DE7505736U

DE7505736U - Magnetventil

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Publication number: DE7505736U
Application number: DE7505736U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1975-06-26

Description

A 2164 19- Februar 1975 ^

vo/poe /

Willy Arnold

Haalstraße 38
7119 Uiedernhall

Magnetventil

Die Erfindung betrifft ein Γ gnetvenil mit einer Venti!kammer, in die ein Einströmkanal einmündet und von der ein Ausströmkanal ausgeht, mit einem mittels einer Steuerspindel vom Magnetanker des Antriebssystems direkt gesteuerten Ventiiverschlußstüok, welches den Ausströmkanal verschließt, und mit einem die Ventilkammer, die Steuerspindel und den Steuerraum des Antriebssystems abdichtenden, elastischen Element.

Derartige Magnetventile werden insbesondere dann eingesetzt, wenn das zu steuernde Medium eine Gefahr verursachen könnte, wenn es z.B. durch eine Undichtheit austreben könnte.

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Die bekannten Magnetventile dieser Art sind meistens so aufgebaut, daß das Ventilverschlußstück den Einströmkanal zur Ventilkammer verschlossen hält. Steht das zu steuernde Medium unter hohem Druck, dann muß das Ventilverschlußstück und der damit verbundene Magnetanker mittels einer sehr starken Druckfeder in der Schließstellung gehalten werden. Dies bringt aber zwangsläufig ein leistungsstarkes elektromagnetisches Antriebssystem mit sich, das sehr viel Platz erfordert.

Es sind auch schon Magnetventile bekannt, bei denen das Ventilverschlußstück den Ausströmkanal verschließt. Die Ventilkammer steht debei stets mit dem Einströmkanal in Verbindung. Das unter Druck stehende Medium unterstützt daher die Schließstellung des Ventilverschlußstückes, so daß die Druckfeder zur Einhaltung der Schließstellung kleiner und schwächer ausgelegt werden kann. Der Leistungsbedarf zur Steuerung des Magnetventils wird dadurch jedoch nicht beeinflußt, da zum öffnen des Ventils der Druck in der Ventilkammer mit überwunden werden muß.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Magnetventil der eingangs erwähnten Art so aufzubauen, daß der Druck des zu steuernden Mediums nach wie vor die Schließstellung des Ventilverschlußstückes unterstützt, daß aber zur Steuerung des Ventils ein leistungsschwaches kleines Antriebssystem ausreicht.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß der Einströmkanal im Querschnitt etwas kleiner gewählt ist als der Querschnitt des Ausströmkanals und daß als abdichtendes, elastisches Element ein mit dem Ventilverschlußstück verbundener Faltenbalg verwendet ist, dessen Außenquerschnitt zwischen den einzelnen Palten kleiner gewählt ist als die Ventilsitzfläche am Ventilauslaß. Da das Ventilverschlußstück den

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Ausströmkanal verschließt, kann sich, in der Ventilkammer der Druck des zu steuernden Mediums aufbauen und das Ventilverschlußstück in der Schließstellung halten. Wird jedoch die öffnung des Ventils durch Erregung des Antriebssystem eingeleitet, dann genügt "bereits eine kleine Undichtheit am Ventilsitz und der Druck in der Ventilkammer bricht zusammen. Da der Querschnitt des Einströmkanals kleiner ist alo der Querschnitt des Ausströmkanals, kann das Medium nicht schnell genug in die Ventilkammer nachfließen. Es findet ein Druckausgleich zwischen Ventilkammer und Ausströmkanal statt und das Ventilverschlußstück kann durch ein leistungsschwaches Antriebssystem abgehoben werden.

Wird das Antriebssystem abgeschaltet, dann stellt eine Druckfeder den Magnetanker in die Schließstellung. Verschließt das Ventilverschlußstück den Ventilsitz, d.h. den Ausströmkanal, dann baut sich in der Ventilkammer ein Druck auf, der mindestens gleich groß ist wie im Ausströmkanal. Da die Angriffsfläche am Faltenbalg kleiner ist als der Querschnitt des Ventilsitzes, wird sichergestellt, daß das zu steuernde Medium das Ventilverschlußstück in der Schließstellung hält. Die Druckfeder kann daher entsprechend klein und schwach gewählt werden, sie muß nur sicherstellen, daß der Faltenbalg so weit verstellt wird, daß das Ventilverschlußstück einmal zur Anlage am Ventilsitz kommt.

Die Kopplung zwischen Antriebssystem und Ventilverschlußstück wird nach einer Ausgestaltung dadurch vereinfacht, daß die Steuerspindel am Magnetanker einstückig angeformt ist. Der Aufbau des neuen Magnetventils kann nach einer Weiterbildung dadurch noch vereinfacht und verbilligt werden, daß das Ventilverschlußstück als Platte ausgebildet ist, die einstückig mit dem Faltenbalg verbunden ist und in der die St euer spindel festgelegt ist.

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Der 'Ventilsitz wird "bei dem Magnetventil nach der Erfindung so ausgebildet, daß der Ausströmkanal über einen Ringwulst in die Ventilkammer übergeht und daß die Platte des Faltenbalgs auf diesem Ringwulst dichtend aufliegt. Auf diese Weise können der Faltenbalg und das Ventilverschlußstück leicht aus Polytetrafluorathylen (PTFE) hergestellt und das Magnetventil auch zur Steuerung von aggressiven Medien eingesetzt werden.

Die Abdichtung zwischen Ventilkammer und Antriebssystem wird dadurch erreicht, daß der Faltenbalg an seiner offenen Stirnseite über einen Befestigungsflansch zwischen Ventilgehäuse und/oder Antriebssystem verspannt ist. Dabei kann das Ventilgehäuse aus einem Unterteil und einem Oberteil zusammengesetzt sein und das Unterteil und das Oberteil werden mittels einer Überwurfmutter miteinander verbunden. Die Überwurfmutter kann dabei auch selbst als Ventilgehäuse-Oberteil ausgebildet sein. Für die Montage und Demontage des Magnetventiles ist dabei von Vorteil, wenn die Überwurfmutter und der Ventilgehäuse-Unterteil mittels eines Schnellverschlusses miteinander verbunden sind.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung im Schnitt dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Im Ventil-Gehäuse-Unterteil 10 ist die horizontale Eingangsbohrung 16 und die horizontale Ausgangsbohrung 11 eingebracht. In diese Bohrungen werden die ankommende und die abgehende Leitung eingebracht. Die Eingangsbohrung 16 geht über den Einströmkanal 15 in die Ventilkammer 14, die zwischen dem Unterteil 10 und dem Ventilgehäuse-Oberteil gebildet wird. Dieser Oberteil 20 kann ein getrennter Teil sein oder mit der Überwurfmutter 24 zu einem Verschlußteil 20' vereinigt sein.

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Von der Ventilkammer 14 geht zentrisch der AusströmkanaL 12 ab, der in die horizontale A"bgarigs"bohrung 11 einmündet. Dieser Ausströmkanal 12 endet in einem Ringwulst 13» auf dem die Platte 29 des Faitenbalgs 28 als Ventilverschlußteil dichtend aufliegt.

Der topfartige Faltenbalg 28 ist aus PTFE einstückig hergestellt. Die Steuerspindel 32 läuft in ein Gewindeteil 31 aus, welches in die Gewindeaufnahme 30 der Platte 29 eingeschraubt ist. Die Steuerspindel 32 ist vorzugsweise ein einstückiger Ansatz des Magnetankers 33? der sich über eine Druckfeder 35 an dem feststehenden Magnetpol 36 des elektromagnetischen Antriebssystemes 38 abstützt.

Wie im rechten Teil der Zeichnung gezeigt ist, wird mit einer getrennten Überwurfmutter 24- der Ventilgehäuse-Oberteil 20 gegen den Ventilgehäuse-Unterteil 10 gedrückt, wobei der Dichtungsring 17 die Abdichtung an den Anlageflächen übernimmt. Der Unterteil 10 und die Überwurfmutter 24 sind über die Gewindeverbindung 25 miteinander verbunden. Die Überwurfmutter 24 hält den Oberteil 20 über den Zwischenring 21, der auch den Befestigungsflansch 27 des Iiltenbalges 28 gegen den Dichtungsring 22: in einer Nut des Oberteils 20 drückt und so die Abdichtung zwischen Ventilkammer 14 und Antriebssystem übernimmt. Zur besseren Abdichtung dienen auch die Gummischeibe 37 und die Führungshülse 39, in der der Magnetanker 33 geführt ist.

Wie im linken Teil der Zeichnung gezeigt ist, kann die Überwurfmutter 24' selbst als Ventilgehäuse-Oberteil 20' ausgebildet sein, welches über die möglichst als Schnellverschluß ausgelegte Gewindeverbindung 18 - 2.5' direkt mit dem Unter-

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teil 10 verschraubt ist. Der mit der Führungshülse 39 verbundene Plansch 23 ist mit der Überwurfmutter 24" verbunden, wie die Schraubverbindung 26 andeutet.

Der Faltenbalg 28 ist in der Aufnahme 34 des Oberteils 20 bzw. 20' verstellbar geführt und mit dem Flansch 27 dichtend festgelegt. Wichtig ist nun, daß die durch den Ringwulst 13 markierte Ventilsitzfläche größer ist als der Querschnitt des Einströmkanals 15 und der Außenquerschnitt des Faltenbalges 28 im Bereich 19 zwischen seinen Falten.

Es ist nun leicht einzusehen, daß das unter Druck stehende Medium über den Einströmkanal 15 auch in der Ventilkammer 14 steht und darin über die Querschnittsfläche im Bereich 19 des Faltenbalges 28 das Ventilverschlußstück 29 in Anlage an der Ringwuist 13 hält. Selbst wenn im Ausströmkanal 12 das Medium unter gleich hohem Druck steht, ergibt sich aufgrund der erwähnten Querschnittsdimensionierung von Faltenbalg 28 und Ventilsitz ein selbsttätiges Zuhalten des Ventils durch das unter Druck stehende und zu steuernde Medium.

Damit das Ventilverschlußstück 29 mit einem leistungsschwachen Antriebssystem 38 vom Ventilsitz abgehoben werden kann, ist der Querschnitt des Einströmkanals 15 zudem kleiner gewählt als der Querschnitt des Ausströmkanals 12. Bei der kleinsten Undichtheit am Ventilsitz findet sofort ein Druckausgleich zwischen Ventilkammer 14 und Ausströmkanal 12 statt, da das Medium über d η kleineren Einströmkanal 15 nicht schnell genug nachfließen kann. Das Ventilverschlußstück 29 als Teil des Faltenbalges 28 kann daher mit wenig Kraft vom Ventilsitz ab-

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gehoben werden. Das Antriebssystem kann daher dennoch leistungsschwach und dementsprechend klein ausgelegt werden.
Die Druckfeder 35 m.uß nur so groß sein, daß "bei abgeschaltetem Antriebssystem der Faltenbalg 28 sicher so weit verstellt wird, daß die Platte 29 den Ventilsitz schließt. Da bei übernimmt der in der Ventilkanmer 14- stehende Druck
sofort wieder die Aufrechterhaltung der Schließstellung.

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Claims

Ansprüche

1. Magnetventil mit einer Ventilkammer, in die ein Einströmkanal eimündet und von der ein Ausströmkanal ausgeht, mit einem mittels einer Steuerspindel vom Magnetanker des Antriebssystems direkt gesteuerten Ventilverschluss tüek, welches den Ausströmk&nal verschließt, und mit einem die Ventilkammer, die Steuerspindel und den Steuerraum des Antriebssystems abdichtenden, elastischen Element, dadurch gekennzeichnet, daß der Einströmkanal (15) im Querschnitt etwas kleiner gewählt ist als der Querschnitt des Ausströ>kanals (12) und daß als abdichtendes, elastisches Element ein mit dem Ventilverschlußstück (29) verbundener Faltenbalg (28) verwendet ist, dessen Außenquerschnitt zwischen den einzelnen Palten kleiner gewählt ist als die Ventilsitzfläche (13) am Ventilauslaß.

2. Magnetventil nach Anspruch 1 .> dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerspindel (32) am Magnetanker (33) einstückig angeformt ist.

[\ 3· Magnetventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn

zeichnet, daß das Ventilverschlußstück als Platte (29) ausgebildet ist, die einstückig mit dem Faltenbalg (28) verbunden ist und in der die Steuerspindel (32) festgelegt ist.

4. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3_? dadurch gekennzeichnet, daß der Ausströmkanal über einen Ringwulst (13) in die Ventilkammer (14) übergeht und daß die Platte (29) £es Faltenbalgs (28) auf diesem Ringwulst (13) dichtend aufliegt.

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5· Mag letventil nach einem der Ansprüche 1 "bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetanker (33) mittels einer Druckfeder (33) iⁿ Schließstellung des Veritilverschlußstückes (29) gehalten ist.

6„ Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5₅ dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (28) an seiner offenen ,Stirnseite über einen Befestigungsflansch (27) zwischen Ventilgehäuse und/oder Antriebssystem verspannt ist.

7- Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse aus einem Unterteil (10) und einem Oberteil (20 bzw. 20') zusammengesetzt ist und daß Unterteil (10) und Oberteil (20) mittels einer Überwurfmutter (24-) miteinander verbunden sind.

8. Magnetventil nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß die Überwurfmutter selbst als Ventilgehäuse-Oberteil (20') ausgebildet ist.

9- Magnetventil nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwurfmutter (20* bzw. 24-) und der Ventilgehäuse-Unterteil (10) mittels eines Schnellverschlusses miteinander verbunden sind.

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