DE1251121B

DE1251121B - Plate valve with electromagnetic lift control

Info

Publication number: DE1251121B
Application number: DENDAT1251121D
Authority: DE
Inventors: bert Miebach Vilkerath bei Köln Hu
Original assignee: Dienes Werke fuer Maschinenteile GmbH and Co KG
Current assignee: Dienes Werke fuer Maschinenteile GmbH and Co KG
Publication date: 1967-09-28

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

F16kF16k

Deutsche Kl.: 47 g-45/02 German class: 47 g -45/02

Nummer: 1 251121Number: 1 251121

Aktenzeichen: D 46046 XII/47 gFile number: D 46046 XII / 47 g

Anmeldetag: 12. Dezember 1964Filing date: December 12, 1964

Auslegetag: 28. September 1967Opening day: September 28, 1967

Das kreisringförmige oder scheibenförmige Schließteil eines Plattenventils wird bekanntlich hauptsächlich durch den Staudruck des Fluids gesteuert, daneben auch durch vorzugsweise gleichfalls plattenförmige Dämpfungs- bzw. Rückschlagfedern belastet.The annular or disc-shaped closing part of a plate valve is known mainly to be controlled by the back pressure of the fluid, in addition also by preferably also plate-shaped Damping or non-return springs loaded.

Ferner sind Steuerungen bekannt, mit denen entgegen dem Staudruck des Fluids die Abhebebewegung der Ventilplatte willkürlich verzögert oder aufgehoben werden kann. Derartige Abhebesteuerungen werden hauptsächlich in Kompressoren verwendet, um, vor allem zum entlasteten Anlauf, den Füllungsgrad des Kolbenverdichters verkleinern zu können. Furthermore, controls are known with which the lifting movement against the dynamic pressure of the fluid the valve plate can be arbitrarily delayed or canceled. Such withholding taxation are mainly used in compressors in order to be able to reduce the filling level of the reciprocating compressor, especially for relieved start-up.

Meistens sind derartige Abhebesteuerungen mechanisch wirkend ausgeführt in der Form von kronenförmigen Abhebegreifern oder von Abhebekölbchen, welche durch Federdruck, hydraulisch oder pneumatisch gegen die Ventilplatte anstellbar sind.Most of the time, such lift-off controls are designed to work mechanically in the form of crown-shaped ones Lifting grippers or lifting cams, which are operated by spring pressure, hydraulically or pneumatically are adjustable against the valve plate.

Insbesondere bei der Arbeit in hochtourigen Kolbenmaschinen macht sich die gegenüber der Ventilplatte nicht unbeträchtliche ungefederte Masse der mechanischen Abhebesteuerung störend bemerkbar. Nachteilig ist auch die Vergrößerung des Schadraumes infolge der für die Unterbringung der Abhebesteuerung notwendigen mit dem Strömungsweg kommunizierenden Hohlräume, ebenso die Vergrößerung des Einbaumaßes durch die mechanische Abhebesteuerung. Especially when working in high-speed piston engines, the unsprung mass, which is not inconsiderable compared to the valve plate, is important mechanical withdrawal tax noticeable disturbing. Another disadvantage is the enlargement of the dead space as a result of the necessary for the accommodation of the withholding tax with the flow path communicating cavities, as well as the increase in the installation dimension through the mechanical lift-off control.

Zur Verminderung dieser Mängel ist bereits ein Plattenventil mit elektromagnetischer Abhebesteuerung bekannt, deren Wicklungen in einem magnetisch leitenden Körper des Ventils mit Luftspalt eingelassen sind, und zwar in konzentrischen Nuten der Sitzringe des Ventilfängers. Dessen Material wird dadurch in den Ringbereichen ausgenutzt zur Bildung von Jochen, welche einen Nutzkraftfluß im Hubspalt durch die Ventilplattenringe konzentrieren nach Art von konzentrisch angeordneten Ring-Elektromagneten. Zur Vermeidung eines diesen Nutzkraftfluß beeinträchtigenden magnetischen Kurzschlusses über die Fängerstege müssen diese konzentrischen Ringmagnete gleichsinnig gepolt sein. Da sowohl zur Unterbringung der Erregerwicklungen wie auch zur Führung des Kraftflusses lediglich ein Teil des Ventilkörpers ausgenutzt ist, nämlich die Ringe, während andererseits der Nutzkraftfluß durch den hohen magnetischen Widerstand im Hubspaltbereich geschwächt ist, können nur nachteilig geringe elektromagnetische Abhebekräfte erzeugt werden. Das Einbringen der Erregerwicklungen in die engen konzentrischen Ringspalte ist schwierig, das Auswechseln etwa einer durchgebrannten Erregerwicklung noch schwieriger.A plate valve with electromagnetic lift-off control is already available to reduce these deficiencies known whose windings are embedded in a magnetically conductive body of the valve with an air gap are in concentric grooves in the seat rings of the valve catcher. Whose material is thereby utilized in the ring areas to form yokes, which generate a useful force flow in the lifting gap concentrate through the valve plate rings in the manner of concentrically arranged ring electromagnets. To avoid a magnetic short circuit that would impair this flow of useful power the catcher bars these concentric ring magnets must be polarized in the same direction. Since both the Only a part of the valve body accommodates the excitation windings and also for guiding the power flow is utilized, namely the rings, while on the other hand the flow of useful power through the high Magnetic resistance is weakened in the lift gap area, can only disadvantageously low electromagnetic Lifting forces are generated. The introduction of the excitation windings into the narrow concentric Annular gaps are difficult, and replacement of a burned-out excitation winding is still difficult more difficult.

Plattenventil mit elektromagnetischer
AbhebesteuerungPlate valve with electromagnetic
Withholding tax

Anmelder:Applicant:

Dienes Werke für Maschinenteile G. m. b. H.,Dienes Werke for machine parts G. m. B. H.,

Vilkerath bei KölnVilkerath near Cologne

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Hubert Miebach, Vilkerath bei KölnHubert Miebach, Vilkerath near Cologne

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Österreich vom 23. Dezember 1963 (A 10406/63)Austria of December 23, 1963 (A 10406/63)

Die Erfindungsaufgabe besteht darin, bei einem Plattenventil mit elektromagnetischer Abhebesteuerung, deren Wicklungen in einem magnetisch leitenden Körper des Ventils mit Luftspalt eingelassen sind, die vorerwähnten Mängel des bekannten Ventils dieser Gattung zu vermeiden, insbesondere unter wirtschaftlicher Ausnutzung der gesamten Konstruktion eine ausreichende Nutzkraft für die Abhebesteuerung zu erzielen.The task of the invention is, in the case of a plate valve with electromagnetic lift-off control, the windings of which are embedded in a magnetically conductive body of the valve with an air gap are to avoid the aforementioned shortcomings of the known valve of this type, especially under economic use of the entire construction sufficient power for the withholding tax to achieve.

Dies geschieht erfindungsgemäß durch die Vereinigung folgender Merkmale:According to the invention, this is done by combining the following features:

a) die Elektromagnete sind in an sich bekannter. Weise sternförmig verteilt mit gegensinniger Polarität in Umfangsrichtung,a) the electromagnets are known per se. Distributed in a star shape with opposite directions Polarity in circumferential direction,

b) die Magnetkerne sind in den Sitz- bzw. Fängerkörper eingelassen,b) the magnetic cores are embedded in the seat or catcher body,

c) zwischen die Magnetkerne und die Ventilplatten sind in die Kernbohrungen Schraubendruckfedern aus magnetisch leitendem Werkstoff eingelegt. c) between the magnetic cores and the valve plates there are helical compression springs in the core bores made of magnetically conductive material.

Durch die sternförmige Verteilung der Elektromagnete mit alternierender Polarität in Umfangsrichtung wird zwischen den Elektromagneten das Material des Ventilkörpers restlos zur Führung und Aufnahme des Kraftflusses ausgenutzt, zumal die Magnetkerne in den Sitz- bzw. Fängerkörper eingelassen sind. Eine derartige Magnetanordnung ist zwar bei einem Plattenventil zum Ersatz der Schließfeder bekannt, jedoch mit Permanentmagneten, die ohnehin zur Vermeidung magnetischen Kurzschlusses mit alternierender Polarität angeordnet, jedoch durch zusätzliche Joche verbunden und in unmagnetischemDue to the star-shaped distribution of the electromagnets with alternating polarity in the circumferential direction the material of the valve body is completely used for guidance and between the electromagnets Take advantage of the power flow, especially since the magnetic cores are embedded in the seat or catcher body are. Such a magnet arrangement is used in a plate valve to replace the closing spring known, but with permanent magnets, which anyway to avoid magnetic short-circuit arranged with alternating polarity, but connected by additional yokes and in non-magnetic

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Material eingebettet sein müssen, so daß dort eine wirtschaftliche Ausnutzung der Ventilkonstruktion für eine ausreichende elektromagnetische Nutzkraft nicht verwirklicht ist.Material must be embedded, so that there is an economical use of the valve construction for a sufficient electromagnetic useful force is not realized.

Durch die in die Kernbohrungen zwischen Magnetkerne und Ventilplatte eingelegten Schraubendruckfedern aus magnetisch leitendem Werkstoff werden diese an sich bekannten Ventilbelastungsfedern gleichfalls zur Verstärkung des Nutzkraftflusses ausgenutzt, indem der hohe magnetische Widerstand im Hubbereich der Ventilplatte überbrückt wird. Dies ergibt bei gleichem Aufwand an Amperewindungszahl eine größere und auch vorteilhaft gleichmäßigere Anziehung der Ventilplatte über deren ganzen Hubweg, also ein weiches, leicht regelbares Funktionieren der Abhebesteuerung.Thanks to the helical compression springs inserted in the core bores between the magnetic cores and the valve plate These valve loading springs, which are known per se, are made of magnetically conductive material also used to increase the useful power flow by the high magnetic resistance in the The stroke range of the valve plate is bridged. This results in the same expenditure on number of ampere turns a greater and advantageously more uniform attraction of the valve plate over its entire stroke, in other words, a smooth, easily controllable functioning of the withholding tax.

Die Justierung der Abhebekraft, sowie die Montage und das Auswechseln etwa beschädigter Elektromagnete werden in Weiterbildung der Erfindung dadurch erleichtert, daß die Magnetkerne eingeschraubte Kernschrauben sind.The adjustment of the lifting force, as well as the assembly and replacement of any damaged electromagnets are facilitated in a further development of the invention in that the magnetic cores are screwed in Are core screws.

Zur weiteren Erleichterung der Handhabung des Ventils im Betrieb können in Weiterbildung der Erfindung die Magnetspulen in Serie geschaltet und mit je einer Strombrücke ausgerüstet sein. Bei Windungsschluß in einer einzelnen Magnetspule muß dann die Verdichteranlage nicht wegen Kurzschlusses sofort außer Betrieb gesetzt werden, sondern kann, mit etwas erhöhtem Erregerstrom in den anderen Elektromagneten, weiterbetrieben werden. Bei Wicklungs-Unterbrechung in einer Magnetspule gilt das gleiche, weil die zugehörige Strombrücke einen entsprechenden Windungsschluß herbeiführt und damit zugleich den Fehlerort anzeigt.To further facilitate the handling of the valve during operation, in a further development of the invention the solenoid coils connected in series and each equipped with a current bridge. With shorted turns In a single solenoid, the compressor does not have to be installed immediately because of a short circuit can be put out of operation, but with a slightly increased excitation current in the other electromagnets, continue to be operated. In the event of a winding break in a solenoid, the same applies: because the associated current bridge brings about a corresponding interturn shortcut and thus at the same time shows the location of the fault.

Die Erfindung wird an Hand des in den F i g. 1 und 2 schematisch und teilweise im Radialschnitt dargestellte Ausführungsbeispiel veranschaulicht.The invention is based on the in FIGS. 1 and 2 schematically and partially in radial section illustrated embodiment illustrated.

Sechs Radialstege 1 des Fängerkörpers bilden je eine zylindrische, gegen die Arbeitsfläche des Fängers offene Tasche 2, welche eine Spule 5 mit Preßsitz bündig aufnimmt. Zwischen Kernschraube 4 und Ventilplatte 7 ist je eine an sich bekannte, flachgängige, die Lenkerplatte 8 durchsetzende und die Ventilplatte 7 im Schließungssinne belastende Wendeldruckfeder 3 angeordnet, die einen ständigen mechanischen und magnetischen Kraftfluß zur Ventilplatte vermittelt, wobei der im Schließungssinne wirkende mechanische Kraftfluß durch Einschaltung des vollen Erregerstromes im Sinne der Abhebesteuerung plötzlich umgekehrt werden kann. Längs des Wendelfederdrahtes entsteht dabei ein magnetischer Spannungsabfall, so daß die Wendeln einander entgegen der Federkraft anzuziehen bestrebt sind. Da der bei den bekannten elektromagnetischen Abhebesteuerungen erforderliche Luftspalt im Kraftfluß zwischen Spule und Ventilplatte durch die Wendeldruckfeder 3 stets überbrückt ist, erhält man eine völlig schlagfreie Abhebekraft, die überdies durch entsprechende Regelung des Erregerstromes stufenlos einstellbar ist zwischen einem Höchstwert in Abheberichtung und dem gegensinnigen Höchstwert in Anstellrichtung bei ausgeschaltetem Erregerstrom, entsprechend der mit der Kernschraube 5 einstellbaren mechanischen Kraft der Wendeldruckfedern 3.Six radial webs 1 of the catcher body each form a cylindrical one against the working surface of the catcher open pocket 2, which receives a coil 5 with a press fit flush. Between core screw 4 and Valve plate 7 is a known per se, flat, the handlebar plate 8 penetrating and the Valve plate 7 arranged in the closing sense onerous helical compression spring 3, which has a constant conveyed mechanical and magnetic flux of force to the valve plate, the one acting in the closing direction mechanical power flow by switching on the full excitation current in the sense of the withdrawal tax can suddenly be reversed. A magnetic voltage drop occurs along the helical spring wire, so that the coils tend to attract each other against the spring force. Since the at the known electromagnetic lift-off controls required air gap in the power flow between Coil and valve plate is always bridged by the helical compression spring 3, you get a completely Impact-free lifting force, which is also continuously adjustable by regulating the excitation current accordingly is between a maximum value in the lifting direction and the opposite maximum value in the setting direction when the excitation current is switched off, corresponding to that which can be set with the core screw 5 mechanical force of the helical compression springs 3.

Die Spulen 5 sind vollständig gekapselt und in Serie geschaltet und mit je einer Strombrücke 6 ausgerüstet, die zweckmäßig außen am Ventil in der Nähe der zugehörigen Spule angebracht wird und durch ihr Ansprechen den Ausfall der zugehörigen Spule sichtbar macht, wobei eine für Notbetrieb genügende elektromagnetische Steuerfähigkeit des Ventils durch die anderen nun entsprechend stärker erregten Elektromagnete gewährleistet bleibt.The coils 5 are completely encapsulated and connected in series and each equipped with a current bridge 6, which is expediently attached to the outside of the valve in the vicinity of the associated coil and makes the failure of the associated coil visible by responding, one for emergency operation Sufficient electromagnetic controllability of the valve by the other now correspondingly stronger excited electromagnet remains guaranteed.

Claims

Patent claims:

1. Plate valve with electromagnetic lift-off control, its windings in a magnetic conductive body of the valve with air gap embedded, marked by combining the following features:

a) the electromagnets (3) are distributed in a star-shaped manner in a manner known per se opposite polarity in the circumferential direction,

b) the magnetic cores (4) are embedded in the seat or catcher body,

c) between the magnetic cores (4) and the valve plate (7) are in the core bores (5). Inserted helical compression springs made of magnetically conductive material.

2. Plate valve according to claim 1, characterized in that the magnetic cores are screwed in Are core screws (4).

3. Plate valve according to claim 1 or 2, characterized in that the magnetic coils (5) connected in series and each equipped with a current bridge (6).

Considered publications:
German patent specifications No. 504 663, 679 714,
885 187.

1 sheet of drawings