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Elektromagnetisch betätigtes Ventil mit Handantrieb und Perinanentmagnet
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisch betätigtes Ventil mit einer
Schließfeder und einem bei Ausfall des elektromagnetischen Antriebs wirksam werdenden
Handantrieb durch einen in Aufwärtsrichtung unter Federdruck stehenden Druckknopf.
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Es sind bereits elektromagnetisch betätigte Ventile mit zusätzlichem
Handantrieb bekannt, wobei durch Trennung vom elektromagnetischen Antrieb die Verschluß-
oder Offenstellung des Ventils von Hand aufgehoben werden kann. Eine solche bekannte
Anordnung erlaubt bei einem Stromausfall die Führung des Ventils in eine andere
Endstellung, wobei jedoch eine Sicherheit für die Einhaltung der durch Handantrieb
herbeigeführten Ventilstellung nicht gegeben ist, da eine Feder nach Wegfall des
über einen Druckknopf ausgeübten Druckes das Ventil immer in die Ausgangsstellung
zurückführt. Es ist eine andere Anordnung bekannt, die das Öffnen des elektromagnetisch
betätigten Ventils von Hand nach Stromausfall zuläßt, das Schließen nach Wegnahme
des Handantriebs jedoch allein abhängig von der Schwerkraft der Ventil- und Magnetankerteile
ist. Eine andere bekannte Anordnung ermöglicht die Verriegelung des Handantriebs
nach der Betätigung durch einen Hebel mit Nocken.
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Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, ein elektromagnetisches
Ventil mit zusätzlichem, bei Stromausfall wirksam werdendem Handantrieb zu schaffen,
dessen Handantriebselemente mit den Elementen des elektromagnetischen Antriebs keine
mechanische Verbindung besitzen und dessen Handantrieb ohne umstellenden Eingriff
von Hand bei Ausfall des elektromagnetischen Antriebs das Öffnen und das Schließen
des Ventils ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-
löst, daß der
hohlzylindrische Druckknopf einen Permanentinagneten von geringerer Feldstärke als
der des Elektromagneten trägt, der in der voll eingedrückten Stellung des Druckknopfes
in die Höhe eines mit dem Magnetanker durch ein unmagnetisches Zwischenstück verbundenen
Zusatzankers gerät und diesen unter Druck der Feder gegen einen die voll geöffnete
Stellung des Verschlußstückes bestimmend den Anschlag legt, in welcher Stellung
der Druckknopf eine Zwischenstellung einnimmt.
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Durch diese Anordnung ist es entsprechend des angeführten Ausführungsbeispiels
möglich, das bei Stromausfall schließende Ventil zu öffnen und ohne Verriegelung
des Ventils oder des Druckknopfes die Offenstellung des Ventils zu erhalten. Durch
Anwendung des Permanentmagneten für die Handbetätigung ergibt sich insbesondere
ein Vorteil im konstruktiven Aufbau des elektromagnetisch betätigten Ventils in
der Ankerführungshülse, welche mit dem oberen Teil des Ventilgehäuses einen- Raum
bildet und die für eine Handbetätigung in anderen Anordnungen erforderlichen dichtzuhaltenden
Ausnehmungen oder Durchlässe für Gestänge od. dgl. vermieden' werden. In beiden
von Hand herbeigeführten Endstellungen des Ventils wird bei Rückkehr des elektrischen
Steuerstromes dir, wiedereinsetzende Erregung des Elektromagneten den Handantrieb
unwirksam machen.
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Es ist ein zusätzliches Merkmal der Erfindung, daß die Kraft der sich
gegen eine äußere Kraftschlußscheibe abstützenden Feder des Druckknopfes und auch
die Haltekraft des Permanentmagneten größer sind als die Kraft der Ventilfeder und
die Schwerkraft der Ventil- und Magnetankerteile. Bei einem langsamen Zurückführen
des Druckknopfes aus der gedrückten Stellung desselben wird dadurch das öffnen des
Ventils von Hand bis zu einem die Aufwärtsbewegung derAnker-Ventil-Anordnung begrenzenden
Anschlag ermöglicht und durch Drücken und Loslassen des Druckknopfes oder sein Herausziehen
- bei geeigneter Foringebung - aus der vom Permanentmagneten gehaltenen
und von Hand herbeigeführten Offenstehung am Anschlag die Verschlußstellung herbeigeführt.
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In der weiteren Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Haltekraft
des Permanentmagneten kleiner ist als die Kraft des Elektromagneten und der Ventilfeder
für die Rückführung der Ventil- und Magnetankerteile.
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In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform des Ventils im Schnitt
schematisch dargestellt, und zwar zeigt
F i g. 1 das Ventil
in der Schließstellung, F i g. 2 das Ventil in der durch den elektromagnetischen
Antrieb herbeigeführten Offenstellung und F i g. 3 das Ventil in der von
Hand herbeigeführten Offenstellung.
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In den Figuren bezeichnet 1 ein Ventilgehäuse, 2 ein Verschlußstück,
3 einen Ventilsitz und 3"
einen von diesem durch eine Ventilstange
4 gesteuerten Ventildurchgang. Das Verschlußstück2 steht unter der Vorspannung einer
sich am Ventilgehäuse 1
abstützenden Feder 5. Die. Ventilstange 4 ist
axial in einer am Ventilgehäuse sitzenden Hülse l' aus nicht magnetisierbarem
Material verschiebbar. Die Hülse l'
ist an ihrem äußeren Ende durch einen
Deckel l!' dicht verschlossen und -steht mit ihrem entgegengesetzten Ende lediglich
mit dem Raum oberhalb des Ventilsitzes 3 in Verbindung. Das äußere Ende der
Ventilstange 4 ist als Anker 8 für einen Permanentmagaeten 18 ausgebildet.
Zwischen dem Anker 8
und dem Verschlußstück 2 ist der Elektromagnetanker
6 angeordnet, wobei das Zwischenstück 7 zwischen den beiden Ankern
8 und 6 aus nicht magnetisierbarem Material besteht. Die Magnetspule
14 ist zentrisch von der Hülse l' durchgriffen und sitzt zwischen einer inneren,
am Ventilgehäuse sich abstützenden und einer äußeren Kraftschlußscheibe
9 bzw. 12, die ihrerseits an ihrem Umfang durch ein Rohrstück 10 leitend
miteinander verbunden sind. Das freie Ende des Rohrstückes 10 trägt einen
Deckel 11,
in welchem der Druckknopf 15 nach oben seinen Anschlag hat.
Der durchgehend hohlzylindrisch ausgebildete, gleichachsig zur Ventilstange 4 verschiebbare
Druckknopf 15 umgreift mit seiner topffönnigen Halterung den Permanentmagneten
18. Der Druckknopf 15 mit dem Permanentmagneten 18 ist durch
eine Feder 19 beaufschlagt, die sich an der äußeren Kraftschlußscheibe
12 abstützt. Der Deckel l" der Hülse l' weist einen Anschlag
13 auf, der die Ventilstange 4 in ihrer Bewegung nach oben begrenzt.
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Die Wirkungsweise des in den F i g. 1 bis 3 dargestellten
Ventils ist wie folgt beschrieben: In F i g. 1 ist das Ventil in Schließstellung
und wird beim Einschalten eines Stromes die in F i g. 2 dargestellte Offenstellung
des Ventils einnehmen. Der Elektromagnetanker6wi.rddurchdenElektromagneten 14 gehalten.
Beim Abschalten des Stromes oder bei Stromausfall kehrt das Verschlußstück 2 unter
dem Druck der Feder 5 in die Ausgangsstellung nach F i g. 1 zurück.
In den Steuerstromkreis kann selbstverständlich auch ein anderes das Durchflußmedium
steuerndes und von physikalischen Größen abhängiges Schaltglied, z. B. ein Thermostat,
angeordnet sein, wenn das Ventil als Regelventil Verwendung findet.
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Aus dieser Stellung nach F i g. 1 , in welche das Ventil bei
Stromausfall selbsttätig zurückkehrt, kann die Öffnung auch von Hand erfolgen. Das
Eindrükken des Druckknopfes 15 bringt den Permanentmagneten 18 in
eine Wirkstellung mit dem Anker 8,
wobei beim langsamen Zurückführen des Druckknopfes
15 unter der Wirkung der Feder 19 der Anker 8 und somit die
Ventilteile in eine Stellung des Ankers 8 gegen den Anschlag 13 geführt
werden. Es wird damit die in F i g. 3 gezeigte Offenstellung des Ventils
erreicht. Aus der in F i g. 3 gezeigten Offenstellung ist das Schließen des
Ventils durch Herausziehen des Druckknopfes 15 oder durch Eindrücken des
Druckknopfes 15 und anschließendes Loslassen desselben möglich, wobei bei
letzterem der Anker 8 gegen den Anschlag 13 in der Aufwärtsbewegung,
unter dem Druck der Feder 19 gehalten, den Permanentmagneten 18 abstreift.
Der Anker 8,
damit außerhalb des Wirkbereiches des Permanentmagneten
18 gelangt, läßt die Ventilteile unter der Wirkung der Feder 5 in
die Schließstellung zurückfallen.
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Es ist aber auch möglich, daß aus der von Hand herbeigeführten Offenstellung
des Ventils nach F i g. 3 bei Wiedervorhandensein eines Stromes die in TF
i g. 2 gezeigte Offenstellung eingenommen wird, wobei automatisch der Handantrieb
unwirksam wird. Der Elektromagnetanker 6 wird dabei in den vollen Wirkungsbereich
des Elektromagneten 14 gezogen. Dieser Bewegung de-s Ankers 8 kann der Permanentmagnet
18 mit Druckknopf 15 gegen den Druck der Feder 19 nicht folgen,
so daß der Druckknopf 15 in die obere Endstellung zurückkehrt.