DK154728B

DK154728B - ELECTROMAGNETIC ACTIVABLE 3/2-WAY VALVE TO CONTROL A RECEIVER DEVICE IN A PRESSURE CONTROL SYSTEM

Info

Publication number: DK154728B
Application number: DK493383A
Authority: DK
Inventors: Hermann Moldenhauer
Original assignee: Mueller A & K Gmbh Co Kg
Priority date: 1982-10-29
Filing date: 1983-10-27
Publication date: 1988-12-12
Also published as: DE3363803D1; DK493383D0; DK493383A; EP0110139B1; EP0110139A1; DK154728C

Description

DK 154728 BDK 154728 B

Opfindelsen angår en elektromagnetisk aktiverbar 3/2-vejs ventil til styring af et modtagerapparat i et trykledningssystem, hvilken ventil har et ventilhus, hvori der findes et til den ene side åbent ventilkammer, som via et første g ventilsæde og en første kanal er forbundet med en tryktilslutning og via en anden kanal er forbundet med en arbejdstilslut-ning, og en ventiloverdel, der er forbundet med ventilhuset, og som aflukker den åbne side af ventilkammeret, og på hvilken der er anbragt et magnetsystem med en magnetspole, i hvilken 10 der findes et i et styrerør styret magnetanker, som ligger over for et i magnetspolens overdel anbragt hovedstykke, der er forbundet med en magnetbøjle, og som ved sin mod det første ventilsæde vendte ende er forbundet med en til begge sider virkende ventiltallerken, og hvor der over for den bort fra 15 det første ventilsæde vendte side af ventiltallerkenen findes et andet ventilsæde, gennem hvilket ventilkammeret er forbundet med en på siden af ventiloverdelen i området mellem det andet ventilsæde og den nedre ende af styrerøret for magnetankeret anbragt tilbageløbstilslutning, og hvor magnetankeret er for- 20 bundet med ventiltallerkenen via en ventilstang, som er ført igennem åbningen i det andet ventilsæde under friholdelse af et ringformet gennemgangsrum, og hvor rummet mellem magnetankeret og hovedstykket er forbundet med rummet neden under ventiltallerkenen via en gennem magnetankeret og ventilstangen 25 ført forbindelseskanal, som udmunder på den mod det første ventilsæde vendte side af ventiltallerkenen.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention This invention relates to an electromagnetically actuated 3/2-way valve for controlling a receiver apparatus in a pressure line system, said valve having a valve housing in which is a valve chamber open to one side connected by a first g valve seat and a first duct. a pressure connection and via another channel is connected to a working connection, and a valve top connected to the valve housing closing the open side of the valve chamber and on which a magnetic system with a magnetic coil is arranged, there is a magnetic anchor guided in a guide tube which is opposite a head piece arranged in the upper part of the magnetic coil, which is connected to a magnetic bracket and which at its end facing the first valve seat is connected to a valve plate acting on both sides, and over which for the side of the valve plate facing away from the first valve seat, there is a second valve seat through which the valve chamber is connected to a side of the valve. the regulator portion in the region between the second valve seat and the lower end of the magnetically anchored return pipe, and wherein the magnet anchor is connected to the valve plate via a valve rod which is passed through the opening in the second valve seat while retaining an annular passageway, and wherein the space between the magnet anchor and the head piece is connected to the space below the valve plate via a connecting channel through the magnet anchor and the valve rod 25 which opens on the side of the valve plate facing the first valve seat.

En sådan opbygget 3/2-vejs ventil er i princippet kendt fra DE 1 084 537. Den kendte 3/2-vejs ventil er i første række 30 tænkt som en styreventil i hydrauliske anlæg, f.eks. til drift af værktøjsmaskiner eller hydrauliske presser.Such a constructed 3/2-way valve is in principle known from DE 1 084 537. The known 3-way valve is primarily intended as a control valve in hydraulic systems, e.g. for operating machine tools or hydraulic presses.

Principielt kan 3/2-vejs ventiler af denne konstruktion også anvendes til styring af et modtagerapparat i et undertryks-35 ledningssystem, især ved malkeanlæg. Hovedanvendelsesomradet ligger her i anvendelsen som pulsatorventil ved den stødvise styring af malkeindretningen med undertryk.In principle, 3/2-way valves of this construction can also be used to control a receiver apparatus in a vacuum conduit system, especially in milking systems. The main field of application lies here in the use as a pulsator valve in the shock control of the milking device with vacuum.

22

DK 154728 BDK 154728 B

I dette tilfælde skal sådanne ventiler opfylde en hel række fordringer. Disse er følgende: a) Høj driftssikkerhed i støvede og fugtige omgivelser, 5 b) størst mulig luftgennemgang med mindst muligt strømforbrug til aktivering, c) kortest mulige omstillingstider, 10 d) ringe slid ved høj omskiftningshyppighed i oliefri luft, e) opretholdelse af funktionssikkerheden, også ved større svingninger i driftsspændingen (batteridrift), 15 f) mulighed for enkel adskillelse og samling af ventilerne uden større besvær, g) ventilens anvendelighed til jævn- og vekselstrøm, 20 h) korrosionsbestandighed over for omgivende aggressiv luft.In this case, such valves must meet a whole range of requirements. These are the following: a) High operational safety in dusty and humid environments, 5 b) Maximum air passage with minimum power consumption for activation, c) Shortest possible changeover times, 10 d) Poor wear at high switching frequency in oil-free air, e) Maintenance of functional safety , f even greater fluctuations in operating voltage (battery operation), 15 f) the possibility of simple separation and assembly of the valves without any major hassle, g) the applicability of the valve for direct and alternating current, 20 h) corrosion resistance to ambient aggressive air.

Ved en ventil, der bliver anvendt som pulsatorventil, er fordringen om en stor luftgennemgang særlig vigtig. Det har vistIn a valve used as a pulsator valve, the requirement for a large air passage is particularly important. It has shown

Λ CΛ C

sig, at ved ventiler med for lille kapacitet er den såkaldte pulskurve for ventilen, som angiver det tidsmæssige forløb af undertrykket i det oven over ventilen evakuerede rum, og som i hovedsagen bør have et rektangulært forløb, stærkt afrundet, og der optræder væsentlige stige- og faldetider, hvad 3 0 der har til følge, at forholdet mellem evakuerede og ventilerede malkeredskaber ikke mere stemmer overens med den elektrisk styrede pulstakt.say that for valves of insufficient capacity, the so-called pulse curve of the valve, which indicates the temporal course of the vacuum in the space evacuated above the valve, and which should generally have a rectangular course, is strongly rounded and significant rises occur. and fall times, which means that the ratio of evacuated and ventilated milking tools no longer matches the electrically controlled pulse rate.

Fordringen om høj funktionssikkerhed er især af meget stor 35 betydning i de tilfælde, hvor man anvender ventilen ved malkeanlæg, da der af sikkerhedsmæssige grunde kun må benyttes pulsatorventiler med en beskyttelseslavspænding (på 12-24 V).The requirement for high functional safety is particularly important in cases where the valve is used in milking systems, since for safety reasons only pulsator valves with a protective low voltage (12-24 V) may be used.

DK 154728 BDK 154728 B

3 På grund af nøjagtig styremulighed bliver der fortrinsvis anvendt jævnstrøm til styringen. Da der i den elektriske strømtilførsel til ventilen kan opstå større spændingsfald, er det særlig vigtigt, at ventilen har et meget stort elektrisk 5 arbejdsområde.3 Due to precise control possibility, direct current is preferably used for the control. As the electric current supply to the valve can cause a larger voltage drop, it is especially important that the valve has a very large electric working area.

Formålet med opfindelsen er at forbedre en 3/2-vejs ventil af den i indledningen nævnte art således, at den dels på samme måde kan bruges til undertrykssystemer og overtrykssystemer,og 10 dels kan opfylde de ovenfor opstillede fordringer på den mest optimale måde.The object of the invention is to improve a 3/2-way valve of the kind mentioned in the introduction so that it can be used in the same way for suppression systems and overpressure systems, and partly to fulfill the requirements set out above in the most optimal way.

Ventilen ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at tværsnitsarealet for gennemgangsrummet mellem ventilstangen og det 15 andet ventilsæde er lig med det virksomme tværsnitsareal i tryktilslutningen, og at magnetankeret i forhold til mediet er ført tætnende, men med ringe friktion, ind i styrerøret ved, at der i styrerøret i det mod hovedstykket tilgrænsende afsnit af styrerøret er indlagt en folie af en fluorholdig 2 0 polymer, som er radialt og aksialt fastholdt, og som over en forud given længde omslutter magnetankerets cylinderflade, hvorhos det virksomme tværsnitsareal af magnetankeret ved en ventil for et under-trykledningssystem er en forud given størrelse mindre og ved en ventil til et over-tryklednings-25 system en forud given størrelse større end det virksomme tværsnitsareal for hvert af de to ventilsæder.The valve according to the invention is characterized in that the cross-sectional area of the passage space between the valve rod and the second valve seat is equal to the effective cross-sectional area of the pressure connection, and that the magnetic anchor relative to the medium is sealed, but with little friction, into the guide tube by a foil of a fluorine-containing polymer, which is radially and axially retained and which, over a given length, encloses the cylinder surface of the magnetic anchor, the effective cross-sectional area of the magnetic anchor at a valve for a underpressure line system is a given size smaller and at a valve for overpressure line system a predetermined size is larger than the effective cross-sectional area for each of the two valve seats.

Det har vist sig, at ventilen ifølge opfindelsen på fremragende måde opfylder de ovenfor angivne fordringer, og at der især 3 0 ved dens indsats som pulsatorventil kan opnås pulskurver med meget korte stige- og faldetider.It has been found that the valve according to the invention satisfies the requirements stated above in excellent way and that especially in its action as a pulsator valve, pulse curves with very short rise and fall times can be obtained.

Ventilen ifølge opfindelsen kan anvendes såvel til undertrykssystemer som også til overtrykssystemer. Ved undertrykssyste- 35 o mer er det fordelagt, når det virksomme tværsnitsareal i magnetankeret er mindre end det virksomme tværsnitsareal af hver af de to ventilsæder. Som endvidere nærmere forklaret nedenfor ved hjælp af et udførelseseksempel kan det elektriske strøm- 4The valve according to the invention can be used for both suppression systems and also for pressure systems. For suppression systems, it is advantageous when the effective cross-sectional area of the magnetic anchor is smaller than the effective cross-sectional area of each of the two valve seats. As further explained in more detail below by means of an embodiment, the electric current 4

DK 154728 BDK 154728 B

forbrug til aktivering ved denne udformning reduceres til en brøkdel, fordi der nu over magnetankeret kun skal anvendes en kraft, der svarer til arealforskellen mellem magnetankeret og ventilsæderne.consumption for actuation in this design is reduced to a fraction, because now only a force corresponding to the area difference between the magnet anchor and the valve seats must be applied over the magnetic anchor.

55

Ved overtrykssystemer er det derimod fordelagtigt, når det virksomme tværsnitsareal for magnetankeret er større end det virksomme tværsnitsareal af hvert af de to ventilsæder. Også i dette tilfælde behøver man via magnetankeret kun at tilføre 10 en kraft, der svarer til arealforskellen.In the case of overpressure systems, on the other hand, it is advantageous when the effective cross-sectional area of the magnetic anchor is greater than the effective cross-sectional area of each of the two valve seats. In this case, too, via the magnetic anchor only 10 has to be applied a force corresponding to the area difference.

Der kan så ved begge udf'ørelsesformer for det meste gives afkald på den ved sådanne ventiler sædvanlige tilbagetrækningsfjeder, og konstruktionen af ventilen bliver særlig enkel.In both embodiments, it is usually possible to relinquish the usual retraction spring for such valves, and the construction of the valve becomes particularly simple.

1515

Ved en udformning med forskelligt store ventilsæder opnås, at den normale bredde for tryktilslutningen og arbejdstilslut-ningen på ventilen er lige store. De på grund af de forskellige diametre af ventilsæderne optrædende forskellige åbne- henholds- 20 vis lukkekræfter i de to endestillinger for ventiltallerkenen bliver udkompenseret ved hjælp af den særlige udformning af magnetkarakteristikken, hvis forløb kan påvirkes ved kendte fremgangsmåder.In a design with different sized valve seats, it is achieved that the normal width of the pressure connection and the working connection of the valve are equal. The different open or closing forces due to the different diameters of the valve seats in the two end positions of the valve plate are compensated by the special design of the magnetic characteristic, the course of which can be influenced by known methods.

2525

Til opnåelse af en aftætnende føring, men med særlig lav friktion, af magnetankeret i styrerøret, har det vist sig at være fordelagtigt, at der i det til hovedstykket tilgrænsende afsnit af styrerøret er indlagt en folie af en fluorholdig polymer, som med en forud given længde omslutter magnetankeret på dettes 30 cylinderflade og er radialt og aksialt fikseret. Det har vist sig, at folie af en fluorholdig polymer, f.eks. polytetrafluor- ethylen (PTFE), polytetrafluorethylenperfluorpropylen (PFEP), polychlortrifluorethylen (PCTFE) eller polyvinylidenfluorid (PVDF) har fremragende glideegenskaber og giver minimalt slid.In order to obtain a sealing guide, but with a particularly low friction, of the magnetic anchor in the guide tube, it has been found advantageous that a foil of a fluorine-containing polymer, as with a predetermined length encloses the magnetic anchor on its 30 cylinder surface and is radially and axially fixed. It has been found that foil of a fluorine-containing polymer, e.g. polytetrafluoroethylene (PTFE), polytetrafluoroethylene perfluoropropylene (PFEP), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE) or polyvinylidene fluoride (PVDF) have excellent sliding properties and provide minimal wear.

Fastgørelsen af en sådan folie i styrerøret kan ske ved enkel indklæbning, den kan imidlertid også ifølge opfindelsen ske 35 5The attachment of such a foil to the guide tube can be effected by simple adhesion, but it can also be carried out according to the invention

DK 154728 BDK 154728 B

derved, at folien er indklemt på den mod hovedstykket vendte side mellem ydersiden af en på endefladen af hovedstykket pålagt O-ring og indervæggen af styrerøret. Ved denne udførelsesform har det vist sig, at det er tilstrækkeligt at indlægge 5 folien i styrerøret og at fastgøre den på den angivne måde ved dens ene ende. Ifølge en særlig egenskab ved det anvendte foliemateriale hæfter dette efter en tids brug overordentligt stærkt til den som underlag tjenende indervæg i styrerøret, fordi det til dels flyder ind i ujævnhederne i dette underlag.in that the foil is clamped on the side facing the head piece between the outside of an O-ring applied to the end surface of the head piece and the inner wall of the guide tube. In this embodiment, it has been found that it is sufficient to insert the foil into the guide tube and to attach it in the manner indicated at one end thereof. According to a special feature of the foil material used, this, after a period of use, adheres extremely strongly to the inner wall of the guide tube, as it partly flows into the unevenness of this substrate.

10 Den meget gode glideevne indstiller sig efter kort tids brug, især da når magnetankerets ydre cylinderflade er en godt poleret overflade. Det har vist sig at være fordelagtigt, når dybden af ruhederne på overfladen af magnetankerets cylinderflade er mindre end 2 ym, medens dybden af overfladeruhederne på 15 den af folien dækkede del af den indre cylinderflade af styrerøret ligger i området mellem 0,01 og 0,1 mm.10 The very good sliding ability settles after a short period of use, especially when the outer cylinder surface of the magnetic anchor is a well polished surface. It has been found to be advantageous when the depth of the roughness on the surface of the cylinder surface of the magnetic anchor is less than 2 µm, while the depth of the surface roughness on the part covered by the film of the inner cylinder surface of the guide tube is in the range of 0.01 to 0. 1 mm.

Det har vist sig, at ved en sådan udformet føring af magnetankeret med lav friktion i styrerøret kan ventilens levetid 20 « mindst øges til det firdobbelte. Endvidere er det pa grund af den stærkt formindskede friktion muligt at arbejde med mindre magnetspoleydelse eller at frembringe større kræfter med den samme magnetspoleydelse. Det har vist sig, at energiforbruget kan sænkes med indtil 30%.It has been found that with such a designed guide of low friction magnetic anchor in the guide tube, the life of the valve 20 'can be increased to at least fourfold. Furthermore, due to the greatly reduced friction, it is possible to work with less magnetic coil performance or to generate greater forces with the same magnetic coil performance. It has been found that energy consumption can be reduced by up to 30%.

2525

De særlig fordelagtige udførelsesformer for ventilen ifølge opfindelsen ifølge krav 6 og 7 giver en enkel mulighed for at indstille ventilen på forskellige gennemstrømningsværdier.The particularly advantageous embodiments of the valve according to the invention according to claims 6 and 7 provide a simple possibility to adjust the valve to different flow values.

3030

Det har vist sig, at ventilen ifølge opfindelsen også ved temperaturstigning og deraf betinget stærk modstandsvækst fungerer upåklageligt. Ventilen kan benyttes såvel ved gas-formige som også ved flydende medier.It has been found that the valve according to the invention also functions impeccably at temperature rise and consequently strong resistance growth. The valve can be used for both gaseous and liquid media.

I det følgende bliver 3/2-vejs ventilen ifølge opfindelsen forklaret nærmere ved hjælp af to udførelseseksempler og under henvisning til tegningen, hvor 35In the following, the 3/2-way valve according to the invention is explained in greater detail by means of two embodiments and with reference to the drawing, in which

DK 154728 BDK 154728 B

e fig. 1 viser et lodret snit langs linien I-I i fig. 2 gennem en første udførelsesform for en med jævnstrøm styrbar 3/2-vejs ventil ifølge opfindelsen, 5 fig. 2 et vandret snit langs linien II-II i fig. 1, fig. 3 et lodret snit som i fig. 1 gennem en anden med jævnstrøm styrbar udførelsesform for en 3/2-vejs ventil ifølge opfindelsen, 10 fig. 4 et lodret snit som i fig. 1 gennem en med vekselstrøm styrbar udførelsesform for en 3/2-vejs ventil ifølge opfindelsen og 15 fig. 5 en magnet-karakteristik for en 3/2-vejs ventil ifølge fig. 1 og 2.e fig. 1 shows a vertical section along line I-I in FIG. 2 is a first embodiment of a 3/2-way directional valve according to the invention; FIG. 2 is a horizontal section along line II-II of FIG. 1, FIG. 3 shows a vertical section as in FIG. 1 through another DC controlled embodiment of a 3-way valve according to the invention; FIG. 4 is a vertical sectional view similar to FIG. 1 through an alternatively controllable embodiment of a 3/2-way valve according to the invention; and FIG. 5 is a magnetic characteristic of a 3/2-way valve according to FIG. 1 and 2.

Ved de i fig. 1-4 viste udførelseseksempler er samme konstruktionsdele betegnet med samme henvisningstal.In the FIG. 1-4, the same structural parts are designated by the same reference numerals.

2020

Den i fig. 1 og 2 viste 3/2-vejs ventil har et ventilhus 1 med en tryktilslutning P, som kan tilsluttes en undertryksledning, samt en arbejdstilslutning A, som er tilsluttet et modtagerapparat, f.eks. en malkemaskine. Tryktilslutningen 25 P er via en kanal 4 og arbejdstilslutningen A via en kanal 5 forbundet med et ventilkammer 2, som er anbragt med den ene side åben ind mod ventilhuset 1. I den forbindelse er den i ventilkammeret 2 udmundende ende af kanalen 4 udformet som et ventilsæde 3.The FIG. 1/2 valve 3/2-way has a valve housing 1 with a pressure connection P, which can be connected to a suppression line, and a working connection A, which is connected to a receiver apparatus, e.g. and a milking machine. The pressure connection 25 P is connected via a duct 4 and the working connection A via a duct 5 to a valve chamber 2 which is arranged with one side open towards the valve housing 1. In this connection, the end of the duct 4 opening in the valve chamber 2 is formed as a valve seat 3.

30 På ventilhuset 1 er en ventiloverdel 6 således tryktæt påsat, at den aflukker ventilkammeret 2 udad. På ventiloverdelen 6 er på oversiden anbragt ventilens magnetsystem med en magnetspole 7, gennem hvilken et styrerør 10 er ført igennem 3 5 i længderetningen. I overdelen af magnetspolen 7 er der indsat et hovedstykke 9, som er forbundet med den langs med ydersiden af magnetspolen 7 førte magnetbøjle 9a. Hovedstykket 9 og30 On the valve body 1, a valve top 6 is so tightly sealed that it closes the valve chamber 2 outwards. On the valve top 6 is arranged on the upper side the solenoid system of the valve with a solenoid coil 7, through which a guide tube 10 is passed longitudinally through 35. A head piece 9 is inserted in the upper part of the magnetic coil 7 which is connected to the magnetic bracket 9a, which is guided along the outside of the magnetic coil 7. The headpiece 9 and

DK 154728 BDK 154728 B

7 magnetbøjlen 9a består af magnetisk ledende materiale.7 The magnetic bracket 9a consists of magnetically conductive material.

I styrerøret 10 er et magnetanker 8 indført bevægeligt, hvilket anker på sin overside har en skulder 8a, der samvirker med 5 en på undersiden af hovedstykket 9 anbragt udtagning 9b om opnåelse af et ønsket forløb af magnet-karakteristikken.In the guide tube 10, a magnetic anchor 8 is movably inserted, which anchor on its upper side has a shoulder 8a which cooperates with a recess 9b located on the underside of the head piece 9 to obtain a desired course of the magnetic characteristic.

Til tætnende føring af magnetankeret 8 med lav friktion i styrerøret 10 er der i styrerøret indklæbet en folie 20 af polytetrafluorethylen. Den indklæbede folie er anbragt således, at den ikke forstyrrer den magnetiske flux, altså ikke formindsker jerntværsnittet, ikke forøger luftspalten og ikke forlænger den magnetiske fluxvej.To seal the low-friction magnetic anchor 8 in the guide tube 10, a film 20 of polytetrafluoroethylene is embedded in the guide tube. The adhesive foil is arranged so that it does not interfere with the magnetic flux, ie does not reduce the iron cross-section, does not increase the air gap and does not extend the magnetic flux path.

15 Den nederste ende af magnetankeret 8 er via en metalstang II forbundet med en ventiltallerken 12, der ligger over for ventilsædet 3'. Mellem ventiloverdelen 6 og ventilhuset 1 er der indsat en ringformet plade 13, som aflukker ventilkammeret 2 opefter, og som har en midterste gennemgangsåbning, 20 der på den mod ventilkammeret 2 vendte side er udformet som det andet ventilsæde 14. Gennem åbningen til ventilsædet 14 er ventilstangen 11 ført igennem, så at den til begge sider virkende ventiltallerken 12 valgfrit aflukker det første ventilsæde 3' eller det andet ventilsæde 14 alt efter stillingen 2 5 af magnetankeret 8.The lower end of the magnetic anchor 8 is connected via a metal rod II to a valve plate 12 which faces the valve seat 3 '. Between the valve upper part 6 and the valve housing 1 is an annular plate 13 which closes the valve chamber 2 upwards and which has a central passage opening 20 which is formed on the side facing the valve chamber 2 as the second valve seat 14. Through the opening for the valve seat 14 the valve rod 11 is passed through so that the valve plate 12 acting on both sides optionally closes the first valve seat 3 'or the second valve seat 14 according to the position 25 of the magnetic anchor 8.

Diameteren af det andet ventilsæde 14 er større end diameteren af det første ventilsæde 3', i hvilken forbindelse diameterforskellen er valgt således, at der under hensyntagen til 30 tykkelsen af ventilstangen 11 opstår et ringformet gennemgangsrum i åbningen i det andet ventilsæde 14, hvis gennemgangstværsnit svarer til gennemgangstværsnittet for det første ventilsæde 3'.The diameter of the second valve seat 14 is greater than the diameter of the first valve seat 3 ', in which connection the diameter difference is selected such that, taking into account the thickness of the valve rod 11, an annular passage space is formed in the opening in the second valve seat 14, whose passage cross section corresponds to the cross-section of the first valve seat 3 '.

35 På oversiden af den ringformede plade 13 er der i alt tilvejebragt fire radialt forløbende opsatse 15. Mellemrummene mellem opsatsene 15 fremstiller radialt forløbende strømningskanaler 16. I ydervæggen hørende til ventiloverdelen 6 findes gen- 835 On the upper side of the annular plate 13, a total of four radially extending stays 15 are provided. The spaces between the stays 15 produce radially extending flow channels 16. In the outer wall of the valve top 6

DK 154728 BDK 154728 B

nemgangsslidser 17, som fremstiller den med yderrummet forbundne tilbageløbstilslutning R for ventilen. Strømningskanalerne 16 er umiddelbart forbundet med åbningen i det andet ventilsæde 14, og den ringformede plade 13 kan, som det ses på fig.passageway slots 17 which produce the return connection R connected to the valve for the valve. The flow channels 16 are immediately connected to the opening in the second valve seat 14, and the annular plate 13 can, as seen in FIG.

5 2, være indsat således, at opsatsene 15 med udtagningerne 15a er i indgreb med næser 6a, som findes på indersiden af ventiloverdelen 6 på en sådan måde, at indgangsåbningen for strømningskanalen 16 flugter med gennemgangsslidsen 17. Dermed er tilbageløbstilslutningen R indstillet på den maksimale gennemstrømning.5 2, be inserted so that the recesses 15 with the recesses 15a engage the noses 6a which are located on the inside of the valve top 6 in such a way that the inlet opening of the flow duct 16 aligns with the passage slot 17. Thus, the reflux connection R is set to the maximum flow.

Den ringformede plade 13-kan imidlertid også være indsat således 1 ventilhuset 1, at opsatsene 15 befinder sig i den i fig.However, the annular plate 13 may also be inserted in the valve housing 1 so that the supports 15 are in the position shown in FIG.

2 med stiplede linier indtegnede stilling, i hvilken udtag- 15 o ningerne 15a er i indgreb med næser 17a, som er anbragt pa indersiden af ventiloverdelen 6 i området ved gennemgangsslidserne 17. Som det ligeledes fremgår af fig. 2, er gennemstrømningstværsnittet gennem tilbageløbstilslutningen R ned-droslet ved den stilling af den ringformede plade 13, fordi 20 opsatsene 15 i denne stilling afdækker en del af indgangstværsnittet for gennemgangsslidserne 17.2 in dotted lines, in which the recesses 15a engage noses 17a which are arranged on the inside of the valve top 6 in the region of the passage slots 17. As can also be seen in FIG. 2, the flow cross-section through the reflux connection R is lowered at that position of the annular plate 13, because the posts 15 in this position cover a portion of the input cross-section of the passage slots 17.

Som det fremgår af fig. 1, er tryktilslutningen P anbragt i retning af ventilens langsgående midterakse, medens arbejds-25 tilslutningen A er anbragt på sidefladen af ventilhuset 1, altså under en vinkel på 90° i forhold til tryktilslutningen P. Dette åbner den mulighed at sammenfatte flere af de i fig.As shown in FIG. 1, the pressure connection P is positioned in the direction of the longitudinal center axis of the valve, while the working connection A is placed on the side surface of the valve housing 1, that is, at an angle of 90 ° to the pressure connection P. This allows it to summarize several of the FIG.

1 og 2 viste ventiler til en blok og at tilslutte dem til en ikke vist fælles undertryksledning med tryktilslutninger 30 P. Til de så parallelt stående arbejdstilslutninger A hørende til de forskellige ventiler kan så de til modtagerapparaterne førende ledninger tilsluttes.1 and 2 to a block and to connect them to a common negative pressure line with pressure connections 30 P. The working connections A of the different valves, which are so parallel, can then be connected to the wires leading to the receiver apparatus.

Ventilen kan let adskilles og sammensættes, da den kan være 35 opbygget af kun fire fra hinanden adskillelige dele, nemlig ventilhuset 1, ventiloverdelen 6, på hvilken magnetsystemet er fast anbragt, magnetankeret 8, hvorpå ventiltallerkenen 9The valve can be easily separated and assembled as it can be constructed of only four separable parts, namely the valve housing 1, the valve cover 6 on which the magnetic system is fixedly mounted, magnetically anchored 8, on which the valve plate 9

DK i 54728 BDK in 54728 B

12 er fast anbragt, og den mellem ventiloverdelen 6 og ventilhuset i indsættelige ringformede plade 13. Dette har til følge, at en adskillelse af ventilen med henblik på rengøring eller for at indstille den ringformede plade 13 også kan gennemføres 5 af ikke-fagkyndige brugere.12 is fixedly positioned and that between the valve top 6 and the valve body in insertable annular plate 13. As a result, a separation of the valve for cleaning or to adjust the annular plate 13 can also be carried out 5 by non-skilled users.

Ved den i fig. 1 og 2 viste udførelsesform er rummet 9b oven over magnetankeret 8 tilsluttet en gennem magnetankeret 8 og ventilstangen 11 ført forbindelseskanal 22, som udmunder 10 ved ventiltallerkenen 12 på den side, der vender hen mod det første ventilsæde 3'. På denne måde er rummet 9b skiftevis forbundet med tryktilslutningen P eller (i ventilens åbne tilstand) med arbejdstilslutningen A. Ved denne udførelsesform er der på en også i fig. 1 antydet måde sørget for, at det 15 virksomme tværsnitsareal for ventilsædet 3' og ventilsædet 14 er større end det virksomme tværsnitsareal for magnetankeret 8. Dette har til følge, at der i ventilens lukkede tilstand på undersiden af ventiltallerkenen 12 hersker det samme undertryk som i rummet 9b oven over magnetankeret 8. På ventiltaller- 20 o keren 12 virker så kun en lukkekraft, som svarer til differencen mellem de to ovenfor nævnte virksomme flade.^arealer. Der behøves derfor ved åbning af ventilen ved hjælp af magnetsystemet også kun at blive fremkaldt en kraft, som svarer til denne difference. Derved kan den til åbning nødvendige elektriske 2 5 effekt reduceres til en brøkdel af den ellers nødvendige værdi. Det har vist sig, at spalten mellem magnetankeret 8 og folien 20 kan holdes så lille, at en udveksling mellem rummet 9b og tilbageløbstilslutningen R, altså det udvendige rum, praktisk taget ikke finder sted.In the embodiment shown in FIG. 1 and 2, the compartment 9b above the magnet anchored 8 is connected to a connecting channel 22 through the magnet anchored 8 and the valve rod 11 which opens 10 at the valve plate 12 on the side facing the first valve seat 3 '. In this way, the space 9b is alternately connected to the pressure connection P or (in the open state of the valve) to the working connection A. In this embodiment, in a manner shown in FIG. 1 suggested that the effective cross-sectional area of the valve seat 3 'and the valve seat 14 are larger than the effective cross-sectional area of the magnetic anchor 8. This means that in the closed state of the valve on the underside of the valve plate 12 the same negative pressure prevails as in the space 9b above the magnetic anchor 8. On the valve counter 20, then only a closing force is applied which corresponds to the difference between the two operating surfaces mentioned above. Therefore, when opening the valve by means of the magnetic system, only a force corresponding to this difference is needed. Thereby, the electrical power required for opening can be reduced to a fraction of the otherwise required value. It has been found that the gap between the magnetic anchor 8 and the foil 20 can be kept so small that an exchange between the space 9b and the reflux connection R, i.e. the outer space, practically does not take place.

3030

Befinder ventilen sig i den i forhold til tryktilslutningen P åbnede tilstand, i hvilken ventiltallerkenen 12 ligger an mod det andet ventilsæde 14, så er rummet 9b oven over magnetankeret 8 via forbindelseskanalen 22 forbundet såvel med tryk-35 tilslutningen P som også med arbejdstilslutningen A, og der virker fremover en til den ovenfor betegnede arealdifference svarende lukkekraft i afhængighed af det herskende undertryk.If the valve is in the state opened relative to the pressure connection P, in which the valve plate 12 abuts the second valve seat 14, the space 9b above the magnetic anchor 8 is connected via the connecting channel 22 to both the pressure connection P and also to the working connection A, and in future, a closing force corresponding to the above-mentioned area difference acts in dependence on the prevailing negative pressure.

1010

DK 154728 BDK 154728 B

¥éå inaMming af magnetsystemet lutter ventilen selvstær digt, uden at det er nødvendigt med en tilbagetrækningsfjeder.When the magnetic system is inhaled, the valve seals evenly, without the need for a retraction spring.

I fig. 3 er vist en 3/2-vejs ventil, der er konstrueret analogt 5 med den i fig. 1 viste ventil, men som ved sin tryktilslutning P kan tilsluttes en overtryksledning, medens arbejdstilslut-ningen A ligeledes kan tilsluttes til et modtagerapparat.In FIG. 3 is a 3/2-way valve constructed analogously to that of FIG. 1, but which at its pressure connection P can be connected to an overpressure line, while the working connection A can also be connected to a receiver apparatus.

Denne ventil adskiller sig fra de ovenfor beskrevne ventiler 10 derved, at de virksomme tværsnitsarealer af ventilsæderne 3 og 14' er beregnet således, at de er en forud given del mindre end det virksomme- tværsnitsareal i magnetankeret 8.This valve differs from the valves 10 described above in that the effective cross-sectional areas of the valve seats 3 and 14 'are calculated to be a predetermined portion smaller than the effective cross-sectional area of the magnetic anchor 8.

Rummet 9b oven over magnetankeret 8 er via en forbindelseskanal 23 forbundet med den mod ventilsædet 3 vendte overflade af 15 ventiltallerkenen 12, i hvilken den udmunder. I den i fig.The space 9b above the magnetic anchor 8 is connected via a connecting channel 23 to the surface of the valve plate 12 facing the valve seat 3 in which it opens. In the embodiment shown in FIG.

3 viste inaktiverede tilstand hos magnetsystemet er to arealer virksomme, nemlig tværsnitsarealet af magnetankeret 8 og arealet under det første ventilsæde 3. Svarende til arealdifferencen er ventilen lukket med en af trykket fremkommet lukkekraft, 2 0 uden at en særlig lukkefjeder er nødvendig. Ved åbningen af ventilen skal igen kun anvendes en åbningskraft, der svarer til denne arealdifference. I magnetsystemets påvirkede tilstand er ligeledes to arealer virksomme, nemlig magnetankerets 8 virksomme tværsnitsareal og arealet under det andet ventilsæde 25 o .3, two areas are active, namely the cross-sectional area of the magnetic anchor 8 and the area under the first valve seat 3. According to the area difference, the valve is closed with a closed closing force, without a special closing spring. When opening the valve again only an opening force corresponding to this area difference must be used. In the affected state of the magnetic system, two areas are also active, namely the effective cross-sectional area of the magnetic anchor 8 and the area under the second valve seat 25 o.

14'. Også i denne tilstand har magnetsystemet kun den opgave at holde magnetankeret 8 imod en kraft svarende til arealdifferencen. Også denne ventil kan være drevet uden tilbagetrækningsfjeder, når den bliver styret med et minimalt mediums- tryk. I det tilfælde, hvor ventilen bliver taget i brug fra 30 trykket nul, kræves en lille fjeder, som imidlertid kun skal overvinde de yderst ringe friktionskræfter i magnetankeret 8.14 '. Also in this state, the magnetic system has only the task of holding the magnet anchor 8 against a force corresponding to the area difference. This valve can also be operated without retraction spring when controlled with minimal medium pressure. In the case where the valve is used from zero pressure, a small spring is required which, however, only has to overcome the extremely low frictional forces in the magnetic anchor 8.

Por at lette samlingen af ventilen er ved denne udførelsesform ventilstangen 11" indskruet i en boring 8b i magnetankeret 8. 1 35 fig. 4 er vist en variant af udførelsesformen for en 3/2-vejs ventil ifølge fig. 1, som er særlig egnet til styring ved hjælp af vekselstrøm.In order to facilitate the assembly of the valve, in this embodiment the valve rod 11 "is screwed into a bore 8b in the magnetic anchor 8. Fig. 4 shows a variant of the embodiment of a 3-way valve according to Fig. 1, which is particularly suitable. for control by alternating current.

1111

DK 154728 BDK 154728 B

I fig. 4 er alle konstruktionsdele, som svarer til udførelsesformen ifølge fig. 1, betegnet med samme henvisningstal, og .der bliver med hensyn bil disse enkeltdele henvist til ovenfor givne beskrivelse af udførelsesformen ifølge fig. 1.In FIG. 4 are all structural parts corresponding to the embodiment of FIG. 1, denoted by the same reference numerals, and with respect to the car, these individual parts are referred to the above description of the embodiment of FIG. First

55

Den i fig. 4 viste ventil har et i magnetspolen 7 indsat hovedstykke 9', i hvis nedre flade, som vender imod magnetankeret 8', der er indsat en kortslutningsring 18.The FIG. 4 shows a head 9 'inserted in the magnet coil 7, in the lower face of which faces the magnetic anchor 8', a short-circuit ring 18 is inserted.

10 Desuden er ved denne udførelsesform ventiltallerkenen 12 ikke forbundet med magnetankeret 8' ved hjælp af en gennemgående stiv ventilstang, men ventilstangen har en afbrydehse, over hvilken der ved hjælp af et fjederelement er bygget en bro.In addition, in this embodiment, the valve plate 12 is not connected to the magnetically anchored 8 'by means of a through-going rigid valve rod, but the valve rod has a disconnect ring over which a bridge element is built with a spring element.

Dette opnås derved, at der på undersiden af magnetamkeret i 5 8' findes en tap ll'a, og på oversiden af ventiltallerkenen 12 findes en tap ll'b, og der på disse to tappe er indskudt enderne af en skruefjeder 19. Ved denne udformning bliver en vibrering af ventiltallerkenen under drift med vekselstrøm forhindret.This is achieved by the fact that on the underside of the magnetic bar in 5 8 'there is a pin 11a and on the upper side of the valve plate 12 there is a pin 11b, and on these two pins the ends of a screw spring 19 are inserted. design, a vibration of the valve plate during AC operation is prevented.

2020

Ved udførelsesformen i fig. 4 er på lignende måde som ved udførelsesformen i fig. 1 rummet 9'b oven over magnetankeret 8'1 via en forbindelseskanal 25, der er ført såvel gennem magnetankeret 8', tappen ll'a og tappen ll'b forbundet med den mod 25 ventilsædet 3 vendte side af ventiltallerkenen 12. Tor at denne forbindelse ved afbrydelsen mellem endefladerne af tappene ll'a og ll'b ikke skal blive ødelagt, er der uden på skruetrykfjederen 19 trukket en tætnende slange, f.eks. en gummislange 26. På denne måde har ventilen de samme egenskaber 3 0 som den ved hjælp af fig. 1 beskrevne ventil, og kun de forud givne arealdifferencer mellem ventilsæderne 3 og 14 på den ene side og ventilankeret 8' på den anden side er virksomme til åbning og lukning, så at ventilen arbejder ved det mindst mulige energiforbrug og uden en tilbagetrækningsfjeder. 2 35 2 de øvrige enkelttræk svarer udførelsesformen ifølge fig.In the embodiment of FIG. 4 is similar to the embodiment of FIG. 1, the space 9'b above the magnetic anchored 8'1 via a connecting channel 25 which is passed through both the magnetic anchored 8 ', the pin 11a and the pin 11b connected to the side of the valve plate 12 facing the valve seat 3. a connection at the interruption between the end surfaces of the pins 11a and 11b is not to be damaged, a sealing hose, e.g. a rubber hose 26. In this way, the valve has the same properties 30 as that of FIG. 1, and only the predetermined area differences between the valve seats 3 and 14 on the one hand and the valve anchor 8 'on the other hand are effective for opening and closing, so that the valve operates at the least possible energy consumption and without a retraction spring. 2 35 2 the other single features correspond to the embodiment of FIG.

4 til udførelsesformen ifølge fig. 1.4 for the embodiment of FIG. First

DK 154728 BDK 154728 B

1212

Udformningen af de to ventilsæder 3 og 14 med forskellige diametre har til følge, at der under drift af ventilen, ved hvilken tryktilslutningen P er sluttet til en undertryksledning, i de to endestillinger af ventiltallerkenen 12 på det første 5 ventilsæde 3 henholdsvis det andet ventilsæde 14 på grund af de forskellige tætningstværsnit virker forskellige lukke-henholdsvis åbnekræfter, som i hvert tilfælde skal overvindes af den virkende magnetkraft. Dette har til følge, at magnetkarakteristikken for magnetsystemet må have et sådant forløb, 10 at der til enhver tid står en tilstrækkelig kraft til rådighed i de to endestillinger. På den anden side skal imidlertid magnet-karakteristikken også have et forløb, som garanterer en særlig gunstig effektoptagelse. Det har vist sig, at i dette tilfælde er en magnet-karakteristik, som i området mellem 15 de to endestillinger for ventiltallerkenen 12 har en sadelform, særlig gunstig. En sådan magnet-karakteristik er vist i fig. 5.The design of the two valve seats 3 and 14 with different diameters results in the operation of the valve, at which the pressure connection P is connected to a vacuum line, in the two end positions of the valve plate 12 on the first 5 valve seat 3 and the second valve seat 14, respectively. Because of the different sealing cross sections, different closing or opening forces act, which in each case must be overcome by the acting magnetic force. As a result, the magnetic characteristic of the magnetic system must be such that 10 sufficient power is available at all times in the two end positions. On the other hand, however, the magnetic characteristic must also have a course which guarantees a particularly favorable power absorption. It has been found that in this case a magnetic characteristic which in the region between the two end positions of the valve plate 12 has a saddle shape is particularly favorable. Such a magnetic characteristic is shown in FIG. 5th

I fig. 5 er den virkende magnetkraft ved en 3/2-vejsventil, som er konstrueret ifølge fig. 1 og 2, optegnet imod magnetanke- 2 0 rets forskydning, hvorved den øvre endestilling af ventil-tallerkenen 12 ved ventilsædet 14 er betegnet med E (evakuering), og den nederste endestilling ved ventilsædet 3' er betegnet med B (udluftning), og normalløftet (NH) mellem de to stillinger E og B udgør ca. 2,5 mm, og som det fremgår af fig. 5, har O ^ karakteristikken i området mellem de to stillinger E og B et sadelpunkt S. Prøvestrømmen udgjorde 0,5 A. Karakteristikken blev optegnet under de værst tænkelige betingelser, dvs. ved maksimal opvarmning og minimal fødespænding.In FIG. 5 is the acting magnetic force of a 3/2-way valve constructed in accordance with FIG. 1 and 2, plotted against the magnetic tank displacement, whereby the upper end position of valve plate 12 at valve seat 14 is designated E (evacuation), and the lower end position at valve seat 3 'is designated B (venting), and the normal lift (NH) between the two positions E and B is approx. 2.5 mm and as shown in FIG. 5, the O ^ characteristic in the region between the two positions E and B has a saddle point S. The sample flow was 0.5 A. The characteristic was recorded under the worst conceivable conditions, ie. at maximum heating and minimum feed voltage.

3030

Punkt B i fig. 5 kan sættes lig med den kraft, som er nødvendig for at trække ventiltallerkenen 12 henholdsvis magnetankeret 8 imod et modvirkende 60%'s vakuum. Efter sin aktivering gennemfarer magnetankeret normalløftet NH på 2,5 mm og må nu ved det andet ventilsæde 14 aftætne -en større flade imod vakuumet.Point B of FIG. 5 can be set equal to the force required to pull valve plate 12 and magnet anchor 8, respectively, against a countervailing 60% vacuum. After its activation, the magnetically anchored NH travels through the normal lift of 2.5 mm and must now seal at a second valve seat 14 a larger surface against the vacuum.

Den hertil nødvendige større kraft er givet ved punktet E.The greater force required for this is given at point E.

Den virkeligt til rådighed stående magnetkraft er i begge punkter væsentligt større end den nødvendige kraft. Ved hjælp 35The truly available magnetic force in both points is substantially greater than the required force. Using 35

Claims

An electromagnetically actuated 3/2-way valve for controlling a receiver apparatus in a pressure line system, the valve of which has a valve housing (1), in which is a valve chamber (2) open to one side, which via a first valve seat ( 3,3 ') 15 and a first channel (4) are connected to a pressure connection (P) and via a second channel (5) is connected to a working connection (A) and a valve cover (6) which is fixed connected to the valve housing (1), which closes the open side of the valve chamber (2) and on which is mounted a magnetic system 20 (7-9) with a magnetic coil (7), in which there is one in a guide tube (10) ) controlled magnetic anchor (8,8 ') which faces an upper portion (9,9') of the upper part (9,9 ') of the magnet coil (9a) which is connected to a first valve seat (3). , 3 ') facing end is connected to a valve plate (12) acting on both sides and opposite to the side of the valve plate (1, opposite the first valve seat (3, -3')). 2) there is another valve seat (14, 14 *) through which the valve chamber (2) is connected to one on the side of the valve top (6) in the region between the other. 30 valve seat (14,14 *) and the lower end of the magnetic anchor (8,8 *) guide tube (10) arranged in the return connection (R), and wherein the magnet anchor (8, '8') is connected to the valve plate (12) via a valve rod (11,11 ", 11 * a, 11 * b) passed through the opening in the second valve seat (14,14 *) while holding an annular passageway 35 and the space (9b, 9'b) of flour Hinge magnetic anchored (8.8 *) and head piece (9.9 *) are connected to the space below the valve plate (12) via a magnetic anchor and through the valve rod (11,11 ", 11'afll'b) passed through DK 154728 B 22,23,25), which terminates on the side of the valve plate (12) facing the first valve seat (3.3 '), characterized in that the cross-sectional area of the passage space 5 between the valve rod (11,11') and the second valve seat (14,14 ') is equal to the effective cross-sectional area of the pressure connection (P) j and that the magnetic anchor (8,8') is sealed relative to the medium, but with little friction, into the guide tube (10) by a film (20) of a fluorine-containing polymer, which is radially and axially retained and which is disposed over the guide tube (10) adjacent to the head portion (9,9 ') adjacent to the body (9,9') a predetermined length encloses the cylinder surface of the magnetic anchor (8,8 '), whereby the effective cross-sectional area of the magnetic anchor (8,8') at a valve for an underpressure conduit system is a given size smaller, and at a valve to a overpressure line system a given size greater than the effective cross-sectional area for each of the two valve seats (3.3 ', 14.14'). Island Island

Valve according to claim 1, characterized in that the diameter of the second valve seat (14,14 ') is larger than the diameter of the first valve seat (3,3').

Valve according to claim 1 or 2, characterized in that the foil (20) for radial and axial fastening on the side facing the head piece (9,9 ') is squeezed between the outside of an O-layer applied to the end surface of the head piece. ring and the inner wall of the guide tube (10). 30

Valve according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the depth of the surface roughness of the cylinder surface of the magnetic anchor (8,8 ') is less than 2 μιη, while the depth of the surface roughness of the part covered by the foil (20) the inner cylinder surface of the guide tube (10) lies in the range between 0.01 and 0.1 mm.

Valve according to one or more of claims 1-4 for actuation by alternating current, characterized in that the head piece (9 '} on the side facing the magnetic anchor (8 1j) has a short-circuit ring (18) and that the valve rod (ll'a, ll'b) has a break over which is bridged by a spring element (19).

Valve according to one or more of claims 1-5, characterized in that the second valve seat is arranged on the underside of an annular plate (13) inserted between the valve housing (1) and the valve upper (6), which has radial i0 on its upper side. flow channels (16) which are connected to the reflux end (R), wherein the flow channels (16) flow into the passage slots (17) in the valve top (6) connected to the outer space and form the reflux connection (R).

Valve according to claim 6, characterized in that the annular plate (13) is arranged so that it can be inserted into the valve housing (1) in at least two different positions which are offset at a predetermined angle relative to each other, wherein the inlet openings for the flow channels (16), at least in one of the positions, is displaced in such a way as to the passage slots (17) that a reduced passage area is formed.

Valve according to claim 6 or 7, characterized in that it consists of the four separable and retractable parts, the valve housing (1), the valve cover (6), the annular plate (13) and the magnetic anchor (8) with valve plate (12). 30 35