dieser Spalt wegen der Führung des Magnetankers nicht beliebig groß sein darf, wurde der letztere an seinem Außenumfang mit axialen Nuten versehen oder in Form eines Sechskantes ausgebildet, so daß das Medium durch die hierdurch gebildeten Kanäle zum Rücklauf strömen konnte.

Eine derartige Ausbildung des Magnetar.kers führt aber zu beträchtlichen magnetischen Verlusten. Außerdem wurde die Strömung mehrfach umgelenkt, was zu Ablagerung von Schmutzpartikeln zwischen der Magnetschlußhülse und dem Magnetanker führte.

Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ventil der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß eine schnelle Durchströmung des Magnetankers ohne wesentliche Umlenkungen vom Arbeitsanschluß zum RUcklaufanschluß ermöglicht wird.

GenräS der Neuerung wird dies dadurch erreicht, daß die Venti1-elemente mit wenigstens je einem axialen Durchbruch oder einer Aussparung versehen sind, derart, daß bei geschlossenem Zulaufanschluß und geöffnetem RUcklaufanschluß eine Strömungsverbindung vom Arbeitsanschluß durch den Magnetanker hindurch zum RUcklaufanschluß besteht.

Vorzugsweise sind die in Form von im wesentlichen zylindrischen Scheiben ausgeführten Venti!elemente an ihrem Außenumfang mit wenigstens einer Ringnut zur Erhöhung ihres axialen Federungsvermögens versehen.

Zweckmä'ßigerweise ist zur Steuerung der beiden Ventilsitze nur ein Ventiltelement vorgesehen, das in Form einer im wesentlichen zylindrischen Scheibe mit einem integralen axialen, im wesentlichen zylindrischen Ansatz ausgebildet ist.

Vorteilhafterweise hat jedes Venti!element mehrere zentral symmetrisch angeordnete Durchbrüche oder Aussparungen.

Beispielsweise Ausführungsformen der Neuerung werden nachfolgend anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert, in der

Fig. 1 schematisch im Schnitt ein Wegeventil zeigt*

Fig. 2 zeigt im Schnitt eine bevorzugte Ausführung des Magnetankers und des Ventilelementes.

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Fig. 3 und 4 zeigen in Draufsicht bevorzugste Ausführungsformen des Ventilelementes.

Fig. 5 zeigt im Schnitt eine weitere bevorzugte Ausftihrungsform des Ventil elementes.

Fig. 1 zeigt im Schnitt ein 3/Z-Wegeventil 10 mit einem Zulaufanschluß 12, einem Arbeitsanschluß 14 und einem RUcklaufanschluß 16. Das Ventil ist elektromagnetisch betätigt und es hat eine Magnetspule 18, durch welche ein Magnetanker 20 betätigt werden kann. Im Ventilgehäuse ist ein mit dem Zulaufanschluß 12 verbundener Ventilsitz 22 ausgebildet, sowie ein mit dem RUcklaufanschluß 16 verbundener Ventilsitz 24.

Zwischen der Magnetspule 18 und dem Magnetanker 20 ist eine Magnetschlußhülse 42 eingebaut; in welcher der Magnetanker 2Q axial geführt ist.

Durch eine Feder 26 wird der Magnetanker 20 gegen den Ventilsitz 22 angedr':kt, der in der dargestellten Stellung des Magnetankers geschlossen ist, während der Ventilsitz 24, der zum RUcklaufanschluß führt, geöffnet ist.

In den Magnetanker 20 sind zwei Ventil elemente in Form von Dichtungen 30 und 34 eingebaut, wobei mittels der Dichtung 30 der Ventilsitz 22 geöffnet und geschlossen werden kann, während mit Hilfe der Dichtung der Ventilsitz 24 geöffnet und geschlossen wird. Der Magnetanker 20 ist in Form eines hohlen Zylinders ausgebildet und er hat einen zentralen Durchgangskanal 38, in welchem eine Druckfeder 28 angeordnet ist, die sich an beiden Enden gegen die Dichtungen 30 bzw. 32 abstützt.

Die Dichtungen 30 und 32 sind als zylindrische Scheiben ausgebildet, wobei die Dichtung 30, wie Fig. 3 zeigt, mit Durchbrüchen 34 und die

Dichtung 32, wie Fig. 4 zeigt, mit Aussparungen 35 versehen ist. Sowohl die DurchbrUche 34, wie die Aussparungen 35 erstrecken sich durch und liber dia ganze Dicke der jeweiligen Dichtung.

Fig. 2 zeigt eine bevorzugte AusfUhrungsform des Ventil elementes. Hier wird anstelle von zwei scheibenförmigen Dichtungen 30 und 32 nur eine Dichtung 46 verwendet, die aus einem scheibenförmigen Kopfteil 48 und einem zylindrischen Schaft 36 gebildet ist, wobei die gesamte Dichtung 46 einteilig ausgeführt ist.

Der Kopfteil 48 der Dichtung 46 wirkt mit dem Ventilsitz 22 nach Fig. 1 zusammen, während das freie Ende des Schaftes 36 mit dem Ventilsitz 24 nach Fig. 1 zusammenwirkt. Der Schaft 36 der Dichtung erstreckt sich durch den zentralen Durchgangskanal 38 des Magnetankers 20, wobei zwischen dem letzteren und dem Schaft 36 ein Ringspalt verbleibt, durch den das Druckmittel bei der- Entlüftung des Arbeitsanschlusses 14 durchströmt.

Fig. 5 zeigt eine Modifikation der scheibenförmigen Dichtung 30 nach Fig. 3, wobei die Dichtung nach Fig. 5 an ihrem Außenumfang eine Ringnut 44 aufweist, wodurch ihr axiales Federungsvermögen gesteigert wird.

Das neuerungsgemäße Ventil arbeitet folgendermaßen:

In der Schaltstellung nach Fig. 1 ist der Zulaufanschluß 12, d.h. der Ventilsitz 22 geschlossen, der Ventilsitz 24 und damit der Rücklaufanschluß 16 geöffnet. Der Arbeitsanschluß ist damit über die Durchbrüche 34 in der Dichtung 30, den zentralen Durchgangskanal 38 des Magnetankers und die Durchbrüche 34 der Dichtung 32 zum Ventilsitz und damit zum Rücklaufanschluß 16 entlüftet. Das Druckmittel kann daher vom Verbraucher über den Arbeltsanschluß 14 durch die Dichtungen 30 und 32 und den zentralen Durchgangskanal 38 des Magnetankers 20 zum Rücklaufanschluß 16 abströmen. Dieser Durchflußweg ist strömungsgünstig, da

er relativ geradlinig ist und keine wesentlichen Umlenkungen des Strömungsmediums erforderlich sind. Erreicht wird auf diese Weise eine schnellere Entlüftung des Arbeitsanschlusses 14, wobei das Ventil auch weniger schmutzempfindlich ist, weil Schmutzpartikel durch die direkte Strömung mitgerissen werden.

Wird die Magnetspule 18 eingeschaltet, so wird der Magnetanker 20 gegen die Kraft der Feder 26 angezogen, der Ventilsitz 22 geöffnet und der Ventilsitz 24 geschlossen. Da es bei Wechselspannungsmagneten erforderlich ist, daß der Magnetanker 20 metallisch zur Anlage am Gegenanker 50 gelangt, ist darauf zu achten, daß die Dichtung 32 auf dem Ventilsitz 24 aufsitzt und diesen schließt, ehe der Magnetanker 20 am Gegenanker 50 anschlägt. Die Dichtung ist zu diesem Zweck elastisch durch die Feder 28 abgestützt. Wird die Magnetspule 18 wieder abgeschaltet, so wird der Magnetanker durch die Feder 26 wieder in die in Fig· I dargestellte Position geschaltet, in welcher der Ventilsitz 22 geschlossen und der Ventilsitz 24 geöffnet ist, --o daß wieder eine Strömungsverbindung vom Arbeitsanschluß 14 durch die Dichtungen 30 und 32 und durch den Magnetanker 20 hindurch zum Rücklaufanschluß 16 besttht.

Die Dichtungen 30 und 32 können, wie in den Figuren 3 und 4 dargestellt, mehrere Durchbrüche, z.B. mit ovalem Querschnitt, haben, wie in Fig. gezeigt, oder sie können an ihrem Außenumfang Aussparungen 35 aufweisen, wobei die Durchbrüche 34 und die Aussparungen 35 zweckmäßigerweise zentral symmetrisch zur Längsmittelachse der Dichtungen ausgebildet und angeordnet sind, um eine möglichst gleichmäßige Durchströmung zu erreichen.

Die Dichtung 30 nach Fig. 5 ist an ihrem Außenumfang mit einer über den gesamten Umfang verlaufenden Ringnut 44 versehen, wodurch das elastische Federungsvermögen der Dichtung in Axial richtung verbessert, d.h. erhöht wird.

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Wenn z.B. die Dichtung 30 bei der Abwärtsbewegung des Magnetankers 20 auf dem Ventilsitz 22 anschlägt, muß die bewegte Masse des Magnetankers abgebremst werden, was durch eine gewisse Elastizität bzw. ein gewisses Federungsvermögen der Dichtung 30 in Axialrichtung begünstigt wird. Wird, wie in Fig. 5 dargestellt, die Ringnut 44 nicht symmetrisch zur Dicke der Dichtung 30 angebracht, so ist die Dichtung in ihrem in Fig. 5 unteren Bereich stärker elastisch als in ihrem in Fig. 5 oberen Bereich. In Verbindung mit den Durchbrüchen 34 hat die Dichtung somit ein ausreichendes Federungsvermögen, um die Masse dec bewegten Magnetankers 20 im wesentlichen stoßfrei abzufangen.

Eine Dichtung in der Ausführungsform, wie sie in Fig. 5 gezeigt ist, kann auch in Verbindung mit dem Ventilsitz 24 des Rücklaufanschlusses 16 verwendet werden, wobei in diesem Fall auf die Feder 28 verzichtet werden kann, da eine solche Dichtung ausreichend Elastizität und axiales Federungsvermögen hat, um sowohl selbst den Ventilsitz 24 zu schließen, als auch eine metallische Anlage des Magnetankers 20 am Gegenanker 50 zu gewährleisten.

Wird anstelle des in Fig. 1 dargestellten Magnetankers und der Dichtungen 30 und 32 der Magnetanker nach Fig. 2 mit der Dichtung 46 verwendet, so strömt das Druckmittel bei geöffnetem Rücklaufanschluß 16 vom Arbeitsanschluß 14 durch die Durchbrüche 34 der Dichtung hindurch und dann durch den Ringspalt 40 zwischen dem Schaft 36 der Dichtung und der Innenwand des Magnetankers 20 zum Rücklauf 16.

Die erforderliche Elastizität und das erforderliche Federungsvermögen der Dichtung ist hier durch die axiale Länge des Schaftes 36 gewährleistet.

Die Dichtungen bestehen zweckmäßigerweise aus einem elastischen Kunststoffmaterial oder auch aus einem Kautschukmaterial, wie Perbunan oder wie Viton.

Claims

A 14 559

Herion-Werke KG

Schutzansprüche

I 1. Elektromagnetisch betätigtes Wegeventil, das einen Zulaufanschluß

Ψ mit Ventilsitz, einen Arbeitsanschluß und einen Rücklaufanschluß

I mit Ventilsitz sowie einen Magnetanker mit einem zentralen Durch-

|: ^angskanal aufweist, wobei der Magnetanker mit Ventil elementen

S versehen ist, die mit den Ventilsitzen zusammenwirken, dadurch

ψ gekennzeichnet, daß die Ventil elemente (30, 32) mit wenigstens

I je einem axialen Durchbruch (34) oder einer axialen Aussparung (35)

1 versehen sind, derart, daß bei geschlossenem Zulaufanschluß (12)

und geöffnetem Rücklaufanschluß(16) eine Strömungsverbindung vom

I Arbeitsanschluß (14) durch die Ventil elemente (30, 32) und den

|; Magnetanker (20) hindurch zum Rücklaufanschluß (16) besteht.

f? 2. Wegeventil nacri Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in

Form von im wesentlichen zylindrischen Scheiben ausgebildeten

; Ventil elemente (30) an ihrem Außenumfang wenigstens eine Ring-

it nut (44) aufweisen.

I 3. Wegeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur

Steuerung der beiden Ventilsitze (22, 24) nur ein Ventilelement (46) vorgesehen ist, das in Form einer im wesentlichen zylindrischen Scheibe mit einem integralen axialen, im wesentlichen zylindrischen Ansatz (36) ausgebildet ist.

4. Wegeventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- ^; kennzeichnet, daß jedes Ventilelement mehrere zentral symmetrisch

' angeordnete Durchbrüche (34) bzw. Aussparungen (35) aufweist.