DE10253219B4

DE10253219B4 - Valve with reduced holding power

Info

Publication number: DE10253219B4
Application number: DE2002153219
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dipl.-Ing. Berger
Original assignee: Karl Dungs GmbH and Co KG
Current assignee: Karl Dungs GmbH and Co KG
Priority date: 2002-11-15
Filing date: 2002-11-15
Publication date: 2006-01-19
Anticipated expiration: 2022-11-16
Also published as: DE10253219A1

Abstract

Ventil (1), insbesondere Sicherheitsventil,
mit einem Ventilverschlussglied (7), das in Bezug auf einen Ventilsitz (6) bewegbar gelagert ist,
mit einer Schließfeder (15), die mit dem Ventilverschlussglied (7) verbunden ist, um eine Schließkraft zu erzeugen, und die eine zumindest degressive Kennlinie (II) aufweist,
mit einem (9) Magnetantrieb, der mit dem Ventilverschlussglied (7) verbunden ist und gesteuert eine der Kraft der Schließfeder (15) entgegen gerichtete Öffnungskraft erzeugt.Valve (1), in particular safety valve,
with a valve closure member (7) which is movably mounted with respect to a valve seat (6),
with a closing spring (15) which is connected to the valve closure member (7) in order to produce a closing force and which has an at least degressive characteristic (II),
with a (9) magnetic drive, which is connected to the valve closure member (7) and controlled by one of the force of the closing spring (15) generates opposing opening force.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventil, insbesondere ein Sicherheitsventil mit verringertem Strombedarf.The The invention relates to a valve, in particular a safety valve with reduced power consumption.

Sicherheitsventile sowie sonstige Auf-/Zu-Ventile oder auch Stellventile werden häufig von Antriebseinrichtungen betätigt, die zum Offenhalten des Ventils dauernd mit Antriebsleistung versorgt werden müssen. Eine Schließfeder dient dazu, das Ventilverschlussglied auf seinen Ventilsitz hin vorzuspannen. Zum Öffnen dieses Ventils überwindet die Antriebseinrichtung die Schließfederkraft und hält das Ventil offen. Als Antriebseinrichtung wird häufig ein Elektromagnet verwendet, dessen Anker mit dem Ventilverschlussglied verbunden ist. Zum Offenhalten des Ventils ist ein dauernder Stromdurchfluss an dem Hubmagneten erforderlich. Dies führt zu einen ständigen Energieverbrauch zum Offenhalten solcher Ven tile.safety valves as well as other open / close valves or control valves are often used by Actuator operated, which are constantly supplied with drive power to keep the valve open have to. A closing spring serves to valve closure member on its valve seat pretension. To open overcomes this valve the drive means the closing spring force and holds the valve open. As a drive device, an electromagnet is often used, whose armature is connected to the valve closure member. To keep open the valve is a continuous flow of current to the solenoid required. this leads to to a permanent one Energy consumption to keep open such Ven tile.

Die DE 202 10 042 U1 offenbart ein Ventil mit einer piezoelektrischen Aktuatoreinrichtung und einem Federelement mit degressiver Kennlinie. Damit wird die Feder an den Piezoaktuator angepasst.The DE 202 10 042 U1 discloses a valve with a piezoelectric actuator device and a spring element with degressive characteristic. This adjusts the spring to the piezoactuator.

Des Weiteren ist aus der DE 100 16 599 A1 ein Elektromagnetventil mit einem Magnetantrieb bekannt, bei dem zwischen dem Anker und einem fest stehenden Widerlager eine Schraubenfeder mit nahezu linearer Kennlinie angeordnet ist. Außerdem ist zwischen der Stirnfläche des Ankers und dem Gegenstück eine Tellerfeder angeordnet, die auf dem letzten Weg des Ankers die Federkraft drastisch erhöhen soll. Dies kommt einer Schwächung der resultierenden Magnetkraft gleich. Federanordnungen deren Federkraft gegen Ende des Ventilhubs zunimmt erfordern jedoch einen erhöhten Haltestrom.Furthermore, from the DE 100 16 599 A1 a solenoid valve with a magnetic drive known in which between the armature and a fixed abutment a coil spring is arranged with a nearly linear characteristic. In addition, a disc spring is arranged between the end face of the armature and the counterpart, which should increase the spring force drastically on the last path of the armature. This is equal to a weakening of the resulting magnetic force. Spring arrangements whose spring force increases towards the end of the valve lift, however, require an increased holding current.

Es ist Aufgabe der Erfindung, den Energieverbrauch des Magnetantriebs des Ventils zu senken.It Object of the invention, the power consumption of the magnetic drive to lower the valve.

Diese Aufgabe wird durch ein Ventil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst:
Das erfindungsgemäße Ventil weist einen Magnetantrieb auf, der mit dem Ventilverschlussglied verbunden ist, um dieses von dem Ventilsitz weg zu bewegen und zu halten, so lange sie angesteuert wird. Eine mit dem Ventilverschlussglied verbundene Schließfeder dient hingegen dazu, das Ventilverschlussglied in Richtung auf den Ventilsitz vorzuspannen und schlussendlich die Schließkraft zu erzeugen. Wird die Betätigungseinrichtung deaktiviert, bewegt die Schließfeder das Ventilverschlussglied in Richtung auf den Ventilsitz und ver schließt diesen somit.This object is achieved by a valve having the features of patent claim 1:
The valve according to the invention has a magnetic drive, which is connected to the valve closure member to move it away from the valve seat and hold, as long as it is driven. On the other hand, a closing spring connected to the valve closure member serves to bias the valve closure member in the direction of the valve seat and finally to generate the closing force. If the actuator is deactivated, the closing spring moves the valve closure member in the direction of the valve seat and ver thus closes it.

Die Schließfeder weist eine zumindest degressive Kennlinie auf. Dies bedeutet, dass die Federkraft der Schließfeder mit zunehmendem Öffnen des Ventils weniger als proportional (unterproportional) zu dem zurück gelegten Weg des Ventilverschlussglieds wächst. Damit wird eine ansonsten bei Verwendung herkömmlicher Druckfedern als Schließfeder zu verzeichnende proportionale Zunahme der Federkraft vermieden. Die von der Betätigungseinrichtung aufzubringende Halteleistung zum Offenhalten des Ventils kann dadurch reduziert werden. Im Falle elektrischer Hubmagnete oder ähnlicher Antriebseinrichtungen als Betätigungseinrichtung ist dadurch ein geringerer Haltestrom erforderlich als bei Verwendung linearer Federn. Die Verringerung der Halteleistung kann wiederum in eine Verringerung der Größe der entsprechenden Betätigungseinrichtung umgesetzt werden, was konstruktive und wirtschaftliche Vorteile nach sich zieht.The closing spring has an at least degressive characteristic. This means that the spring force of the closing spring with increasing opening of the Valve less than proportional (less than proportional) to the past Way of valve closure member grows. This is an otherwise when using conventional compression springs as a closing spring avoiding a proportional increase in the spring force. The from the actuator applied holding power to hold open the valve can thereby be reduced. In the case of electric lifting magnets or similar Drive devices as an actuator This requires a lower holding current than when using linear springs. The reduction of the holding power can turn in a reduction in the size of the corresponding actuator be implemented, giving constructive and economic benefits pulls.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Federkennlinie so gestaltet, dass die Federkraft der Schließfeder in Offenstellung des Ventils geringer ist als in Schließstellung. Damit läßt sich die zum Offenhalten des Ventils erforderliche Leistung besonders reduzieren. Jedoch ist die Schließfeder vorzugsweise so dimensioniert, dass sie auch in Offenstellung des Ventils zumindest eine geringe Schließkraft erzeugt. Dadurch kann das Ventil als Sicherheitsventil verwendet werden, das bei Wegfall der Leistungsversorgung der Betätigungseinrichtung automatisch schließt. Die von der Schließfeder in Offenstellung des Ventils aufgebrachte Schließkraft ist wenigstens so groß, dass sie zur Überwindung vorhandener Reibungs- und Haftkräfte und zur ausreichend schnellen Beschleunigung der mit dem Ventilverschlussglied verbundenen beweglichen Teile ausreicht. Die Schließkraft nimmt dann mit zunehmender Annäherung des Ventilverschlussglieds an den Ventilsitz zu, was den Schließvorgang beschleunigt und sicherstellt, dass eine ausreichend hohe Schließkraft erzeugt wird, um das Ventilverschlussglied fest gegen den Ventilsitz zu spannen. Damit lassen sich Sicherheitsnormen erfüllen, die eine hohe Schließkraft bei auf dem Ventilsitz aufgesetztem Ventilverschlussglied verlangen. Zugleich lassen sich sehr geringe Halteleistungen und somit Halteströme an dem als Betätigungseinrichtung verwendeten Magnetantrieb erreichen. Außerdem lassen sich geringe Schließzeiten erzielen.at a preferred embodiment the spring characteristic is designed so that the spring force of the closing spring in Open position of the valve is lower than in the closed position. This can be the power required to hold the valve open especially to reduce. However, the closing spring is preferably dimensioned that they also at least a slight in the open position of the valve Closing force generated. This allows the valve to be used as a safety valve which automatically closes when the power supply to the actuator. The from the closing spring in the open position of the valve applied closing force is at least so great that to overcome them existing friction and adhesive forces and for sufficiently fast acceleration of the connected with the valve closure member sufficient movable parts. The closing force then increases with increasing approach the valve closure member to the valve seat to what the closing process accelerates and ensures that generates a sufficiently high clamping force is to close the valve closure member against the valve seat tighten. This can be used to meet safety standards that provide a high clamping force require the valve seat attached valve closure member. at the same time can be very low holding power and thus holding currents on the as an actuating device reach used magnetic drive. In addition, can be small closing times achieve.

Eine degressive (unterproportionale) oder auch eine retrograde (fallende) Federkennlinie kann erreicht werden, indem die Schließfeder wenigstens ein Federelement enthält, dessen Wirkungsrichtung in einem von der Position des Ventilverschlussglieds abhängigen Winkel zur Bewegungsrichtung des Ventilsverschlussglieds steht. Dabei kann dieser Winkel von einem spitzen bis zum rechten Winkel schwanken. Nähert sich der Winkel dem rechten Winkel an geht die auf das Ventilverschlussglied ausgeübte Kraft gegen Null. Die Federelemente können einzelne Druckfedern, Ω-Federn oder als Tellerfedern ausgeführt sein. Es können mehrere solcher Elemente wirkungsmäßig hintereinander angeordnet werden. Um Schnappeffekte zu vermeiden, ist es zweckmäßig, mehrere solcher Tellerfederelemente elastisch miteinander zu verbinden, wobei die Verbindungspunkte lineare oder progressive Federelemente definieren. Die insgesamt degressive Kennliniencharakteristik kommt dann bei geeigneter Abstimmung durch die serielle Anordnung der einzelnen Tellerfederelemente zustande, ohne dass die einzelnen Tellerfederelemente ungewollt über ihren jeweiligen Druckpunkt springen.A degressive (under-proportional) or even a retrograde (falling) spring characteristic can be achieved in that the closing spring contains at least one spring element whose direction of action is in an angle dependent on the position of the valve closure element to the direction of movement of the valve closure member. This angle can be vary from a sharp to a right angle. When the angle approaches the right angle, the force exerted on the valve closure member goes to zero. The spring elements can be made of individual compression springs, Ω springs or disc springs. Several such elements can be effectively arranged one behind the other. In order to avoid snap effects, it is expedient to connect a plurality of such disc spring elements elastically with each other, wherein the connection points define linear or progressive spring elements. The total degressive characteristic curve then comes about with suitable coordination by the serial arrangement of the individual plate spring elements, without the individual disc spring elements jump unintentionally over their respective pressure point.

Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen ergeben sich aus der Zeichnung, aus der Beschreibung oder aus Unteransprüchen. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:Further Details of advantageous embodiments emerge from the drawing, from the description or from subclaims. In the drawing are exemplary embodiments of the invention illustrated. Show it:

1 ein Ventil mit degressiver Schließfeder in Prinzipdarstellung, 1 a valve with degressive closing spring in principle,

2 die Federkennlinie der Schließfeder des Ventils nach 1, 2 the spring characteristic of the closing spring of the valve after 1 .

3 eine abgewandelte Federkennlinie für eine Schließfeder des Ventils nach 1, 3 a modified spring characteristic for a closing spring of the valve after 1 .

4 ein Federelement für die Schließfeder des Ventils nach 1 in perspektivischer Darstellung, 4 a spring element for the closing spring of the valve after 1 in perspective,

5 ein abgewandeltes Federelement für die Schließfeder des Ventils nach 1, 5 a modified spring element for the closing spring of the valve 1 .

6 eine abgewandelte Ausführungsform einer Schließfeder für ein Ventil nach 1 in längs geschnittener Darstellung, 6 a modified embodiment of a closing spring for a valve after 1 in longitudinal section,

7 eine alternative Ausführungsform einer Schließfederanordnung für ein Ventil in schematisierter Darstellung und 7 an alternative embodiment of a closing spring assembly for a valve in a schematic representation and

8 ein Ventil mit retrograder Schließfederanordnung in längs geschnittener Prinzipdarstellung. 8th a valve with a retrograde closing spring arrangement in a longitudinal sectional view.

In 1 ist ein Ventil 1 veranschaulicht, das ein Ventilgehäuse 2 mit einem Eingang 3 und einem Ausgang 4 aufweist. Das Ventilgehäuse 2 umschließt einen Innenraum in dem eine Wand 5 mit einem darin ausgebildeten Ventilsitz 6 in Form einer Öffnung ausgebildet ist. Dem Ventilsitz 6 ist ein Ventilverschlussglied 7 zugeordnet, das auf den Ventilsitz 6 zu und von diesem weg beweglich gelagert ist. Dazu ist das Ventilverschlussglied 7 über eine Ventilspindel 8 mit einer Betätigungseinrichtung 9 verbunden. Diese ist beispielsweise durch einen Magnetantrieb gebildet, zu dem eine Spule 11, ein linear beweglich gelagerter Anker 12 und ein magnetischer Rückschlusskreis 14 gehören. Zwischen dem Ventilgehäuse 2 und dem Ventilverschlussglied 7 oder einem mit diesem verbundenen Teil, wie der Ventilspindel 8, stützt sich eine Schließfeder 15 ab, die eine nichtlineare Charakteristik aufweist.In 1 is a valve 1 illustrates that a valve housing 2 with an entrance 3 and an exit 4 having. The valve housing 2 encloses an interior in which a wall 5 with a valve seat formed therein 6 is formed in the form of an opening. The valve seat 6 is a valve closure member 7 assigned to the valve seat 6 is movably mounted to and from this. This is the valve closure member 7 via a valve spindle 8th with an actuating device 9 connected. This is formed for example by a magnetic drive, to which a coil 11 , a linearly mounted armature 12 and a magnetic return circuit 14 belong. Between the valve body 2 and the valve closure member 7 or a part connected to it, such as the valve stem 8th , a closing spring is supported 15 from which has a non-linear characteristic.

Ein Beispiel für eine solche Federkennlinie ist 2 zu entnehmen, in der die Federkraft F über dem Weg X des Ventilverschlussglieds 7 aufgetragen ist. Die Schließfeder 5 ist vorgespannt, so dass im Ruhezustand, wenn das Ventilverschlussglied 7 auf dem Ventilsitz 6 aufsitzt (X = 0), eine Schließkraft F₀ zu verzeichnen ist. Die lineare Federkennlinie einer herkömmlichen Schließfeder ist in 2 gestrichelt als Kurve I veranschaulicht. Die Schließfeder 15 des Ventils 1 nach 1 weist dagegen eine degressive Kennlinie gemäß der Kurve II auf. Diese zeichnet sich dadurch aus, dass ihr Anstieg mit zunehmender Öffnung des Ventils, d.h. mit zunehmender Entfernung X des Ventilverschlussglieds 7 von dem Ventilsitz 6, abnimmt. Die Kennlinie gemäß Kurve II wird somit mit größer werdendem X zunehmend flacher. Im Offenzustand des Ventils 1, bei dem das Ventilverschlussglied 7 den Weg X₁ zurück gelegt hat, bringt die Schließfeder 15 die Kraft F₁ auf. Diese Federkraft F₁ ist wesentlich geringer als die Kraft F₂ die eine herkömmliche Schließfeder mit linearer Kennlinie aufbringen würde.An example of such a spring characteristic is 2 can be seen in the spring force F over the path X of the valve closure member 7 is applied. The closing spring 5 is preloaded, so that at rest, when the valve closure member 7 on the valve seat 6 seated (X = 0), a closing force F ₀ is recorded. The linear spring characteristic of a conventional closing spring is in 2 dashed lines as curve I illustrates. The closing spring 15 of the valve 1 to 1 on the other hand shows a degressive characteristic according to curve II. This is characterized by the fact that their increase with increasing opening of the valve, ie with increasing distance X of the valve closure member 7 from the valve seat 6 , decreases. The characteristic according to curve II thus becomes progressively flatter with increasing X. In the open state of the valve 1 in which the valve closure member 7 has put back the way X ₁ brings the closing spring 15 the force F ₁ on. This spring force F ₁ is substantially lower than the force F ₂ which would apply a conventional closing spring with linear characteristic.

Die Betätigungseinrichtung 9 muss zum Offenhaltung des Ventils 1 nur die Haltekraft F₁, nicht aber die Haltekraft F₂ aufbringen. Dies erfolgt mit einem wesentlich niedrigeren Strom als er zur Überwindung der Haltekraft F₂ erforderlich wäre. Demgemäß kann sowohl die Spule 11 als auch die Ansteuerschaltung entsprechend schwächer, kleiner bzw. leichter dimensioniert werden.The actuating device 9 must to keep the valve open 1 only the holding force F ₁ , but not the holding force F ₂ apply. This is done with a much lower current than it would be required to overcome the holding force F ₂ . Accordingly, both the coil 11 as well as the drive circuit correspondingly weaker, smaller or lighter dimensions.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform nimmt die Kennlinie die Form der Kurve III gemäß 3 an. Diese Kennlinie ist retrograd, d.h. mit zunehmendem X vermindert sich die von der Schließfeder 15 aufgebrachte Kraft auf den Wert F₁, der geringer ist als die Schließkraft F₀, die auftritt, wenn das Ventilverschlussglied 7 auf dem Ventilsitz 6 sitzt.In a preferred embodiment, the characteristic takes the shape of the curve III according to 3 at. This characteristic is retrograde, ie, with increasing X decreases from the closing spring 15 applied force to the value F ₁ , which is less than the closing force F ₀ , which occurs when the valve closure member 7 on the valve seat 6 sitting.

Um eine Kennlinie nach 2 oder nach 3 zu erzeugen, kann die Schließfeder ein oder mehrere Federelemente 16a, 16b usw. aufweisen, wie sie am Beispiel eines Federelements 16 in 4 veranschaulicht sind. Das Federelement 16 ist ein Tellerfederelement mit konischer Grundform. Es ist beispielsweise als konischer in sich geschlossener Federblechring ausgebildet, der konzentrisch zu der Ventilspindel 8 angeordnet ist. Ein solches Federelement 16 widersetzt sich einem Axialdruck mit zunächst großer und mit zunehmender Verformung immer geringer werdenden Kraft. Im Zustand der ebenen Scheibe oder in Nachbarschaft dazu erreicht das Federelement 16 einen neutralen Punkt, bei dem sich die Federkraft umkehrt. Ersichtlich ändert sich der Winkel zwischen der Bewegungsrichtung des Ventilverschlussglieds und dem Federelement 16. Die Verformung des Federelements 16 erreicht bei ordnungsgemäßem Betrieb des Ventils 1 diesen Punkt nicht.To find a characteristic 2 or after 3 To produce, the closing spring, one or more spring elements 16a . 16b etc., as shown by the example of a spring element 16 in 4 are illustrated. The spring element 16 is a disc spring element with a conical basic shape. It is, for example, conical in itself Spring plate ring formed concentric with the valve stem 8th is arranged. Such a spring element 16 opposes an axial pressure with initially large and with increasing deformation ever decreasing force. In the state of the flat disc or in the vicinity reaches the spring element 16 a neutral point where the spring force reverses. As can be seen, the angle between the direction of movement of the valve closure member and the spring element changes 16 , The deformation of the spring element 16 achieved with proper operation of the valve 1 not this point.

Die Schließfeder 15 besteht vorzugsweise aus einer Vielzahl solcher Federelemente 16, die an ihrem inneren Rand 17 und an ihrem äußeren Rand 18, wie aus 1 ersichtlich, miteinander verbunden sind, um eine balgartige Anordnung zu bilden. Die Verbindung ist beispielsweise eine Schweißverbindung. Sie verbindet die einzelnen Federelemente 16 federnd miteinander. Es überlagern sich dadurch die Federkennlinien der einzelnen Federelemente mit den Federkennlinien der elastischen Verbindungen zu einer Kurve, beispielsweise gemäß 2.The closing spring 15 preferably consists of a plurality of such spring elements 16 at their inner edge 17 and at its outer edge 18 , like out 1 seen, are interconnected to form a bellows-like arrangement. The connection is for example a welded connection. It connects the individual spring elements 16 springy with each other. Thereby overlap the spring characteristics of the individual spring elements with the spring characteristics of the elastic connections to a curve, for example according to 2 ,

Wird eine weichere Federkennlinie gewünscht, können anstelle der Federelemente 16 Federelemente 19 gemäß 5 zum Einsatz kommen. Diese weisen einen geschlossenen inneren Rand 21 und einen geschlossenen äußeren Rand 22 auf. Zwischen diesen ist das Federelement 19 mit Schlitzen versehen, zwischen denen sich Stege 23, 24 von dem inneren Rand 21 zum dem äußeren Rand 22 erstrecken. Die Stege sind beispielsweise gerade ausgebildet.If a softer spring characteristic is desired, instead of the spring elements 16 spring elements 19 according to 5 be used. These have a closed inner edge 21 and a closed outer edge 22 on. Between these is the spring element 19 with slots, between which are webs 23 . 24 from the inner edge 21 to the outer edge 22 extend. The webs are for example straight.

Um die Kennlinie besonders stark degressiv oder sogar retrograd auszubilden, können die Federelemente 16 oder 19 im entspannten Zustand bereits mit einer Wölbung versehen sein. Dies ist anhand von Federelementen 25 (25a, 25b, 25c) in 6 veranschaulicht. Die einzelnen Federelemente 25 sind nach Art von Ω-Federn ausgebildet. Der Körper jedes einzelnen Federelements 25 kann geschlossen oder geschlitzt ausgebildet sein. An den äußeren und inneren Rändern sind die Federelemente 25 vorzugsweise elastisch miteinander verbunden.In order to develop the characteristic particularly degressive or even retrograde, the spring elements 16 or 19 in the relaxed state already be provided with a curvature. This is based on spring elements 25 ( 25a . 25b . 25c ) in 6 illustrated. The individual spring elements 25 are designed in the manner of Ω springs. The body of each spring element 25 may be closed or slit formed. At the outer and inner edges are the spring elements 25 preferably elastically connected to each other.

7 veranschaulicht die Wirkungsweise einer Schließfederanordnung 26 zur Erzeugung einer Kennlinie gemäß 3. Einzelne Federn 27, 28, beispielsweise Ω-Feder, Druckfedern oder dergleichen, sind symmetrisch zu einem beweglichen Element, wie beispielsweise dem Anker 12 oder der Ventilspindel 8 und schräg zu dieser angeordnet. Sie schließen mit der durch den Pfeil 29 bezeichneten Bewegungsrichtung einen Winkel α ein. Dieser Winkel nimmt mit zunehmendem Öffnen des Ventils zu. In 7 ist dies durch den Winkel β veranschaulicht, den die Federn 27, 28 mit der Bewegungsrichtung einschließen, wenn sich der Anker 12 in der durch die gestrichelte Linie 31 bezeichneten Position befindet. Auf diese Weise ändert sich das Übersetzungsverhältnis zwischen der Feder 27, 28 und dem Ventilverschlussglied 7 entsprechend der Position desselben. 8 veranschaulicht auf schematische Weise eine Ausführungsform eines solchen Ventils 1. Die Ventilspindel 8 ist über mehrere Ω-Federn 32, 33, die sich radial von der Ventilspindel 8 weg erstrecken, an dem Ventilgehäuse 2 abgestützt. Die Ω-Federn 32, 33 schließen mit der Ventilspindel 8 in Schließstellung des Ventilverschlussglieds 7 einen spitzen Winkel α ein, der mit zunehmender Öffnung des Ventils zunimmt. Somit wirkt in Offenstellung des Ventils eine geringere Federkraft als in Geschlossenstellung. 7 illustrates the operation of a closing spring assembly 26 for generating a characteristic according to 3 , Single feathers 27 . 28 For example, Ω spring, compression springs or the like, are symmetrical to a movable element, such as the armature 12 or the valve stem 8th and arranged obliquely to this. They close with the arrow 29 designated direction of movement an angle α. This angle increases with increasing opening of the valve. In 7 This is illustrated by the angle β, which is the springs 27 . 28 enclose with the direction of movement when the anchor 12 in the dashed line 31 designated position is located. In this way, the transmission ratio between the spring changes 27 . 28 and the valve closure member 7 according to the position of the same. 8th schematically illustrates an embodiment of such a valve 1 , The valve spindle 8th is over several Ω springs 32 . 33 extending radially from the valve stem 8th extend away, on the valve body 2 supported. The Ω springs 32 . 33 close with the valve spindle 8th in the closed position of the valve closure member 7 an acute angle α, which increases with increasing opening of the valve. Thus, in the open position of the valve has a lower spring force than in the closed position.

Das Ventil 1 nach 8 kann auch bistabil ausgelegt werden. Es erhält dann eine Federkennlinie dergemäß die Federkraft vor Erreichen der Offenstellung des Ventils ihr Vorzeichen umkehrt. Dies kann erreicht werden, indem mit Bezug auf 7 der Weg des Ankers 12 so groß gewählt wird, dass der Winkel β in Offenstellung des Ventils zum stumpfen Winkel wird. Solche Ventile können beispielsweise mit einem permanent erregten Anker versehen werden, um mit einem positiven Impuls geöffnet und mit einem negativen Ansteuerimpuls geschlossen zu werden.The valve 1 to 8th can also be designed bistable. It then receives a spring characteristic according to the spring force before reaching the open position of the valve reverses its sign. This can be achieved by referring to 7 the way of the anchor 12 is chosen so large that the angle β in the open position of the valve becomes the obtuse angle. Such valves may, for example, be provided with a permanently energized armature to be opened with a positive pulse and closed with a negative drive pulse.

Zur Verringerung der zum Offenhalten eines Ventils erforderlichen Leistung ist ein solches Ventil 1 mit einer Schließfeder 15 versehen, die eine degressive Kennlinie aufweist. Durch die in Offenstellung des Ventils 1 verringerte Kraft der Schließfeder 15 muss eine Betätigungseinrichtung 9 lediglich verminderte Haltekräfte aufbringen. Die Schließkraft des Ventils 1 in Geschlossenstellung wird durch diese Maßnahme nicht beeinträchtigt, so dass alle Sicherheitsanforderungen erfüllt werden können.To reduce the power required to hold a valve open is such a valve 1 with a closing spring 15 provided, which has a degressive characteristic. By in the open position of the valve 1 reduced force of the closing spring 15 must be an actuator 9 apply only reduced holding forces. The closing force of the valve 1 in closed position is not affected by this measure, so that all safety requirements can be met.

Claims

Valve ( 1 ), in particular safety valve, with a valve closure element ( 7 ), which in relation to a valve seat ( 6 ) is movably mounted, with a closing spring ( 15 ), which with the valve closure member ( 7 ) is connected to generate a closing force, and which has an at least degressive characteristic (II), with a ( 9 ) Magnetic drive, with the valve closure member ( 7 ) and controls one of the force of the closing spring ( 15 ) generates opposing opening force.

Valve according to claim 1, characterized in that the closing spring ( 15 ) has a characteristic (II, III), which contains at least one section in which the closing force (F) with increasing opening of the valve closure member ( 7 ) does not increase.

Valve according to claim 1, characterized in that the closing spring ( 15 ) has a characteristic (III), which contains at least one section in which the closing force (F) with increasing opening of the valve closure member ( 7 ) decreases.

Valve according to claim 1, characterized in that the closing spring ( 15 ) at least one spring element ( 16 . 19 . 25 . 27 . 28 . 32 . 33 ) whose Wirkungsrich tion in one of the position of the valve closure member ( 7 ) dependent angle (α, β) to the direction of movement ( 29 ) of the valve closure member ( 7 ) stands.

Valve according to claim 1, characterized in that the closing spring ( 15 ) at least one plate spring element ( 16 . 19 . 25 ) having.

Valve according to claim 5, characterized in that the disc spring element ( 16 ) is formed by a conical disc.

Valve according to claim 5, characterized in that the disc spring element ( 19 ) is formed by a slotted disc.

Valve according to claim 5, characterized in that the disc spring element ( 25 ) has a curvature.

Valve according to claim 1, characterized in that the actuating device ( 9 ) is a powerless drive in the deactivated state.

Valve according to claim 1, characterized in that the magnetic drive ( 9 ) is acted upon in the open position for generating a holding force with a reduced current.