NL1008703C1 - Meerwegklep. - Google Patents

Meerwegklep. Download PDF

Info

Publication number
NL1008703C1
NL1008703C1 NL1008703A NL1008703A NL1008703C1 NL 1008703 C1 NL1008703 C1 NL 1008703C1 NL 1008703 A NL1008703 A NL 1008703A NL 1008703 A NL1008703 A NL 1008703A NL 1008703 C1 NL1008703 C1 NL 1008703C1
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
chamber
way valve
magnet
valve according
channel
Prior art date
Application number
NL1008703A
Other languages
English (en)
Inventor
Jan Hendrik Fondse
Original Assignee
Jan Hendrik Fondse
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from NL1007984A external-priority patent/NL1007984C1/nl
Application filed by Jan Hendrik Fondse filed Critical Jan Hendrik Fondse
Priority to NL1008703A priority Critical patent/NL1008703C1/nl
Priority to CA 2317559 priority patent/CA2317559C/en
Priority to AU20778/99A priority patent/AU747408B2/en
Priority to DE1999613485 priority patent/DE69913485T2/de
Priority to NZ506001A priority patent/NZ506001A/en
Priority to EP99901241A priority patent/EP1046004B1/en
Priority to JP2000527778A priority patent/JP2002500333A/ja
Priority to AT99901241T priority patent/ATE256260T1/de
Priority to PCT/NL1999/000008 priority patent/WO1999035428A1/en
Publication of NL1008703C1 publication Critical patent/NL1008703C1/nl
Application granted granted Critical
Priority to US09/611,516 priority patent/US6378556B1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/06Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements
    • F16K11/065Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members
    • F16K11/0655Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members with flat slides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/8593Systems
    • Y10T137/86493Multi-way valve unit
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/8593Systems
    • Y10T137/86493Multi-way valve unit
    • Y10T137/86879Reciprocating valve unit
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/8593Systems
    • Y10T137/87249Multiple inlet with multiple outlet

Description

Korte aanduiding: Meerwegklep
De uitvinding heeft betrekking op een meerwegklep, die geschikt is voor het regelen, doseren en mengen van fluidumstromen door vier of meer toe- respectievelijk afvoerkanalen.
In de stand van de techniek zijn mengkleppen met drie kanalen 5 voor aan- en/of afvoer van fluïda algemeen bekend. Dergelijke driewegafsluiters kunnen zijn ingericht om een fluidumtoevoer geregeld aan twee fluidumafvoeren af te geven of om twee gescheiden aangevoerde fluïda te combineren, eventueel te mengen en gemeenschappelijk af te voeren. Een vierwegaf sluit er of een 10 mengklep met vier of meer toe- respectievelijk afvoerkanalen zijn thans weliswaar tegen zeer hoge prijs verkrijgbaar, maar zeer gecompliceerd opgebouwd uit meerdere in cascade geschakelde driewegafsluiters, danwel verkregen wordt door een roterend verbindingskanaal met een toevoer- en een gekozen afvoerkanaal 15 te verbinden. Met toepassing van deze afsluiters is het zeer moeilijk complexe proportionele en/of fail-safe regeling van fluïda te realiseren.
De onderhavige uitvinding verschaft een nieuw type meerwegklep omvattend twee in hoofdzaak planparallelle vlakken, 20 het bovenvlak en het ondervlak, waarin ten minste vier toe- resp. afvoerkanalen uitmonden, waarbij het open resp. gesloten zijn van ten minste drie van de kanalen wordt beïnvloed door de positionering van een, evenwijdig ten opzichte van de planparallelle vlakken en tussen, deze vlakken beweegbaar, opgenomen 25 tweezijdig afgeplat orgaan, dat in af dichtende samenwerking kan worden gebracht met een of meer kanaalmondingen, waarbij de genoemde afgeplatte zijden van het orgaan door oppervlaktecontact doelmatig afdichtend met de planparallelle bovenvlak- en ondervlak samenwerken, en aanstuurmiddelen voor het tussen de beide vlakken 30 bewegen van het orgaan. De toe- en afvoerkanalen monden uit in de planparallelle vlakken. Afhankelijk van de positie van het orgaan zullen een of meerdere kanalen meer of minder worden afgesloten. Door wijziging van de positie van het orgaan kunnen andere of aanvullende kanalen meer of minder worden afgesloten, 35 waarbij eventueel afgesloten kanalen door positiewij ziging meer of minder kunnen worden geopend. Door geschikte plaatsing van de kanalen in de planparallelle vlakken zijn een groot aantal mogelijkheden voor het gericht afsluiten en openen van bepaalde 1 nri87nq 2 combinaties kanalen voor het regelen, mengen en doseren van verschillende toevoerstromen mogelijk.
Het bovenvlak en het ondervlak kunnen met voordeel rondom verbonden worden door zijwanden, waardoor een kamer onstaat die 5 met voordeel groter is dan het orgaan.
De combinatiemogelijkheden van een bepaalde fluïdumtoevoer en een groot aantal verschillende afvoeren kunnen worden verhoogd door bijvoorbeeld een algemeen toe- of afvoerkanaal te vertakken en de vertakte kanalen op zodanige afstand van elkaar in de kamer 10 te laten uitmonden, dat in elke willekeurige positie van het orgaan binnen de kamer minimaal een van de vertakte toevoeropenin-gen geopend zal zijn. Evenzo kunnen meerdere afvoerkanalen integraal in een planparallel vlak en/of buiten de klep stroomafwaarts van de mengklep worden samengevoegd, om een groot — 15 aantal combinaties van door verschillende kanalen toe te voeren fluïda onafgebroken af te voeren na een of meer takken van een gemeenschappelijk afvoer.
Doordat de bewegingsrichting van het orgaan in hoofdzaak loodrecht staat op de fluïdum toe- respectievelijk afvoerrichting j 20 zijn relatief geringe krachten nodig om de positie van het orgaan binnen de kamer te wijzigen. Het orgaan is boven en onderzij dig afgeplat om goede afdichting met zowel de boven- als onderzijde van de kamer, alsmede van de in de planparallelle vlakken aangebrachte in de kamer uitmondende kanalen te waarborgen. Het ;; 25 orgaan kan van bijvoorbeeld metaal, kunststof of een keramisch materiaal zijn vervaardigd ofschoon ook andere materialen geschikt kunnen zijn, zolang bovengenoemde afdichting doelmatig wordt verkregen.
In een voorkeursuitvoeringsvorm omvat het orgaan tenminste ï_ 3 0 ter plaatse van een van de afgeplatte zijden een holte, begrensd door het met genoemde zijde van het orgaan samenwerkende boven-resp. ondervlak van de kamer, in welk vlak een centraal kanaal uitmondt, welke monding onafhankelijk van de positie van het orgaan in de kamer in verbinding staat met de orgaanholte.
35 Door het orgaan zodanig uit te voeren dat deze een holte definieert, kan deze holte zelf als kamer fungeren voor het met 1008703 3 elkaar in verbinding brengen van twee of meer kanalen. Door de kamer zodanig te dimensioneren, dat de holte bij verschillende posities van het orgaan binnen de kamer met een of meer kanalen in bepaalde mate in verbinding staat, kan men genoemd kanaal 5 als centrale toevoer of afvoer gebruiken zodat deze stroom geregeld en/of gemengd wordt. Het orgaan kan vervolgens zodanig binnen de kamer worden gepositioneerd dat genoemd centrale kanaal via de orgaanholte in verbinding staat met een of meer andere kanalen, waarbij door beweging van het orgaan een verbinding 10 kan meer of minder worden verbroken en/of met een of meer andere kanalen worden bewerkstelligd. Het is uiteraard ook mogelijk om alsdan niet inclusief het centrale kanaal de overige kanalen af te sluiten, afhankelijk van de plaats van de kanaalmondingen in de kamer, de vorm van de orgaanholte en de positie van het 15 orgaan. Het orgaan omvat bij voorkeur een gesloten ringgedeelte, dat afdichtend met ten minste een van de planparallelle vlakken samenwerkt, waarbij de orgaanholte in radiale richting door de binnenomtrek van het ringgedeelte wordt begrensd. Hierdoor wordt voorzien in een in hoofdzaak ronde holte, waarmee door relatief 20 eenvoudige bewegingen van het orgaan een groot aantal verbindings-combinaties van toe- en afvoerkanalen mogelijk zijn.
Met voordeel staat de orgaanholte zowel met de boven- als met en onderzijde van de kamer in verbinding. Hierdoor kunnen via de orgaanholte eveneens kanalen met elkaar in verbinding 25 worden gebracht, die elk op tegenoverliggende planparallelle vlakken van de kamer uitmonden. Hierdoor is een compacte opbouw van de klep mogelijk en wordt de restrictie voor de geregelde stroom verlaagd. Met voordeel worden de binnenwanden van de holte in het orgaan bolvormig gemaakt, waardoor turbilentie in de 30 fluïdumstroom wordt verminderd.
Met voordeel worden zowel aan de onder- als aan de bovenzijde van het orgaan holten gemaakt, waarbij beide holten niet met elkaar in verbinding staan, zodat de twee gescheiden fluïdumstro-men gelijktijdig kunnen worden geregeld waarbij het zeer 35 betrouwbaar is dat beide stromen in gelijke zin en hoeveelheid geregeld worden.
1008703 4
Met voordeel wordt aan de bovenzijde van het orgaan een centrale holte gemaakt en aan de onderzijde een concentrische ringvormige holte waarbij beide holten niet met elkaar in verbinding staan zodat twee fluidimstromen gelijktijdig kunnen 5 worden geregeld waarbij het zeer betrouwbaar is dat de regeling van de ene stroom de inverse is van de regeling van de andere stroom.
Het is uiteraard mogelijk analoog meerdere concentrische holtes in het orgaan te maken waardoor veel verbindingscombinaties 10 onstaan. Enkele voorbeelden zijn gegeven in figuur 8. De regeling van al deze combinaties is gekoppeld aan de positie en de vorm van het orgaan.
De vrijheidsgraad van het aantal verbindingscombinaties is voorts uit te breiden door een volgende uitvoeringsvorm van 15 de uitvinding, waarin het orgaan ten minste twee op elkaar gerangschikte, elk door oppervlaktecontact afdichtend met een planparallel vlak en met elkaar samenwerkende gesloten ringonderdelen omvat, die onafhankelijk van elkaar, ten opzichte van de planparallelle vlakken beweegbaar zijn, waarbij de ruimten 20 binnen de gesloten ringonderdelen met elkaar in verbinding staan en de orgaanholte definiëren. Door het orgaan uit meerdere op elkaar gerangschikte ringonderdelen, zoals gesloten ringvormige schijven te rangschikken, kunnen een veelvoud van verbindingscombinaties worden verkregen wanneer de betreffende kanalen in zowel 25 de boven- als de onderzijde van de kamer zijn aangebracht. Wanneer het orgaan bijvoorbeeld twee gesloten ringvormige schijven omvat en meerdere kanalen in tegenover elkaar liggende planparallelle ' | vlakken, kunnen een of meer kanaalopeningen die in hetzelfde of in een tegenovergesteld planparallel vlak uitmonden met elkaar 30 worden verbonden (of juist van elkaar worden afgesloten). Voor bovengenoemde werking is het van belang dat de ruimte, gedefinieerd binnen het ene ringonderdeel in verbinding kan worden gebracht met die van het tweede ringonderdeel. De orgaanholte wordt dus gedefinieerd door de met elkaar in verbinding zijnde 35 ruimten. De verbinding tussen beide ruimten kan desgewenst door het uit elkaar schuiven van beide ringonderdelen worden verbroken 1008703 5 om bepaalde verbindingscombinaties uit te schakelen of om twee onafhankelijke verbindingscircuits te vormen. Door het weer voldoende over elkaar heen schuiven van beide schijven kunnen genoemde circuits worden gecombineerd.
5 In een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding is een van de schijven draaibaar in de kamer opgenomen en omvat deze ten minste een boring, die de orgaanholte met een zijwand of met een met deze schijf samenwerkend planparallel vlak verbindt. Het is aldus niet noodzakelijk dat beide schijven beide in lengte-10 en breedterichting binnen de kamer beweegbaar zijn; door een van de schijven van een doorgaande boring te voorzien en draaibaar binnen de kamer op te nemen, kunnen een groot aantal verbindingscombinaties worden bewerkstelligd. Hiertoe kan de boring van genoemde schijf door draaiing ervan met een verbonden kanaal, 15 dat zich bijvoorbeeld in een zijwand bevindt worden verbonden waardoor dit kanaal in verbinding met de orgaanholte kan worden gebracht.
Door het opnemen van een of meer toe- respectievelijk afvoerkanalen in de zijwand(en) van de kamer kunnen het aantal 20 verbindingscombinaties nogmaals worden verhoogd. Ook wanneer het orgaan geen boringen of anderszins radiale openingen bezit, waarmee deze kanalen met de orgaanholte kunnen worden verbonden, kunnen de in de zijwand aanwezige kanalen ofwel door het orgaan worden afgesloten, ofwel met andere in de zijwand of in de 25 planparallelle vlakken aanwezige kanalen worden verbonden. Er zijn aldus twee combinatiecircuits met de mengklep mogelijk: een circuit waarin kanalen via de orgaanholte met elkaar worden verbonden en een tweede circuit waarin kanalen die noch worden afgesloten door het orgaan, noch in verbinding staan met de 30 orgaanholte, met elkaar zijn verbonden.
Afsluiting van een kanaal kan met voordeel plaatsvinden doordat ten minste een gedeelte van een zijwand van het orgaan af dichtend met de dwarswand (en) van de kamer rond een kanaalmond samenwerkt. Het is echter ook mogelijk dat voor de betrokken 35 kanaalmond een afzonderlijk afsluitlichaam is geplaatst dat bijvoorbeeld door een veerdruk in geopende stand wordt gehouden.
1008703 6
Zo kan het orgaan genoemd afsluitlichaam tegen de veerspanning in tot afdichtende samenwerking brengen met de kanaalmond. Zo zijn er ook configuraties denkbaar waarbij de kanaalmond is voorzien van een openingslichaam, dat analoog aan het bovenstaande 5 door bijvoorbeeld een veerdruk de kanaalmond afsluit, waarbij het orgaan met het openingslichaam in samenwerking kan worden gebracht waardoor het betrokken kanaal wordt geopend. In een voorkeursuitvoeringsvorm van de mengklepafsluiter volgens de onderhavige uitvinding kan het orgaan in afdichtende samenwerking , 10 worden gebracht met een of meer kanaalmondingen.
Om bovengenoemde samenwerking tussen de zijwanden en het ' orgaan verder te verbeteren is ten minste een zijwand van het orgaan bol uitgevoerd en zijn de dwarswanden van de kamer ten minste nabij de daarin aanwezige kanaalmondingen overeenkomstig : 15 hol uitgevoerd.
Om een goede beweging en positionering van het orgaan binnen de kamer van de mengklep te waarborgen, zijn de hoeken tussen de dwarswanden bij voorkeur met een bepaalde straal afgerond en is het orgaan tenminste plaatselijk overeenkomstig afgerond 20 met een diameter die gelijk is aan of kleiner is dan tweemaal genoemde straal.
Met voordeel zijn de aanstuurmiddelen van de Meerwegklep volgens de uitvinding via directe koppeling met het orgaan verbonden. In het bijzonder zijn de aanstuurmiddelen met trek-25 respectievelijk duwstangen met het orgaan verbonden, welke stangen elk plaatselijk door een zijwand van de kamer zijn geleid. De aanstuurmiddelen kunnen al dan niet onder invloed van een externe impuls op genoemde stangen aangrijpen en hierop een duw-respectievelijk trekkracht uitoefenen, waardoor het orgaan in 30 de kamer wordt bewogen. Zo kan het orgaan via meerdere trek-respectievelijk duwstangen zijn verbonden met meerdere radiaal rond de kamer opgestelde aanstuureenheden die door een gecoördineerde aansturing het orgaan in de kamer bewegen.
Bij voorkeur omvattende aanstuurmiddelen van de meerwegklep 35 volgens de onderhavige uitvinding meerdere eenheden die radiaal rondom de kamer en in hoofdzaak onder gelijke hoeken ten opzichte 1008703 7 van het centrum van de kamer zijn opgesteld. Door een dergelijke opstelling kan het orgaan via gelijkmatige krachtoverbrenging en nauwkeurige besturing worden bewogen.
In een andere aantrekkelijke uitvoeringsvorm omvatten de 5 aanstuurmiddelen een stang die door een de bovenzijde van de kamer begrenzend vlak is geleid en aangrijpt op de bovenzijde van het orgaan.
Met voordeel omvat het orgaan een magnetiseerbaar materiaal en omvatten de aanstuurmiddelen een of meer magneetbedieningssa-10 menstellen, die zijn ingericht om een magneetveld op te wekken dat het orgaan aantrekt respectievelijk afstoot. Hierdoor is geen koppeling tussen de aanstuurmiddelen en het orgaan noodzakelijk, waardoor een nagenoeg onderhoudsvrije en nauwelijks aan slijtage onderhevige mengklep wordt geboden. Een dergelijk 15 magneetbedieningssamenstel kan bijvoorbeeld nabij de onder- of bovenzijde van de kamer beweegbaar zijn opgesteld. Door het magneetbedieningssamenstel evenwijdig aan de bewegingsrichting van het orgaan binnen de kamer te verplaatsen, zal het orgaan de beweging van het magneetbedieningssamenstel volgen. Het 20 magneetsamenstel kan zich echter ook nabij een zijwand van de kamer bevinden, waarbij het orgaan in de kamer kan worden bewogen door het magneetsamenstel rondom de kamer te verplaatsen, waarbij het orgaan het magneetsbedieningssamenstel zal volgen.
In een voorkeursuitvoeringsvorm van de meerwegklep volgens 25 de uitvinding omvat ten minste het in lengte- en breedte richting beweegbare deel van het orgaan een permanente magneet. Dit is vooral een voordeel wanneer de mengklep meerdere stationair rondom de kamer opgestelde magneetbedieningssamenstellen omvat die elektromagneten met weekijzeren kern omvatten. De magnetische 30 veldlijnen van de permanente magneet zijn met voordeel in hoofdzaak gelijk gericht ten opzichte van die, welke door de magneetbedieningssamenstellen kunnen worden opgewekt. Door het bekrachtigen van een elektromagneet met een resulterende magnetische polariteit die tegengesteld is gericht als die van 35 de permanente magneet van het orgaan zal het orgaan door de elektromagneet worden aangetrokken. Doordat het orgaan een perma- 1 nr>fl7nq 8 nente magneet omvat zal deze magneet de kernen van beide polen van de elektromagneet aantrekken; afhankelijk van de gekozen magneetsterkte van de permanente magneet en de positie van de poolschoenen kan het orgaan in de positie worden gehouden zoals 5 het door de bekrachtigde elektromagneet is aangetrokken. Aldus kan na een korte bekrachtigingsimpuls de betrokken elektromagneet worden uitgeschakeld, waarna het orgaan door zijn eigen magnetisme zijn verkregen positie behoudt. Zodra het orgaan een andere positie binnen de kamer dient in te nemen kan een andere 10 elektromagneet eveneens met een korte impuls worden bekrachtigd, zodanig dat het orgaan door deze elektromagneet zal worden i aangetrokken en zijn positie overeenkomstig wordt gewijzigd. Het orgaan zal wederom de nieuw ingenomen positie blijven innemen. Om de verplaatsing van het orgaan te vergemakkelijken, kan de 15 polariteit van eerstgenoemde elektromagneet worden omgedraaid. Aldus wordt een resultante kracht op het orgaan gegenereerd die van de hartlijn van de polen van de elekromagneet af is gericht, hetgeen tot gevolg heeft dat het orgaan door genoemde elektromagneet wordt afgestoten. Met een dergelijke opstelling kan een 20 uiterst energiezuinige, snel en betrouwbaar reagerende, eenvoudig automatisch bedienbare en goed toegankelijke mengklep worden verschaft. Aan de toepassingen zijn geen grenzen gesteld; afhankelijk van de gewenste toepassing kan een mengklep met elke gewenste afmeting worden gebruikt. De enige beperking van de 25 mengklep bij toepassing van magneten ligt in de beperkte toepassing in het geval van magnetiseerbare fluïda.
In een aantrekkelijke uitvoeringsvorm van de Meerwegklep ! volgens de uitvinding verlopen de veldlijnen van de permanente magneet van het orgaan radiaal ten opzichte van het orgaan en 30 zijn de magneet bedieningssamenstellen ingericht om een magneetveld op te wekken waarvan de veldlijnen parallel door het bewegingsvlak van het orgaan verlopen. Een dergelijk magneetveld zal hierna worden aangehaald als "langs magneetveld". Bij deze opstelling wordt een zo groot mogelijke krachtoverbren-35 ging vanuit de magneetbedieningssamenstellen op het orgaan mogelijk. In figuur 7b wordt deze werkwijze schematisch 1 0 0 8 7 Γ) 3 9 weergegeven.
Ook kan het orgaan van de meerwegklep een permanente magneet omvatten waarvan de veldlijnen axiaal ten opzichte van het orgaan verlopen en waarbij de magneetbedieningssamenstellen zijn 5 ingericht om een magneetveld op te wekken waarvan de veldlijnen dwars staan ten opzichte van het bewegingsvlak van het orgaan. Een dergelijk magneetveld zal in de aanvrage worden aangehaald als "dwars magneetveld". In figuur 7a wordt deze werkwijze schematisch weergegeven. Het dwars magneetveld kan desgewenst 10 door een selectief gebied van de kamer verlopen, onder invloed waarvan het orgaan kan worden aangetrokken en daardoor een zodanige positie binnen de kamer kan innemen, dat een of meer kanaalmondingen daardoor worden afgesloten of geopend. Door het dwars magneetveld te verplaatsen zal de positie van het orgaan 15 binnen de kamer overeenkomstig worden gewijzigd, waardoor bijvoorbeeld een andere kanaalmonding wordt afgesloten resp. geopend. Ofschoon de krachtsresultante in de bewegingsrichting van het orgaan aanzienlijk lager zal zijn bij een dwars aangelegd magneetveld in vergelijking met een parallelmagneetveld is met 20 de opstelling waar dwarse magneetvelden kunnen worden opgewekt een zeer nauwkeurige positionering van het orgaan binnen de kamer mogelijk. Om een dwars magneetveld op te wekken voor het beïnvloeden van de beweging van het orgaan binnen de kamer is het magneetbedieningssamenstel bij voorkeur zodanig opgesteld, dat 25 de hartlijn van de poolschoenen ervan haaks op het middenlangsvlak van de kamer staat, waarbij de afstand van elk van beide poolschoen tot genoemd middenlangsvlak gelijk is. Door een dergelijke opstelling zal het magneetveld dwars staan ten opzichte van het bewegingsvlak van het orgaan binnen de kamer en zal de 30 kracht, uitgeoefend door de ene poolschoen op het orgaan even groot zijn als, maar tegengesteld gericht aan de kracht, uitgeoefend door de andere pool op het orgaan. Hiervoor is het wel vereist dat het magnetisch geleidend materiaal spiegelsymmetrisch in het orgaan ten opzichte van het bewegingsrichtingsvlak daarvan 35 is gerangschikt. Aldus is de som van deze krachten, axiaal ten opzichte van de hartlijn van beide poolschoenen nul en is de 1008703 10 resultante van de aantrekkingskracht op het orgaan gericht naar en radiaal ten opzichte van de hartlijn van de poolschoenen. De krachtsresultante ligt aldus in het bewegingsvlak van het orgaan. Door deze krachtsresultante zal het orgaan zich naar 5 de hartlijn van genoemde poolschoenen toe bewegen. Zodra het orgaan, althans het magnetisch geleidbaar materiaal ervan, zich gecentreerd rond de hartlijn tussen de poolschoenen bevindt, zal ook de radiale krachtsresultante nul zijn.
Bij voorkeur is het magneetbedieningssamenstel zodanig ge-10 plaatst dat wanneer de hartlijn van beide poolschoenen binnen de kamer verloopt, de afstand daarvan tot de meest nabij gelegen dwarswand van de kamer kleiner is dan of gelijk is aan de kortste : afstand van het magnetisch centrum van het orgaan tot genoemde dwarswand. Door een dergelijke positionering van het magneetbedie-15 ningssamenstel zal bij een door genoemd samenstel opgewekt magneetveld op het orgaan een magnetische kracht worden uitgeoefend die naar de meest nabijgelegen dwarswand is gericht. Wanneer de mengklep zodanig is ingericht dat het orgaan in genoemde positie een afsluiting resp. opening van een kanaalmond 20 bewerkstelligt is het van voordeel dat genoemde afstand van de hartlijn tot de meest nabij gelegen dwarswand van de kamer kleiner is dan de kortste afstand van het magnetisch centrum van het orgaan tot genoemde dwarswand; zolang het orgaan zich in genoemde positie dient te bevinden, wordt er een voortdurende radiale 25 kracht in de richting van de meest nabij gelegen wand op het : j orgaan uitgeoefend waarbij de juiste positie van het orgaan en daardoor de prestaties van de mengklep worden gewaarborgd. Wanneer genoemde afstanden gelijk zijn, zal het samenstel geen radiale kracht op het orgaan uitoefenen en wordt het orgaan slechts 30 passief in deze positie gehouden.
In het geval dat het orgaan door directe samenwerking met een dwarswand van de kamer afsluiting van een kanaalmond bewerkstelligt, zal in het bovengenoemde geval de kortste afstand van het magnetisch centrum van het orgaan tot de dwarswand worden 35 bepaald door de diameter en de vorm van het orgaan en de plaats van het magnetisch centrum daarin,· werkt het orgaan echter samen :: 1 0087 cn 11 met een bovenbeschreven afsluit- resp. openingslichaam wordt de afstand mede bepaald door de vorm en de configuratie van dit lichaam. Met magnetisch centrum wordt het middelpunt van het magnetiseerbaar materiaal van het orgaan bedoeld.
5 Wanneer in de dwarswanden een of meer kanaalmondingen zijn opgenomen is het voor een optimale directe afsluiting zeer voordelig wanneer de hartlijn door de poolschoenen van het magneetbedieningssamenstel snijdt met een radiale as van de kamer door de kanaalmond. Aldus zal de magnetische krachtsresultante 10 direct gericht zijn op de betrokken kanaalmonding, hetgeen een goede afsluiting waarborgt hetgeen vooral van voordeel is wanneer de mengklep meerdere magneetbedieningssamenstellen omvat die elektromagneten met weekijzeren kern omvatten.
De uitvinding heeft voorts betrekking op een werkwijze voor 15 het met behulp van een of meer magnetische velden bedienen van een mengklep, volgens de uitvinding dat men met ten minste een magneetbedieningssamenstel een magneetveld opwekt, teneinde het orgaan onder invloed van het magneetveld in een positie binnen de kamer te brengen waardoor opening respectievelijk sluiting 20 van ten minste een kanaalmond wordt bewerkstelligd. Zo kan men een dwars of parallel magneetveld opwekken waarmee het orgaan onder invloed van het magneetveld in een positie binnen de kamer wordt gebracht waardoor opening respectievelijk sluiting van ten minste een kanaalmond kan worden bewerkstelligd.
25 Bij voorkeur omvat het orgaan een permanente magneet en omvat het magneetbedieningssamenstel een elektromagneet en bekrachtigt men de elektromagneet zodanig, dat deze de permanente magneet aantrekt dan wel afstoot, waarbij het orgaan sluiting respectievelijk opening van ten minste een kanaalmond bewerkstel-30 ligt.
Bij voorkeur kiest men de magneet sterkte van de permanente magneet van het orgaan zodanig, dat deze, eenmaal aangetrokken door een bekrachtigde elektromagneet de daardoor verkregen positie binnen de kamer bij uitgeschakelde elektromagneet behoudt door 35 de aantrekking van de permanente magneet aan de poolschoenen van de uitgeschakelde magneet. Het orgaan zal met zijn permanente 1008703 12 magneet de poolschoenen van een uitgeschakelde elektromagneet aantrekken, zodat permanente bekrachtiging van een elektromagneet niet noodzakelijk is. Voor het verplaatsen van het orgaan binnen de kamer is slechts een korte bekrachtiging van een ander 5 magneetbedieningssamenstel noodzakelijk, welke voldoende is om de aantrekkingskracht tussen het orgaan en eerstgenoemde uitgeschakelde elektromagneet te overwinnen. Het orgaan wordt dan in de richting van de bekrachtigde elektromagneet bewogen en wordt zijn positie, waarin het is gebracht door genoemde be-10 krachtigde elektromagneet, na uitschakeling van de elektromagneet . wederom in stand gehouden totdat een andere elektromagneet door bekrachtiging het orgaan zal aantrekken.
Is positiewijziging van het orgaan binnen de kamer gewenst, bekrachtigt men het magneetbedieningssamenstel met voordeel met 15 omgekeerde polariteit, zodat het orgaan de opening respectievelijk sluiting van de kanaalmond opheft. Door de polariteit om te keren, zal de elektromagneet het orgaan afstoten, waardoor deze uit de positie wordt gedreven, waarin het aanvankelijk door aantrekkende bekrachtiging is geplaatst.
20 Met zeer veel voordeel bekrachtigt men verschillende magneet- bedieningssamenstellen van een mengklep gelijktijdig, zodanig, dat een samenstel het orgaan aantrekt en de overige samenstellen het orgaan afstoten. Bij een dergelijke bediening wordt het orgaan binnen de kamer als het ware naar de gewenste positie geleid, j 25 doordat de resulterende kracht voor de verplaatsing van het orgaan door de afstotende magnetische velden wordt vergroot. Voorts zijn slechts relatief zwakke bekrachtigingsimpulsen voldoende om het orgaan van een bepaalde positie naar een andere positie binnen de kamer van de mengklep te verplaatsen.
30 Voor een nauwkeurige bediening kan men met voordeel meerdere magneetbedieningssamenstellen in de mengklep opnemen en deze zodanig bekrachtigen, dat deze de permanente magneet afstoten, waarbij de positionering van het orgaan wordt beïnvloed door de magnetische veldsterkte van één of meer magneetbedieningssamen-35 stellen te variëren. Doordat alle magneetbedieningssamenstellen het orgaan afstoten zal het orgaan worden bewogen in de richting 1 0 087m 13 van het magneetbedieningssamenstel dat het orgaan het minst afstoot. Door wijziging van de magnetische veldsterkte van een of meer van de magneet samenstellen zal de positie van het orgaan dienovereenkomstig worden gewijzigd. Bij deze uitvoeringsvorm 5 is het echter wel noodzakelijk dat de betreffende magneetbedie-ningssamenstellen continue worden bekrachtigd.
De onderhavige uitvinding zal nu aan de hand van een tekening nader worden verduidelijkt, waarin: - Figuur 1 een vereenvoudigd schematisch bovenaanzicht van 10 een kamer van een uitvoeringsvorm van de mengklepafsluiter volgens onderhavige uitvinding weergeeft, waarin het orgaan als holle schijf is uitgevoerd en waarbij vijf kanalen in een bodemvlak van de kamer uitmonden, waarbij in figuren IA, B, C en D telkens verschillende afsluitende posities van het orgaan zijn 15 weergegeven.
- Figuur 2 een perspectivisch aanzicht is van een meerwegklep volgens de onderhavige uitvinding, waarbij het orgaan door directe koppeling verbonden met aanstuurmiddelen.
- Figuur 3 vereenvoudigde dwarsdoorsneden weergeeft van 20 verschillende uitvoeringsvormen van het orgaan en de relatieve positie ervan binnen de kamer.
- Figuur 4 een uitvoeringsvorm van de mengklep volgens deze uitvinding waarbij de afsluiterAmagneetbedieningssamenstellen voor het opwekken van een dwarsmagnetisch veld omvat.
25 -figuur 5 de doorsnede volgens figuur 7 vereenvoudigd weergeeft, waarin de krachten als vectoren zijn weergegeven, -figuur 6 een mogelijk schakelschema weergeeft voor het bedienen van de mengklep volgens figuur 4, figuur 7 geeft mogelijke magneetsamenstellen weer voor het 30 opwekken van een dwars en een langs magneetveld.
-figuur 8 verschillende uitvoeringsvormen van het orgaan, waarbij telkens een half bovenaanzicht, een dwarsdoorsnede en een half onderaanzicht getekend is. De niet getekende helft van de aanzichten is telkens gelijk aan de getekende helft.
35 -figuur 9 een mogelijke combinatie van de axiale kanalen uit fig. 1 en de radiale kanalen uit figuur 4.
1 0087Π3 14
Figuur 10 een vereenvoudigd schematisch bovenaanzicht van een kamer van een andere uitvoeringsvorm van de afsluiter volgens de onderhavige vinding, waarbij de kleinere sateliet-lichamen zorgen voor een grotere specifieke druk op de radiale kanaalmon-5 den.
Figuur 11 een vereenvoudigd schematisch bovenaanzicht van een kamer van een andere uitvoeringsvorm van de afsluiter volgens de onderhavige vinding, waarbij het orgaan bestaat uit verschillende gekoppelde lichamen.
10 Figuur 12 een schematische afbeelding van een toepassing van een uitvoeringsvorm van de afsluiter volgens de onderhavige vinding.
- In figuur 1 is een zeer vereenvoudigde schematische weergave van een bovenaanzicht van een kamer 90 weergegeven waarin een 15 als ringvormige schijf uitgevoerd orgaan 91 is opgenomen. Een door de ringvorm ingesloten orgaanholte is met 97 weergegeven. Het zich onder de schijf bevindend evenwijdig vlak van orgaanholte bevat vier perifere kanaalmondingen (93, 94, 95, 96) en een centrale kanaalmonding (92), waarbij de centrale kanaalmonding 20 in iedere positie van het orgaan 91 binnen de kamer 90 met een perifere kanaalmonding in verbinding staat onder afsluiting van de overige perifere kanaalmondingen (zie figuren 9A, B, C en D; de afgesloten kanaalmondingen zijn als onderbroken cirkels weergegeven) . Het dode volume van de volgens deze uitvoeringsvorm f i 25 wordt bepaald door holte 97, die wordt begrensd door het | schijfvormige orgaan 91. In deze uitvoeringsvorm varieert het dode volume tijdens de werking van de mengklep niet. Derhalve, en vanwege het feit dat de bewegingsrichting van het orgaan haaks verloopt ten opzichte van de kanalen 92-96 is de werking van 30 deze mengklep ongevoelig voor eventuele toevoerdrukken door de kanalen. Deze uitvoeringsvorm is derhalve zeer geschikt om bij hoge drukken te worden toegepast, zoals bij HPLC.
Het is mogelijk om de kamer 90 te verbinden met kanalen die in de zijwanden ervan uitmonden. Orgaan 91 kan desgewenst 35 eveneens laatstgenoemde kanalen afsluiten resp. openen. In principe is het aantal centrale en perifere kanaalmondingen in deze 1008703 15 uitvoeringsvorm onbeperkt. Ook het aantal hoeken van de kamer kan naar wens worden aangepast: de kamer kan eveneens rond zijn uitgevoerd. Uit duidelijkheidsoverwegingen zijn de aanstuurmidde-len in deze figuur niet weergegeven.
5 In figuur 2 omvat de mengklep naast centrale kanaalmonding 92 en de perifere kanaalmondingen (93-96)kanaalmondingen 61-68 die eveneens aan de onderzijde van de kamer uitmonden, welke kanalen zich echter in de nabijheid van de zijwand bevinden. Door de vorm van de kamer en het orgaan kunnen deze kanalen niet 10 met de orgaanholte in verbinding worden gebracht. Aldus worden twee afsluitcircuits gedefinieerd. Het centrale circuit, omvattend de kanaalmondingen 92/96 en het perifere circuit omvattend de kanaalmondingen 61-68 . Het is uiteraard ook mogelijk om de positie van de kanaalmondingen 93-96 zodanig te kiezen, dat zij zowel 15 van het perifere circuit als van het centrale circuit deel kunnen uitmaken. Holle schijf 91 is via duw- respectievelijk trekstangen 71-74 verbonden met aanstuurmiddelen respectievelijk LI, L2, L3 en L4, die elk een magneet, respectievelijk 81, 82, 83 en 84, bevatten. Afhankelijk van de stroomrichting door een zich 20 in LI respectievelijk L2, L3 en L4 bevindende spoel wordt de betreffende magneet ofwel in de richting van de kamer, danwel daar vandaan bewogen.
In figuur 3A bevindt zich een orgaan 31, uitgevoerd als gesloten schijf in de nabijheid van het centrum van kamer 30. 25 De aanstuurmiddelen zijn in deze doorsnede niet getoond. In kamer 30 mondt een aanvoerkanaal 32 via kanaaltakken 32A en 32B in de kamer 30 uit. Kanaal 32 staat via kamer 30 in verbinding met afvoerkanaal 33. Kanaal 34 wordt door orgaan 31 afgesloten. De stroomrichting van fluïdum is met behulp van pij len weergegeven. 30 In het figuur 3A2 bevindt zich orgaan 31 uiterst links in kamer 30 waarbij aanvoerkanaaltak 32A en afvoer 34 zijn afgesloten. Aanvoerkanaal 32 staat via kanaal tak 32B in verbinding met afvoerkanaal 33. In figuur 3B is een uitvoeringsvorm van een orgaan 310 weergegeven waarin een groef 311 tangentiaal in 35 buitenomtrek is aangebracht. In de zijwand van kamer 313 mondt een centrale toevoer 312 uit, die met het niet door orgaan 310 1008703 16 afgesloten deel van de kamer in verbinding staat via groef 311.
In figuur 3A3 bevindt zich orgaan 31 uiterst rechts in de kamer, waardoor aanvoertak 32B en afvoerkanaal 33 is afgesloten. De centrale aanvoer 32 staat via kanaaltak 32A in verbinding 5 met afvoer 34, waarvan de monding zich ten opzichte van kanaaltak 32A in het tegenoverliggende planparallelle vlak bevindt. Voor een goede geleiding van het orgaan binnen de wanden kunnen de zijwanden van het orgaan bol uitgevoerd worden en die van de kamer overeenkomstig hol.
10 Door groef 311 staat kanaal 312 in verbinding met afvoerkanaal 314. Wanneer orgaan 310 naar rechts wordt bewogen zal kanaal 314 worden afgesloten, waardoor centraal aanvoerkanaal in verbinding zal worden gebracht met kanaal 315. In figuur 3C ^ omvat het orgaan 316 een holte 317. Via holte 317 staat = 15 aanvoerkanaal 318 in verbinding met afvoerkanaal 319. Door verplaatsing van orgaan 316 kan afvoerkanaal 319 worden afgesloten en kanaal 320 worden verbonden met kanaal 318.
In figuur 3D is orgaan 321 als holle schijf uitgevoerd. Aanvoerkanaal 322 is in de weergegeven positie van het orgaan 20 verbonden met afvoerkanaal 323 en 324. Kanaal 325 is afgesloten. Door het orgaan naar rechts te bewegen zal ook afvoerkanaal 324 worden afgesloten. Bij beweging van het orgaan naar links zal afvoerkanaal 323 worden afgesloten, waarbij kanaal 325 zal worden geopend.
25 In figuur 3E omvat orgaan 326 een orgaanholte 327 die met zowel de bovenzijde als onderzijde van de kamer in verbinding staat. In de weergegeven positie is kanaal 328 verbonden met kanalen 329 en 330 en is kanaal 331 afgesloten. Door beweging van orgaan 326, zoals weergegeven in figuur 3E2 worden kanalen 30 329 en 330 afgesloten is kanaal 328 verbonden met kanaal 331.
In figuur 3F is het orgaan samengesteld uit een ringvormige schijf waarop een draaibare schijf 334 is geplaatst. De zijwanden van de draaibare schijf zijn wederom bol uitgevoerd en is die van de kamer ter plaatse van de samenwerking met de schijf 35 overeenkomstig hol uitgevoerd, ofschoon dit niet noodzakelijk hoeft te zijn. Het orgaan omvat orgaanholte 335. Schijven 333 1008703 17 en 334 werken door oppervlaktecontact afdichtend met elkaar samen. Schijf 333 is in lengte- en breedterichting in de kamer beweegbaar, terwijl schijf 334 in de kamer slechts draaibaar is. Schijf 334 bevat een doorgaande boring 336 en 337. In het 5 weergegeven geval is een in de zijwand van kamer 340 aangebracht kanaal 338 verbonden met de orgaanholten en derhalve met kanalen 339 en 341. Kanalen 342 en 343 zijn afgesloten. In figuur 3F2 is schijf 334 180 gedraaid ten opzichte van de situatie in figuur 3F1, zodat kanaal 338 is afgesloten en kanaal 343 in 10 verbinding staat met de orgaanholte. Schijf 333 bevindt zich nu in de linker positie, waardoor kanaal 341 is afgesloten en kanalen 342 en 339 via de orgaanholte 335 met elkaar en met kanaal 343 zijn verbonden.
Figuur 4 verduidelijkt de werkwijze voor het positioneren 15 van een orgaan door magneetbedieningssamenstellen met behulp van een dwars magneetveld. Hoewel de werkwijze uit te voeren is voor bijvoorbeeld acht magneetbedieningssamenstellen, is hier voor de duidelijkheid gekozen om deze werkwijze toe te lichten aan de hand van een radiale driewegklep. In het bovenaanzicht 20 figuur 4a omvat de mengklep een huis 1 van een niet magnetiseer-baar materiaal, zoals roestvast staal of kunststof. Op het huis is een deksel 2, eveneens van een niet magnetiseerbaar materiaal gemonteerd met schroeven 14. De mengklep is verbonden met kanalen 12, 12', 12" voor het toe- respectievelijk afvoeren van een 25 medium. Rondom de behuizing zijn drie magneetbedieningssamenstellen 5, 5', 5" opgesteld, waarvan telkens een poolschoen, respectievelijk 6, 6' , 6" zich boven de behuizing tot nabij het centrum daarvan uitstrekken. De mengklep wordt verder verduidelijkt in de langsdoorsnede van figuur 2 waarin een kamer 10 zich 30 in het centrum van behuizing 1 bevindt. In de kamer bevindt zich een ringvormig orgaan 4 waarin concentrisch een permanente magneet 3 is opgenomen. De vorm van de kamer 10 komt in hoofdzaak overeen met een driehoek, waarbij de hoeken zijn afgerond met een straal, die gelijk is aan de halve diameter van het orgaan 4. Kanalen 35 12, 12', 12" monden via vernauwingen resp. 13, 13' en 13" uit in kamer 10. De magneetsamenstellen 5, 5' en 5" omvatten resp.
1008703 18 wikkelingen 9, 9', 9". Met onderbroken cirkels zijn de uiteinden van de poolschoenen van de elektromagneetsamenstellen 5, 5' en 5" aangegeven, die zich echter boven respectievelijk onder het afgebeelde vlak bevinden; deze worden hieronder in de dwarsdoor-5 sneden van figuren 4b en 4c duidelijker weergegeven. Het orgaan 4 sluit in de getekende positie de monding van kanaal 12 af. De mondingen van kanalen 12' en 12" staan via kamer 10 met elkaar in verbinding. Het volume binnen de kamer dat niet door het orgaan wordt ingenomen (het zgn. dood volume) is in het weergegeven 10 geval zeer laag. Desgewenst kunnen de afmetingen van de kamer groter worden gekozen.
In figuur 4c wordt magneetbedieningssamenstel 5" in dwars-- doorsnede getoond, waarbij poolschoenen 6" en 7" boven respec tievelijk onder de kamer gemonteerd, waarbij de hartlijn van 15 beide poolschoenen juist naast het magnetisch centrum van het orgaan 4 en tussen genoemd magnetisch centrum en de monding kanaal 12 loopt. De hoogte van de kamer 10 komt overeen met de dikte van het orgaan 4, zodat het orgaan juist vrij in de kamer kan bewegen. Voor een optimale afdichting van de kamer 10 is een 20 0-ring 11 tussen de behuizing 1 en het deksel 2 opgenomen. De afstand van poolschoenen 6" en 7" zijn t.o.v. het middenlangsvlak M en tot het centrum van de kamer gelijk. In principe zijn de opbouwen van de magneetbedieningssamenstellen 5 en 5' gelijk aan die van 5".
’ j 25 Aan de hand van figuren 5a en 5b, waarin een doorsnede door lijn B van figuur 4al is getoond, kan de werking van de mengklepworden verduidelijkt. Doordat de axiale afstand van de poolschoen 6 tot magneet 3, d.w.z. het magnetische centrum van orgaan 4, gelijk is aan de axiale afstand van poolschoen 7 tot 3 0 de magneet 3 is de axiale kracht FC]_ van magneet 3 op poolschoen 6 gelijk en tegengesteld aan de axiale kracht Fc2 van magneet 3 op poolschoen 7; de som van beide axiale krachten FC]_ en Fc2 is 0 en de resultante Fc2 van de aantrekkingskracht van de magneet 3 op de poolschoenen 6 en 7 (resp. F^ en F2) is radiaal in de 35 richting van de wand van de kamer . Door de werking van magneet 3 op poolschoenen 6 en 7 wordt het kanaal 12 afgesloten. Bij 1008703 19 bekrachtiging van het magneetbedieningssamenstel zullen er eveneens vergelijkbare krachten worden gegenereerd, zij het ten gevolge van het magnetische veld van de bekrachtigde elektromagneet, die aangrijpen op het magnetiseerbare materiaal dan wel 5 de permanente magneet 3 van het orgaan. Door nu het magneetbedieningssamenstel 5 zodanig te bekrachtigen dat de veldlijnen tegengesteld verlopen t.o.v. die van de permanente magneet 3 zullen krachten en F2 een resultante richting het inwendige van de kamer hebben. Hierdoor zal orgaan 4 uit de in figuur 4 10 getoonde positie worden afgestoten, waardoor het orgaan uit de weergegeven positie zal worden verdreven. Wanneer nu bijvoorbeeld magneetbedieningssamenstel 5'' zodanig wordt bekrachtigd dat de veldlijnen tussen de poolschoenen 6'' en 7'' gelijkgericht verlopen t.o.v. die van de permanente magneet 3, wordt het orgaan 15 4 door samenstel 5' aangetrokken en neemt een het kanaal 12' afsluitende positie binnen kamer 10 in. Deze situatie is vergelijkbaar met die welke in figuur 4 voor kanaal 12 is weergegeven. De het orgaan afstotende bekrachtiging door magneetsamenstel 5 (en eventueel eveneens van samenstel 5"") 20 en de het orgaan aantrekkende bekrachtiging van magneet samenstel 5' kunnen worden opgeheven zodra het orgaan zich in de het kanaal 12'' afsluitende positie bevindt. Na het opheffen van de bekrachtigingen van de magneetsamenstellen 5, 5' en eventueel 5" behoudt orgaan 4 de ingenomen positie vanwege de aantrekkende 25 kracht van magneet 3 op beiden poolschoenen 6' en 7'. Wanneer orgaan 4 in plaats van een permanente magneet magnetiseerbaar materiaal omvat dient ten minste het magneetsamenstel dat in het getoonde geval het orgaan in een kanaal afsluitende positie houdt (bijvoorbeeld magneetbedieningssamenstel 5 met poolschoenen 30 6 en 7 voor het afsluiten van kanaal 12, zoals in figuur 4 is getoond) , zich in bekrachtigde toestand te bevinden zolang afsluiting van het betrokken kanaal is gewenst.
In figuur 6 is een schakelschema getoond voor het bedienen van de mengklep uit de voorgaande figuren, waarbij dient te worden 35 opgemerkt dat LI, L2 en L3 verwijzen naar respectievelijk magneetsamenstellen 5, 5' en 5" en dat de wikkelingen 9, 9' en 1 η n q 7 n q 20 9" een gelijke wikkelzin hebben. Wanneer geen der magneetsamen-steilen wordt bekrachtigd, zoals in figuur 6A is weergegeven, bevindt de mengklep zich in rust, waarbij het orgaan niet door een der elektromagneten wordt aangetrokken. Wanneer het orgaan 5 een permanente magneet omvat zal het orgaan de positie behouden die door de laatste bekrachtiging van een van de elektromagneten is verkregen. Door de schakeling, getoond in figuur 4B, worden de elektromagneten van de magneetbedieningssamenstellen zodanig bekrachtigd dat samenstel 5 het orgaan 4 aantrekt en de 10 samenstellen 5' en 5" het orgaan afstoten. In figuur 6C wordt een schakeling getoond waarin de elektromagneten van de magneetbedieningssamenstellen zodanig zijn bekrachtigd dat samenstellen 5 en 5"" het orgaan 4 afstoten en samenstel 5' het orgaan aantrekt. Op analoge wijze zullen magneetsamenstellen 15 5 en 5' het orgaan afstoten en samenstel 5" het orgaan aantrekken wanneer de elektromagneten worden bekrachtigd volgens de schakeling van figuur 6D. Uiteraard kan deze schakeling eenvoudig worden aangepast voor aansturing met 4 of meer magneetsamenstellen.
20 In figuur 9 wordt schematisch een klep weergeven die een combinatie van radiale kanalen en axiale kanelen in twee gescheiden circuits kan regelen. Het is uiteraard ook mogelijk om de kanaalopeningen bijvoorbeeld al dan niet verjongend sleufvormig uit te voeren, zodat door gedeeltelijke afdichting 25 van een dergelijke sleuf door het orgaan een zeer nauwkeurige dosering en/of gecombineerde openingen mogelijk gemaakt worden.
In figuur 12 wordt een toepassing van een uitvoeringsvorm I van de onderhavige vinding weergegeven. Figuur 12.1 geeft een j rudimentair schema voor het bidirectionaal besturen van twee 30 cylinder X en Y waarin A de toevoer van het medium (olie of lucht) is en B de afvoer. De schakelaars I en II zijnbeide dubbelpolig en hebben 3 standen. De punten 1, 2, 3 en 4 zijn verbonden met de cylinders. Figuur 12.2 geeft het equivalent van de schakelaars in figuur 12.1, terwijl figuur 12.3 het equivalent weergeeft 35 van figuur 12.1 met schakelaar II in de middenpostie. Analoog is er een positie van het orgaan in de kamer mogelijk voor elke ::: 1 0087n 9 21 combinatie van de schakelaars I en II uit figuur 12.1, met uitzondering van totale afsluitening van kanaal B.
Met de meerwegklep zijn zeer veel toepassingen denkbaar in de meet- en regeltechniek voor hydrauliek en pneumatiek, maar 5 ook als stromingregelaar, zoals het regelen, mengen en doseren van pigmenten en oplosmiddelen in de verfindustrie, adresseerklep in analytische chemie, zoals bij HPLC of bij het regelen en/of mengen van bulkstoffen zoals mengvoeder. Omdat de klep geheel gesloten kan worden uitgevoerd zijn er ook veel toepassingen 10 voor gevaarlijke stoffen mogelijk zoals benzine/lucht mengsel in verbrandingsmotoren, aardgas of kernreactorkoelvloeistof. Door de mogelijkheid van gelijktijdige proportionele regeling van verschillende stromen kan bijvoorbeeld met deze klep direct aan de stand van een joy-stick gekoppeld worden aan de stand 15 van een manipulator.
1008703

Claims (27)

1. Meerwegklep, omvattend twee in hoofdzaak planparallelle vlakken, waarin ten minste vier toe- resp. afvoerkanalen 5 uitmonden, waarbij het open resp. gesloten zijn van ten minste drie van de kanalen wordt beïnvloed door de positionering van een evenwijdig ten opzichte van de planparallelle vlakken, tussen deze vlakken beweegbaar opgenomen tweezijdig afgeplat orgaan, dat in afdichtende samenwerking kan worden gebracht met een of 10 meer kanaalmondingen, waarbij genoemde platte zijden van het orgaan door oppervlaktecontact afdichtend met de planparallelle z vlakken samenwerken, en aanstuurmiddelen voor het tussen de vlakken bewegen van het orgaan.
2. Meerwegklep volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat 15 het orgaan ten minste ter plaatse van een van de afgeplatte zijden ervan een holte omvat, begrensd door het met genoemde zijde van het orgaan samenwerkende boven- resp. ondervlak, in welk vlak een centraal kanaal uitmondt, welke monding onafhankelijk van de positie van het orgaan tussen de vlakken in verbinding staat 20 met de orgaanholte.
3. Meerwegklep volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat tenminste één van de afgeplatte zijden van het orgaan een gesloten ringgedeelte omvat, dat afdichtend met ten minste een van de planparallelle vlakken samenwerkt, waarbij de orgaanholte in 2. radiale richting door de binnenomtrek van het ringgedeelte wordt | begrensd.
4. Meerwegklep volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat de orgaanholte met de boven- en ondervlakken in verbinding staat.
5. Meerwegklep volgens een van de conclusies 2-4, met het kenmerk, dat het centrale kanaal via de orgaanholte in verbinding kan worden gebracht met ten minste een van de overige in de planparallelle vlakken gelegen kanaalmondingen.
6. Meerwegklep volgens een van de conclusies 2-5, met het 35 kenmerk, dat in tegenover elkaar liggende planparallelle vlakken toe- resp. afvoerleidingen zijn aangebracht, die via de 1 nn«7m orgaanholte met elkaar in verbinding kunnen worden gebracht.
7. Meerwegklep volgens een van de conclusies 2-6, met het kenmerk, dat het orgaan ten minste twee, op elkaar gerangschikte, elk door oppervlaktecontact afdichtend met een 5 planparallel vlak en met elkaar samenwerkende gesloten ringonderdelen omvat, die onafhankelijk van elkaar, ten opzichte van de planparallelle vlakken beweegbaar zijn, waarbij de ruimten binnen de gesloten ringonderdelen met elkaar in verbinding staan en de orgaanholte definiëren.
8. Meerwegklep volgens een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de planparallelle vlakken verbonden zijn door zijwanden, zodat een kamer onstaat en dat in de zijwand (en) ten minste een toe- resp. afvoerkanaal is opgenomen.
9. Meerwegklep volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat een van de schijven draaibaar in de kamer is opgenomen en tenminste een boring omvat, die de orgaanholte met een zijwand of het met de schijf samenwerkende planparallelle vlak verbindt.
10. Meerwegklep volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat 20 het orgaan in afdichtende samenwerking kan worden gebracht met een of meer in de zijwand opgenomen kanalen.
11. Meerwegklep volgens een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de hoeken tussen de dwarswanden met een bepaalde straal zijn afgerond en het orgaan ten minste 25 plaatselijk overeenkomstig is afgerond met een diameter die gelijk is aan of kleiner is dan tweemaal genoemde straal.
12. Meerwegklep volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de aanstuurmiddelen via directe koppeling met het orgaan zijn verbonden.
13. Meerwegklep volgens conclusie 13, met het kenmerk, de aanstuurmiddelen met trek- resp. duwstangen met het orgaan zijn verbonden, welke stangen elk plaatselijk door een zijwand van de kamer zijn geleid.
14. Meerwegklep volgens een van de voorgaande conclusies, met 35 het kenmerk, dat de aanstuurmiddelen meerdere eenheden omvat die radiaal rondom de kamer en in hoofdzaak onder gelijke hoeken 1 008703 ten opzichte van het centrum van de kamer zijn opgesteld en elk op gelijke wijze de positionering van het orgaan beïnvloeden.
15. Meerwegklep volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat de aanstuurmiddelen een stang omvatten, die door een de bovenzijde 5 van de kamer begrenzende vlak is geleid en aangrijpt op de bovenzijde van het orgaan.
16. Meerwegklep volgens een van de conclusies 1-12, met het kenmerk, dat het orgaan een magnetiseerbaar materiaal omvat en de aanstuurmiddelen een of meer magneetbedie-ningssamenstellen 1 10 omvatten die zijn ingericht om een magneetveld op te wekken dat i het orgaan aantrekt resp. afstoot.
17. Meerwegklep volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat ten minste het in lengte- en breedterichting beweegbare deel : van het orgaan een permanente magneet omvat.
18. Meerwegklep volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat de veldlijnen van genoemde permanente magneet van het orgaan radiaal ten opzichte van het orgaan verlopen, en de magneetbedie-ningssamenstellen zijn ingericht om een magneetveld op te wekken waarvan de veldlijnen parallel verlopen ten opzichte van het 20 bewegingsvlak van het orgaan.
19. Meerwegklep volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat de veldlijnen van genoemde permanente magneet van het orgaan axiaal ten opzichte van het orgaan verlopen, en de magneetbedie-ningssamenstellen zijn ingericht om een magneetveld op te wekken ^ 25 waarvan de veldlijnen dwars staan ten opzichte van het ] bewegingsvlak van het orgaan.
20. Meerwegklep volgens conclusie 16 of 19, met het kenmerk, dat het magneetbedieningssamenstel zodanig is opgesteld, dat de hartlijn van de poolschoenen ervan haaks ten opzichte van 30 het middenlangsvlak (M) van de kamer is gelegen, waarbij de afstand van elk van beide poolschoenen tot genoemd middenlangsvlak (M) gelijk is.
21. Meerwegklep volgens conclusie 20, met het kenmerk, dat wanneer de hartlijn van beide poolschoenen binnen de kamer 35 verloopt, de afstand daarvan tot de meest nabij gelegen dwarswand van de kamer kleiner is dan of gelijk is aan de kortste afstand ™ 1ΠΠ87 Π3 van het magnetisch centrum van het orgaan tot genoemde dwarswand.
22. Werkwijze voor het met behulp van een of meer magnetische velden bedienen van een mengklep volgens een of meer van de conclusies 17 - 21, met het kenmerk, dat men met ten minste 5 een magneetbedieningssamenstel een magneetveld opwekt waarvan de veldlijnen evenwijdig verlopen ten opzichte van de veldlijnen van het orgaan, teneinde het orgaan onder invloed van het magneetveld in een positie binnen de kamer te brengen waardoor opening respectievelijk sluiting van ten minste een kanaalmond wordt 10 bewerkstelligd.
23. Werkwijze volgens conclusie 22, met het kenmerk, dat men het orgaan als permanente magneet uitvoert en men in het magneetbedieningssamenstel een elektromagneet opneemt en deze zodanig bekrachtigt, dat deze de permanente magneet van het orgaan 15 aantrekt dan wel afstoot, waarbij het orgaan sluiting respectievelijk opening van ten minste één kanaalmond bewerkstelligt.
24. Werkwijze volgens conclusie 23, met het kenmerk, dat men de magneetsterkte van de permanente magneet van het orgaan zodanig kiest, dat deze, eenmaal aangetrokken door een be- 20 krachtigde elektromagneet de daardoor verkregen positie binnen de kamer bij uitgeschakelde elektromagneet behoudt door de aantrekking van de permanente magneet aan een of beide poolschoenen van de uitgeschakelde magneet.
25. Werkwijze volgens conclusie 23 of 24, met het kenmerk, 25 dat men het magneetbedieningssamenstel met omgekeerde polariteit bekrachtigt, zodat het orgaan de opening respectievelijk sluiting van de kanaalmond opheft.
26. Werkwijze volgens een of meer van de conclusies 23-25, met het kenmerk, dat men verschillende magneetbedieningssamenstel- 30 len van een mengklep gelijktijdig bekrachtigt, zodanig, dat een samenstel het orgaan aantrekt en de overige samenstellen het orgaan afstoten.
27. Werkwijze volgens een of meer van de conclusies 22-26 met het kenmerk dat men het orgaan als permanente magneet uitvoert 35 en men in het magneetbedieningssamenstel meerdere elektromagneten opneemt en deze zodanig bekrachtigt, dat deze de permanente 1008703 magneet afstoten, waarbij de positionering van het orgaan wordt beïnvloed door de magnetische veldsterkte van een of meer magneetbedieningssamenstellen te variëren. ' I «a 1 0 087 03
NL1008703A 1998-01-08 1998-03-25 Meerwegklep. NL1008703C1 (nl)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1008703A NL1008703C1 (nl) 1998-01-08 1998-03-25 Meerwegklep.
NZ506001A NZ506001A (en) 1998-01-08 1999-01-08 Multiway valve
AU20778/99A AU747408B2 (en) 1998-01-08 1999-01-08 Multiway valve
DE1999613485 DE69913485T2 (de) 1998-01-08 1999-01-08 Mehrwegeventil
CA 2317559 CA2317559C (en) 1998-01-08 1999-01-08 Multiway valve
EP99901241A EP1046004B1 (en) 1998-01-08 1999-01-08 Multiway valve
JP2000527778A JP2002500333A (ja) 1998-01-08 1999-01-08 マルチウェイバルブ
AT99901241T ATE256260T1 (de) 1998-01-08 1999-01-08 Mehrwegeventil
PCT/NL1999/000008 WO1999035428A1 (en) 1998-01-08 1999-01-08 Multiway valve
US09/611,516 US6378556B1 (en) 1998-01-08 2000-07-07 Multiway valve

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1007984A NL1007984C1 (nl) 1998-01-08 1998-01-08 Magnetisch bedienbare afsluiter.
NL1007984 1998-01-08
NL1008703A NL1008703C1 (nl) 1998-01-08 1998-03-25 Meerwegklep.
NL1008703 1998-03-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1008703C1 true NL1008703C1 (nl) 1999-07-12

Family

ID=26642725

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1008703A NL1008703C1 (nl) 1998-01-08 1998-03-25 Meerwegklep.

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6378556B1 (nl)
EP (1) EP1046004B1 (nl)
JP (1) JP2002500333A (nl)
AT (1) ATE256260T1 (nl)
AU (1) AU747408B2 (nl)
CA (1) CA2317559C (nl)
DE (1) DE69913485T2 (nl)
NL (1) NL1008703C1 (nl)
NZ (1) NZ506001A (nl)
WO (1) WO1999035428A1 (nl)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19841173A1 (de) * 1998-09-09 2000-03-16 Meier Bernd Horst Verfahren und Vorrichtung zur Bewegung und Volumenbestimmung von Flüssigkeiten und Gasen und Vorrichtung zur Durchführung einer Beatmung
GB0008935D0 (en) * 2000-04-11 2000-05-31 Pbt Ip Limited Low pressure fluid regulator
US6852291B1 (en) * 2000-10-11 2005-02-08 Innovadyne Technologies, Inc. Hybrid valve apparatus and method for fluid handling
US7135146B2 (en) * 2000-10-11 2006-11-14 Innovadyne Technologies, Inc. Universal non-contact dispense peripheral apparatus and method for a primary liquid handling device
CA2473860A1 (en) * 2002-01-25 2003-08-07 Innovadyne Technologies, Inc. Low volume, non-contact liquid dispensing method
US8302390B2 (en) * 2004-09-28 2012-11-06 Continental Automotive Systems Us, Inc. Turbo control valve utilizing a permanent magnet
JP2007130994A (ja) * 2005-10-12 2007-05-31 Seiko Epson Corp 弁開閉装置、液体供給装置及び液体噴射装置
CN100545493C (zh) * 2008-03-31 2009-09-30 艾欧史密斯(中国)热水器有限公司 调温混水阀
JP5578615B2 (ja) * 2010-05-11 2014-08-27 国立大学法人名古屋大学 マイクロ流体チップ内における磁気駆動マイクロツールの駆動機構
US8794491B2 (en) * 2011-10-28 2014-08-05 Nordson Corporation Dispensing module and method of dispensing with a pneumatic actuator
FI124335B (fi) * 2012-09-26 2014-07-15 Maricap Oy Laite virtaustien vaihtamiseksi ja materiaalin keräily- ja siirtojärjestelmä
US10676354B2 (en) 2013-11-06 2020-06-09 Watt Fuel Cell Corp. Reformer with perovskite as structural component thereof
US9739395B2 (en) * 2014-01-09 2017-08-22 Dresser-Rand Company Grid valve apparatus
CN110094543B (zh) * 2019-04-30 2020-07-14 上海化工院检测有限公司 一种滑块式绝热换向阀及高低温转换系统

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3203447A (en) * 1963-10-09 1965-08-31 Skinner Prec Ind Inc Magnetically operated valve
US3587650A (en) * 1969-06-19 1971-06-28 Nutron Corp Valving
DE2140484A1 (de) * 1971-08-12 1973-02-22 Langen & Co Wegeventil
DE3437487A1 (de) * 1984-10-12 1986-04-17 H. Kuhnke Gmbh Kg, 2427 Malente Bistabiles magnetventil
DE3620818A1 (de) * 1986-06-21 1987-12-23 Asys Gmbh Ges Fuer Die Herstel Magnetventil fuer fluessige und gasfoermige medien
DE3731754A1 (de) * 1987-09-22 1989-04-20 B & S Metalpraecis Gmbh Dreiwegearmatur
US5146126A (en) * 1991-09-05 1992-09-08 Hr Textron Inc. Adjustable rotor assembly
DE4224470A1 (de) * 1992-07-24 1994-01-27 Bosch Gmbh Robert Magnetventil für flüssige und gasförmige Medien
US5388614A (en) * 1992-09-25 1995-02-14 Nippon Soken, Inc. Rotary flow control valve
GB9302096D0 (en) * 1993-02-03 1993-03-24 Century Associates Limited Pipeline pig control apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
NZ506001A (en) 2002-04-26
DE69913485D1 (de) 2004-01-22
AU747408B2 (en) 2002-05-16
ATE256260T1 (de) 2003-12-15
EP1046004B1 (en) 2003-12-10
CA2317559C (en) 2007-11-20
WO1999035428A1 (en) 1999-07-15
JP2002500333A (ja) 2002-01-08
AU2077899A (en) 1999-07-26
CA2317559A1 (en) 1999-07-15
DE69913485T2 (de) 2004-10-07
EP1046004A1 (en) 2000-10-25
US6378556B1 (en) 2002-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1008703C1 (nl) Meerwegklep.
US4481389A (en) Magnetic control device
US4253493A (en) Actuators
US5222876A (en) Double diaphragm pump
IT1316202B1 (it) Elettrovalvola per erogazione a portata variabile di un fluido.
US7992839B2 (en) Electrohydraulic valve having a solenoid actuator plunger with an armature and a bushing
US10024453B2 (en) Dual acting solenoid valve using bi-stable permanent magnet activation for energy efficiency and power versatility
JP2002500333A5 (nl)
US7424995B2 (en) Valve
JP2001006928A (ja) 流量調節弁
EP0333452A2 (en) Two position valve
US4108206A (en) Hermetically sealed four-way valve
US4783050A (en) Magnetic valve for liquid and gaseous media
JP2007303659A (ja) マイクロ電磁バルブ
NL1018567C2 (nl) Magnetisch aangedreven pomp.
RU2243441C1 (ru) Электромагнитный клапан
NL1007984C1 (nl) Magnetisch bedienbare afsluiter.
JPH10132129A (ja) 大型エンジン
GB2320311A (en) Magnetically latched diverter valves
JPH0477840B2 (nl)
KR200407542Y1 (ko) 냉매의 방향 전환용 밸브
JP2001006929A (ja) 被駆動体の直線駆動装置
EP0440201B1 (en) Servovalve apparatus for use in fluid systems
KR102125015B1 (ko) 듀얼 솔레노이드 밸브장치
CN112460089B (zh) 伺服阀

Legal Events

Date Code Title Description
VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20021001