SE531951C2 - Elektromekanisk ventil - Google Patents

Description

l5 20 25 30 531 B51 2 Vid en uttöringsform löper nämnda åtminstone två fiäderben radiellt från nämnda ventilpackning.

Vid en utföringsforrn har nämnda ventilpackning en slaglängd = 2 min i nämnda mellanrum.

Vid en utföringsfonn har nämnda spole en låg induktans.

Vid en utföringsforrn avses nämnda spole matad med en excitationsström från en strömkälla som har en strömgeneratorkarakteristik.

Den elektroniska ventilen enligt föreliggande uppfinning utgör en robust elektro- magnetisk ventil som kan styras med korta öppnings- och slutartider, vilket möjlig- gör en noggrann styrning av flöde och tryck.

Kort beskrivning av ritningarna.

Uppñnningen kommer nu närmare att beskrivas med hjälp av icke-begränsande ex- empel och med hänvisning till de bifogade ritningarna på vilka: - Fig 1 utgör ett axiellt tvärsnitt av en utföringsforrn av en elektromekanisk ventil enligt uppfinningen, - Fig. 2 utgör en perspektivvy av en utföringsforrn av en ventilpackning, och - Fig. 3 utgör en vy över en drivkrets som driver en elektromagnetisk ventil.

Beskrivning av uppfinningen.

I Fig. l visas et axiellt tvärsnitt av en utföringsforrn av en elektromckanisk Ventil l, exempelvis en pneumatisk ventil enligt uppfinningen.

Ventilen l innefattar ett hölje 2 av ett ickemagnetiskt material, exempelvis alumini- um. Inuti höljet 2 är en kärna 3 av ett elektromagnetiskt material anordnad. Kärnan 3 är försedd med en centralt löpande del 4 som omges av en spole 5. Vid en utfö- ringsform är kärnan 3 i huvudsak kupforinad. Vid en utföringsforrn kan kärnan 3 vara E-forniad.

Vid en utföringsform löper den centralt anordnade delen 4 till kanten hos den kup- formade elektromagnetiska kärnan 3. Det inses emellertid att delen 4 kan vara korta- re eller längre än höjden hos kämans vägg.

Spolen 5 matas via sina anslutningsstift med en excitationsström från en strömkälla, exempelvis en sådan som beskrivs i anslutning till Fig. 3.

Spolen 5 har företrädesvis en låg induktans och strömkällan som avses ansluten till stiften har en strömgeneratorkarakteristik. 10 15 20 25 30 35 531 S59 3 Ett ventilsäte 6, företrädesvis även detta av ett ickemagnetiskt material, exempelvis aluminium, är anslutet via exempelvis skruvar (ej visade) till höljet 2 med ett mel- lanrum i förhållande till kärnan 3.

Ventilen 1 är vidare försedd med en utgångsport 7. Vid en utföringsform har ventil- sätet 6 en centralt anordnad utgångsport 7. Enligt en ytterligare utföringsforni är mer än en utgångsport 7 anordnad.

Ventilen 1 omfattar vidare en ingångsport 8. Enligt en utföringsform innefattar ven- tilen 1 två ingångsportar 8 på ett radiellt avstånd från utgångsporten 7. Antalet ingångsportar kan variera för olika tillämpningar. Åtminstone en ingångsport 8 är anordnad och fler kan användas.

Utgångsporten 7 och ingångsportarna 8 är förbundna med varandra via ett mellan- rum mellan ventilsätet 6 och kärnan 3.

Det inses att placeringen av ingångsportarna 8 inte är begränsad utan kan bero på den avsedda användningen av ventilen 1 och sålunda kan de anordnas vid något lämpligt läge beroende på ventilens l användningsområde.

Enligt uppfinningen är en ventilpackning 9 av ett magnetiskt material fjädrande upphängd i mellanrummet mellan ventilsätet 6 och kärnan 3.

Enligt en utföringsforrn är packningen 9 upphängd av tjåderben som löper från ven- tilpackningen 9 så att utgångsporten 7 hålles stängd då någon excitationsström till spolen 5 ej föreligger.

Enligt en utföringsforrn utgörs packningen av ett flertal skikt av ett magnetiskt ma- terial så att de bildar en bladíjäder, varvid packningen icke behöver hängas upp utan kan i sig sj älv generera den erforderliga fjäderkraften.

Då en excitationsström tillförs spolen 5 kommer ventilpackningen 9 att samverka med spolen 3, exempelvis genom att dras till denna, så att utgångsporten 7 öppnas.

Ventilpackningen 9 har företrädesvis en slaglängd av = 2 mm för att minska dess dimensioner.

I Fig. 2 visas en perspektivvy från bägge sidor av en utföringsforrn av ventilpack- ningen 9 som består av ett flertal skikt av ett elektromagnetiskt material. Skikten bildar en bladtjäderpackning som möjliggör för packningen att återgå till sitt säte då den icke exciteras av någon elektricitet.

I Fi g. 3 visas en drivkrets 30 som åstadkommer en effektiv drivström för att driva ventilen 1. Drivkretsen 30 innefattar en ingångsterrninal 31 från vilken tillföres en ingångssignal. Drivkretsen 30 genererar en drivström för att driva den elektromag- netiska spolen 4. Vid en utföringsform utgöres drivströmmen av en brytbar ström som styrs av en styrkrets 32 för öppnande och stängning av ventilen l. Genom att 10 15 20 25 30 53% 'B51 4 styra bryttiderna kan ventilen 1 styras så att en korrekt flödesmängd passerar. Bryt- ningen kan företrädesvis utföras av en strömavkännande brytning. Drivkretsen kan därvid fungera som en strömgenerator som genererar en pulsbreddsmodulerad driv- ström.

Det är fördelaktigt vid vissa tillämpningar om svarstiden för den elektromagnetiska ventilen kan göras kort. Detta beror på att en kort svarstid medger en hög omkopp- lingsfrekvens, en högre upplösning och ett utvidgat funktionsomrâde för flödet vil- ket är önskvärt vid många tillämpningar. För att åstadkomma en kort svarstid kan kärnan 3 vid en utföringsforin tillverkas av ett magnetiskt material med en kort svarstid vilket minskar närvaron av virvelströmmar. Detta kan åstadkommas genom att kärnan tillverkas av plattor gjorda av ett magnetiskt material i ett flertal skikt el- ler med användning av andra material som har kort svarstid såsom exempelvis So- maloy. Motståndet hos det magnetiska materialet kan även göras högt så att den elektriska konduktiviteten blir låg.

Claims (1)

531 EF! PATENTKRAV

1. Elektromagnetisk ventil (1), kännetecknad därav, att den innefattar ett hölje 10 15 20 25 30 35 (2), en kärna (3) av ett elektromagnetiskt material försedd med en centralt löpan- de del (4) omgiven av en spole (5) till vilken avses matad en excitations- ström, ett ventilsäte (6) anslutet till höljet (2) med ett mellanrum till nämnda kärna (3), åtminstone en centralt anordnad utgångsport (7) i nämnda ventilsäte (6) och åtminstone en ingångsport (8) som kommunicerar via nämnda mellanrum, och en ventilpackning (9) bestående av ett magnetiskt material upphängd i nämn- da mellanrum fór stängning av nämnda utgångsport (7) då en excitations- ström till nämnda spole (5) ej föreligger, varvid nämnda ventilpackning (9) samverkar med nämnda käma (4) för att öppna nämnda utgångsport (7) då en excitationsström tillförs nämnda spole (5) och varvid nämnda ventilpackning (9) utgörs av ett flertal skikt av ett elektromagnetiskt material som genererar en fiäderkraft då nämnda ventilpackning pressas samman. . Ventil enligt patentkrav 1, kännetecknad därav, att nämnda kärna (3) är kupformad med en centralt löpande del (4) fram till kanten hos den kupfor- made kärnan (3). . Ventil enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknad därav, att åtminstone en ingångsport (8) är anordnad radiellt från nämnda åtminstone en utgångsport (7) i nämnda ventilsäte (6). . Ventil enligt något av patentkraven l - 3, kännetecknad därav, att nämnda ventilbricka (9) har en slaglängd mindre än eller lika med 2 mm i nämnda mellanrum. . Ventil enligt något av patentkraven 1 - 4, kännetecknad därav, att nämnda kärna (3) är tillverkad av ett elektromagnetiskt material som har en kort svarstid. . Ventilanordning innefattande en ventil enligt något av patentkraven 1 ~ 5, vilken ytterligare innefattar en drivkrets kopplad till spolen (5) och genererar en pulsbreddsmodulerad drivström för excitering av spolen (5).