DE7149076U

DE7149076U - Durch ein elektromagnetisch beeinflussbares hilfsventil steuerbares scheibenventil

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Publication number: DE7149076U
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Priority date: 1971-01-13
Filing date: 1971-12-28
Publication date: 1973-05-30
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Description

Durch ein elektro-magnetisch beeinflussbares hilfsventil steuerbares Seheibenventil., \

Die Neuerung bezieht sich auf ein durch ein elektromagnetisch beeinflussbares Hilfsventil steuerbares Seheibenventil, dessen Hauptkörper ausser einer Einlass- · und einer mit ersterer gleichachsigen Auslassöffnung einen Doppelventilsitz enthält, der aus einem inneren, ringförmigen Ventilsitz und aus einem äusseren, ringförmigen, den inneren Ventilsitz umfassenden Ventilsitz besteht, wobei der innere Ventilsitz mit der einen und eine zwischen den beiden Ventilsitzen angeordnet Ringnut mit der anderen der beiden Öffnungen des HauptkörOers verbunden ist, das Seheibenventil schwimmend in einer über dem Seheibenventil befindlichen Druckkammer angeordnet ist, die sowohl über eine einen verbältnismässig kleinen Querschnitt aufweisende Bohrung des Scheibenventiles mit der Einlassöffnung, als auch über eine einen verhältnismässig kleinen Querschnitt aufweisende Bohrung mit der Auslassöffnung in Verbindung steht, welch letztere durch das Hilfsventil abschliessbar ist.

Bei einem bekannten Elektro-Magnetventil mit einem in einer Druckausgleichskammer angeordneten ventiikörper mit Wenigstens einer Druckausgleichsöffnung ist diese von einer Nadel durchsetzt, die mit dem Anker des Elektromagneten in Verbindung steht, so dass die Bewegungen des Ankers

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auf die Nadel übertragen werden. Der Ventilkörper weist zwei Druckentlästüngsöffnungen auf, von denen die eine die Druckausgleichskammer mit den Zuflusstutzen des Ventiles verbindet, während die andere eine Verbindung der Druckausgleichskammer mit dem Abfluss-Stutzen des Ventiles herstellt. Die die Druckkammer mit dem Abfluss-Stutzen verbindende Druckausgleichsöffnung weist einen grösseren Durchflussquerschnitt auf, als die die Druckausgleichskammer mit den Zufluss-Stutzen verbindende Druckausgleichsöffnung.

Der Verwendung dieses bekannten Magnetventiles sind insofern Grenzen gesetzt, als es eine grosse Bauhöhe und bei genauer Herstellung erhebliche Herstellungskosten erfordert.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte. Ventil so weiter zu bilden, dass es einfach im Aufbau, wirtschaftlich herstellbar und bei Montage und Wartung leicht zu handhaben ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das Scheibenventil, die Druckkammer, der Sitz des Hilfsventiles und eine die Druckkammer mit der Auslassöffnung verbindende Leitung in einem Einsatz vorgesehen sind, die mit der Einlassöffnung verbundene Bohrung des Scheibenventiles zentrisch angeordnet ist und mit der Zentralbohrung des Einsatzes fluchtet, deren Querschnitt grosser ist als der Querschnitt der Bohrung des Scheibenventiles.

Durch die Neuerung wird erreicht, dass das eine stabile Lage des Hauptventilkörpers in seinen beiden Endstellungen aufweisende Magnetventil, mit dem sich auch ein ungehinderter Durchfluss einer Flüssigkeit bei geöffnetem Hauptventil erzielen lässt, gegenüber dem bekannten Ventil im Aufbau einfacher, wirtschaftlicher herstellbar und bei Montage und Wartung leichter zu handhaben ist.

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Dipl.-lng. Heinz Lesser Potcntorwalt

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Die Neuerung wird an Hand mehrerer Ausführungsbeispiele nachstehend schematisch erläutert. Es zeigt,

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel,

Fig. 2

und 3 Längsschnitte durch weitere Ausführungsbeispiele und

Fig. 4 eine Aufsicht auf den Hauptkörper.

Der Hauptkörper 1 ist mit einer Einlassöffnung 2 und mit mindestens einer Auslassöffnung 3 sowie einem Ventilsitz 4 versehen, der im mittleren Bereich des Hauptkörpers 1 vorgesehen ist. Diesem Ventilsitz 4 ist eine Eentralöffnung l> zugeordnet, die mit der Einlassöffnung 2 verbunden ist. Konzentrisch um die Zentralöffnung 5 sind Zwei ringartige Ventilsitze 6 und 7 vorgesehen, die durch eine Ringnut δ voneinander getrennt sind. Die Ringnut 8 steht mit der Auslassöffnung 3 über mindestens eine Leitung 9 in Verbindung, über dem Ventilsitz 4 des Hauptkörpers 1 ist ein Deckteil 10 über eine Ringdichtung 11 abgedichtet angeordnet, in dem eine Druckkammer 12 gebildet ist. In dieser Druckkammer 12 ist ein Scheibenventil 13 schwimmend angeordnet, welches in den dargestellten Ausführungsbeispielen mit einer öffnung 14 versehen ist, welche die Druckkammer 12 mit der Einlassöffnung dann verbindet, wenn das Scheibenventil 13 geschlossen ist (Fig. 1). Zwischen dem Scheibenventil 13 und der Innenwand der im Deckteil 10 gebildeten Druckkammer ist ein ausreichendes Spiel vorhanden und ausserdem ist die Umfangsflache des Scheibenventiles so abgeschrägt, dass sie eine Art Kegelmantelstumpffläche bildet, die nach unten konvergiert, so dass das Scheibenventil an der Wand der' Druckkammer nicht festgehalten werden kann, woraus folgt,- dass das Scheibenventil leicht geöffnet und leicht geschlossen werden kann. Der Deckteil 10 enthält im mittleren Bereich

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eine Bohrung 17 od. dgl. , welche die Druckkammer 12 mit der einen Seite der Auslassöffnung 3 über Leitungen

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Bereich ist

ein Ventilsitz 18 vorgesehen. Auf dem Deckteil 10 ist ein Elektromagnet ">.O befestigt, der einen bewegbaren Kern 19 enthält und am unteren Ende dieses Kernes 19 ist ein Schaltventil 21 angeordnet. Im Falle des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 ist der Kern 19 und damit auch das Schaltventil 21 beeinflusst durch eine Feder 22, die den Kern 19 im Sinne Schliessen des Schaltventiles 21 beeinflusst

Das öffnen und Schliessen der Bohrung 17 wird durch Auf- und Niederbewegen des Kernes 19 erzielt, ^nachdem, ob dem Solenoid 19, 20 Strom zugeführt wird oder nicht. Zu erwähnen ist noch, dass unterhalb der Zentralöffnung 5 zwischen dieser und der Einlassöffnung 2 ein Sieb 23 angeordnet ist, das von einem abgedichteten Schraubteil 2* gehalten ist.

Wird der Magnet 20 durch Strom nicht beeinflusst, dann wird j der Kern 19 durch die Feder 22 nach unten gedrückt und das Schaltventil 21 wird geschlossen. Da der Innenrara der Druckkammer 12 über die öffnung 14 des Scheibenventiles 13 mit der einen Seite der Einlassöffnung 2 verbunden ist, ist das Scheibenventil 13 geschlossen, es sitzt auf dem Ventilsitz 4 auf. Wird dem Solenoid 19, 20 Strom zugeführt, dann wird der Kern 19 entgegen der elastischen Kraft der Feder 22 angehoben" und damit die Bohrung 17 freigelegt. Da die Bohrung 17 grosser ist als die öffnung 14 des Scheibenventiles 13, nimmt der Druck in der Druckkammer 12 ab, wodurch das Scheibenventil 13 geöffnet wird. Infolge der Gestaltung des Scheibenventiles

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läßt es si.ch leicht öffnen, ohne die Wandung der Druckkammer zu berühren und kommt nun zur Anlage an der Querwand des Deckteiles ΙΟ, die die Bohrung 17 enthält. In diesem Fall ist der Druck, der auf die untere Fläche des Scheibenventils 13 ausgeübt wird, größer als der Druck, der auf die obere Fläche des Scheibenventils ausgeübt wird, so daß das Ventil in stabiler Öffnungslage gehalten wird, und zwar auch dann, wenn das Scheibenventil 13 durch eine durchfließende Flüssigkeit beaufschlagt wird, es flattert also nicht.

Urn das Ventil Ij; wieder schließen zu können, reicht es aus, den Strom zum Solenoid 19, 20 zu sperren, es fällt dann der Kern 19 ab und die Bohrung 17 wird wieder geschlossen. Dadurch wird der auf die obere Fläche des Scheibenventils 13 ausgeübte Druck größer, während der Druck, der auf die untere Fläche des Scheibenventils 13 ausgeübt wird, kleiner wird, und zwar in Übereinstimmung mit der Lehre von Bernoulli, so daß das Scheibenventil 13 zum Ventilsitz K gezogen wird, um das Ventil zu schließen, öffnen und Schließen des Scheibenventils 13 laßt sich also in einfachster Weise steuern.

In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist das Scheibenventil 13 jeweils mit einer Öffnung 14 versehen, um einen Druck in der Druckkammer 12 zu erhalten und um ein öffnen des Ventils aufgrund eines Druckabfalls in der Druckkammer zu verhindern, wenn ein Leck zwischen dem ScheibenventiT 13 und dem äußeren ringartigen Ventilsitz J auftritt. Sind jedoch das Scheibenventil 13 und der innere ringartige Ventilsitz 6 und der äußere ringartige Ventilsitz 7 genau oberflächen bearbeitet, dann kann ein ähnlicher Effekt auch ohne die öffnung l4 erreicht werden.

Der Aufbau des zuerst erwähnten Ausführungsbeispieles ist also derart, daß, wenn der Magnet 20 nicht strombeeinflußt ist, das Scheibenventil I3 geschlossen wird, und, wenn der Magnet 20 strombeeinflußt ist, das Scheibenventil 13 ge-

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- 6 ■-öffnet wirvä.

Das Ausführungsbeispiel nach Figur 2 zeigt eine andere Lösung. Die Feder 22 wirkt auf den Kern 19 und damit auf das Schaltventil 21'so, daß letzteres dann, wenn der Magnet nicht stronidurchf lossen " ist, geöffnet ist. Wird dem Solenoid Strom zugeführt, dann wird der Kern 19 nach unten bewegt und das Schaltventil 21 schließt die öffnung 17 ab.

Im Falle des Ausführungsbeispieles der Figur 3 ist das Scheibenventil 13 mit einem Schaft 25 versehen. Dieser Schaft 25 erstreckt sich bis in den Bereich des vom Solenoie 19, 20 erzeugbaren Magnetfeldes, so d^ß das Scheibenventil 13j wird dem Solenoid Strom zugeführt, in Offenstellung gelangt und in dieser offengehalten wird. Auch in diesem Fall wird das Scheibenventil in stabiler Lage gehalten, und zwar auch dann, wenn es durch eine Flüssigkeit beaufschlagt wird. Ist das Ventil offen, dann ist ein ausreichender Durchfluß gewährleistet.

Wird ein Hauptkörper, wie dies Figur 4 zeigt, mit drei Αυτί aßöffnungcn versehen, dann können nicht nur mehrere Leitungen mit Flüssigkeit versorgt werden, es läßt sich auch der Durchfluß durch diese Leitungen in einfachster VJeise steuern.

Dieses hydrodynamisch beeinflußte Scheibenventil kann als Hauptventil benutzt werden, der Druck, der hinter dem Scheibenventil auftritt, um dasselbe zu schließen, wird gesteuert durch das öffnen und Schließen des Schaltventils 21 unter dem Einfluß des Solenoids, ohne daß irgendwelche Schwierigkeiten auftreten können, weil ja das Scheibenventil mit einem ausreichenden Spiel in der Druckkammer angeordnet und außerdem noch abgeschrägt ausgebildet ist. Reibwiderstände, wie sie bei bekannten Ventilen nicht verhindert werden können, treten nicht mehr auf und es erfolgt auch keine Beeinflussung der Flüssigkeit, die durch das Ventil hindurchgeleitet wird. Das

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Das Ventil ist einfach im Aufbau, seine Herstellungskosten sind verhältnismäßig gering und die Wartung und Montage lassen sich leicht bewerkstelligen.

Claims

SCHUTZANSPRUCH

Durch ein elektromagnetisch beeinflussbares Hilfsventil steuerbares Scheibenventil, dessen Hauptkörper aussei einer Einlass- und einer mit ersterer gleichachsigen Auslassöffnung einen Doppel-Ventilsitz enthält, der aus einem inneren, ringförmigen Ventilsitz und aus einem äusseren, ringförmigen, den inneren Ventilsitz umfassenden Ventilsitz besteht, wobei der innere Ventilsitz mit der einen und eine zwischen den beiden Ventilsitzen angeordnete Ringnut mit der anderen der beiden öffnungen des Hauptkörpers verbunden ist, das Scheibenventil schwimmend in einer über dem Sche-benventil befindlichen Druckkammer angeordnet ist, die sowohl über eine einen verhältnismässig kleinen Querschnitt aufweisende Bohrung des Scheibenventiles mit der Einlassöffnung, als auch über eine einen verhältnismässig kleinen Querschnitt aufweisende Bohrung mit der Auslassöffnung in Verbindung steht, welch letztere durch das Hilfsventil abschliessbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Scheibenventil (13) , die Druckkammer (12) , der 3fcz des Hilfsventiles (21) und eine die Druckkammer mit der Auslassöffnung (3) verbindende. Leitung (17,15,16) in einem Einsatz (10) vorgesehen sind, die mit der Einlassöffnung (2) verbundene Bohrung (14) des Scheibenventiles (13) zentrisch angeordnet ist und mit der Zentralbohrung (17) des Einsatzes (10) fluchtet, deren Querschnitt grosser ist als der Querschnitt der Bohrung (14) des Scheibenventiles (12).