DE1727055U - Magnetventil. - Google Patents

Description

f?A.102814*19.2.5]

Anmelders Stuttgart, den 1-8ο 2₀ 1957

Firma ' · S-M 250 FZ!)!,

Christian Bürkert

Bau elektrischer Geräte

IngelfIngen /Württ. BGM 1 727 055

(Aas B 21756/47g Gm)

Vertreters
Patentanwalt
Dipl„-Ing. Max Bunke
Stuttgart - S
Danneckerstraße 7

Magnetventil

Bei Solenoidventilen unterscheidet man grundsätzlich awei verschiedene Ausführungenο Bei der einen Ausführung hebt der Magnet unmittelbar den Verschlußkegel oder eine mit Weichdichtung versehene Verschlußplatte an? bei der anderen hingegen, die insbesondere bei höheren Betriebsdrücken verwendet wird, öffnet und schließt das Magnetventil eine Hilfssteuerbohrung, über die das Medium normalerweise auf einen Kolben wirkt, dessen Fläche größer ist als der Sitaguerschnitt«, Bas Medium wirkt auf den Kolben und bewegt den mit ihm verbundenen Ventilkegel je nach Ausführung öffnend oder schließende

Die letztere Ausführungsform muß immer dann verwendet werde», wenn es aus räumlichen oder preislichen Gründen nicht möglich ist, den Magnet so Kugkräftig zu gestalten, daß er gegen den Druck des Mediums den Ventilkegel direkt anheben kann*

Der Nachteil dieser sogen» vorgesteuerten oder servomotorisch betätigten Ventile besteht vor allen Dingen in einem großen konstruktiv und fertigungsmäßig schwierigen Aufwand« Der Spalt zwischen Kolben und Zylinder muß nämlich wesentlich enger sein als der Quer« schnitt der Hilfssteuerbohrung_e letztere kann mit Rücksicht auf die begrenzte Zugkraft der Magnete und den auf den Hilfssteuerkegel wir-

kenden Druck des Mediums nicht beliebig groß gemacht werden.

Insbesondere bei Ventilen großer Uennweite muß der Spalt wegen des großen Kolbendurehmessers und der damit zusammenhängenden großen

I,

Spaltlänge sehr eng gehalten werden.

Bei nicht sauberem Medium» oder wenn sich in der Rohrleitung Rostpartikel oder dergleichen lös@n, besteht die Gefahr, daß diese Teilchen von dem Medium in den Spalt zwischen Kolben und Zylinder gespült werden und der Mechanismus dadurch versagte Bei warmen Medien kann bereits die verschiedene Wärmeausdehnung zwischen dem innenliegenden Kolben und dem der Außenluft ausgesetzten Zylinder su Klemmungen führen* Es wurde auch bereits beobachtet, daß ins=- besondere dann, wenn die Ventile nur gelegentlich betätigt werden, die »wischen Kolben und Zylinder auftretende Korrosion das ordnungsgemäße funktionieren beeinträchtigtο

Bs wurde auch schon vorgeschlagen, statt der Kolben und Ventile Membransysteme anzuordnen, die direkt oder indirekt die öffnung des Ventilkegels bewirken. Ventil© dieser Bauweise bedingen zusätzliche Membrankörper, besondere Verbindungsleitungen an dem Ventil und sind bei evtle Störungen oder Reparaturen schwierig au zerlegens

Allen vorgesteuerten Konstruktionen gemeinsam haftet der sehr empfindliehe Nachteil an, daß sie %& nach Bauweis© entweder gum öffnen oder sum Schließen ein unter Druck stellendes Medium notwendig haben« Ebenso muß beim Offenhalten ein Druek^eriuet in Kauf genommen werden₀ Bei Medien, die starken X^e&schwankungen unterliegen, sehließt das Ventil· entgegen dem Steuerimpuls,' wenn der Druck eine Mindestgröße unterschreitet,,

Die Erfindung bezieht sich auf eisr Magnetventil mit einer durch eine Hilfssteuerung beeinflußbaren Membran und besteht im wesentlichen darin, daß die in an sich bekannter Weise die Antriebskraft für das öffnen und Schließen des Ventils liefernde Membrane mit dem Hilfssteu@rkegel gekoppelt ±st_s derart, daß-.sie auch in druck«= losem Zustand des Ventils oder bei sehr geringen Drücken bei Erregung des Magneten vom Hilfskegel mit bewegbar ist«, Vorteilhaft wird die Membran so ausgebildet, daß-sie in ihrer Achsrichtung leicht beweglich ist und gleichseitig große Drücke aufnehmen kann« Durch

ein besonders ausgestaltetes Kanalsystem und ein vorteilhaft am umfang des verstärkten !Seiles der Membran angeordnetes Sieb kann das Ventil in sehr weiten Grenzen unempfindlich gegen Verunreinigungen gemacht werden«,

Nach einer bevorzugten Bauart gemäß dem Vorschlag der Erfindung soll das magnetisch betätigte Gestänge zuerst die HilfsSteuerung und dann über diese die Membran im öffnenden oder schließenden Sinn bewegen ο Dabei kann erfindungsgemäß die Membran so ausgebildet sein, daß sie in ihrer Randaone eine laibkreisförmige Wölbung von einem Durchmesser aufweist, der fast der Hälfte des Durchmessers des verstärkten Mittelteils entspricht, wobei auf der Innenseite des oberhalb der Membran angeordneten Deckels eine, die abgerollte Membrane aufnehmende Wölbung vorgesehen ist·

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben, sich auf der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung und den Ansprüchen«

Sin als Muffenkörper ausgebildetes Gehäuse 1 ist mit einem Deckel 2 versehen« Der Wulst der Membrane 3 dichtet das Gehäuse nach außen und gegen den Deekel abc Schrauben 4 pressen den Deckel auf das Gehäuse ₀ Die Membrane 3 ist an ihrem unteren und zentrischen Teil wesentlich verstärkt, damit sie dem Druck des Mediums auf den Ventilsitz: 5 standhalt· Falls erforderlich, kann die Membrane durch eine in ihr befindliche oder eine auf*· oder untergelegte Metallscheibe von der Größe des Ventilsitzes verstärkt werden. Der verstärkte Teil der Membrane ist an seinem Umfang mit einer Nute 6 versehen, die einerseits mit einem umlaufen«?» den Sieb ? gegen das die Membrane umströmende Medium abgeschlossen ist; andererseits ist die Hut 6 über eine kleine Bohrung 8 mit dem Raum über der Membrane verbunden« Der Deckel 2 hat nahe seinem umfang eine umlaufende Auskehlung 9, gegen die sich die Wölbung 10 der Membrane 3 legt«, Die Membrane ist in ihrer Mitte mit einer Bohrung 11 durchbrochen, deren Querschnitt größer ist als der des Kanals 8« Der Hilfssteuerkegel 12 ist geeignet, einerseits die Bohrung 11 zu verschließen und andererseits die Membrane 3 über die an ihr befestigte Kappe 13 anzuheben. Eine Feder 14 drückt die Membrane auf den Site 5« Bs kann vorteilhaft sein, die Feder 14 statt

unmittelbar auf die Membrane mittels eines geeigneten Zwischenstückes auf den Hilfsstöuerkegel wirken zu lassen* Sin oben geschlossenes Rohr i 5 aus unm&gnetischem Werkstoff ist in dem Deckel 2 druckfest befestigti-In¹ ihm befindet sich der längsbewegliche Magnetkern 16, der über eine Stange 17 den Bilfssteuerkegel 12 hält, Die Spule 18 ist vom Strom durchflossen und erzeugt in bekannter Welse die axial wirkende Zugkraft· Bin Gehäuse 19 " mit einem Deckel 20 umschließt das gesamte Magnetsystem.

Das Ventil arbeitet folgendermaßen: in beispielsweise stromlosem Zustand verschießt der Hilfösteuerkegel 12 mittels des Eigengewichtes dos Magnetkerns 16 die Hilfesteuerbohrung 11. Das Medium wirkt, sofern' es mter Druck steht, über das Sieb 7 und die Bohrung 8 auf die obere pftLäohe der Membrane 3 und drückt diese auf den Ventilsitz»' Ist kein Vordruck vorhanden, so sorgt die Feder H für ein Anliegen der Membrane auf den-Ventilsits 5. ' '"

Bei Erregung ame "Magnetspule 18 bewegt ©ich der Kern 16 nach oben, wodurch die Hilfssteuerbohrung 11 mit dem Haum über der Membrane verbunden ist« Bas Medium in diesem Raum strömt durch die Hilfer steues'holmmg 11 schneller ab als es durch die Bohrung 8 zufließe kann« 35a die Membran© in ihrem für den Auftrieb wirksamen Außen— durchmesser größer ist als der Ventilsits, hebt der Druchunterschied erster© aa₀ Bi©ae Bewegung nach oben wird dadurch unter» stützt, daß des? Hilfssteuerkegel 12 an der Kappe 13 anliegt und über difss© Si© Membran© Mit-nach ol'sen nimmt „ Ist kein unter Druck stehendes Medium ia &<$n Rohrsystem vorhanden, so hebt der Hilfs.— steuerkeg©! allein die M©mlbraK.@ an_o

Im ersten Augenblick ä®e Öffnens, insbesondere bei Verschmutzung öes Siebes T₅ wirkt unter der Membran© &®r volle unter Umständen große ¥®5?d2?m@k_s so fiaß die Memte-sia© das Bestreben hat, nach oben ausauweiöli©2s.o Ite@ Wb'lbnmg 10 legt sieh in diesem falle gegen die entsprechend ausgebildet© ^'olhw&g 9 des Obert@il©s_? wodurch di© Meaiteaa© gegesi Befor-mation oder !©ißesi gescMitst ist«

Wird äi© Spul© stromlos_s so fällt äer Kern IS ab,"der Hilfssteuerkegel 12 ¥©i?selili@ßt die Hilfssteuerbohrung 11 _s der Druck des Mediums "bsw_a di@ ifeaft &®τ led©a? 14 \7irkt mit die Membrane';

wodurch das Ventil geschlossen

Durch entsprechende Bauart des Magnetsytemes ist es möglich, das Ventil auch so auszuführen, daß es unter Strom den Durchgang des Mediums absperrte

Claims (1)

1. Bohutzaas-p-rüohe.-: ,,,.*. - ' r ■■'■■■ ''^-"^;"■".'■-■ ' -

   1,») Magnetventil mit einer durch eine Ililfssteuerung beeinflussbare ' Membrane, dadurch gekennzeichnet, dass die Membrane einerseits die Antriebskraft für das Offnen oder Schliessen des Ventiles
   liefert und andererseits gleichzeitig den Durchfluss des
   Mediums absperrt»

   2,) Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetisch betätigte Gestänge zuerst die Ililfssteuerung beein= flusst und alsdann die Membrane in öffnendem oder schliessendem Sinne bewegt,

   3«) Magnetventil nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass die Membrane mit einen Sieb versehen ist, das dem strömenden
   Medium ausgesetzt ist und die Hilfssteuerströraung hinter dem
   Sieb abgezweigt wird,

   4„) Magnetventil nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass das Rieb in einer ringförmigen Nut des Merabrankörpers unterge= bracht ist«

   5») Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Membrane so geformt ist, dass sie einerseits dem grossen
   Öffnungsdruck standhält und andererseits in axialer Richtung mit verhältnismässig kleinen Kräften bewegt werden kann»

   6») Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Membrane in ihrem äusseren Hand eine halbkreisförmige Tölbung
   hat, die sich bei evtl, grossen Öffnungsdrücken gegen ein ent= sprechend geformtes Oberteil des Ventils legt_v

   Magnetventil nach Anspruch 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Membrankörper nahe seiner Peripherie mit einem oberen und unteren Diehttingswulst versehen ist_r welcher der Zentrierung bei der Montage und gleichzeitig der Abdichtung von Ober- und Unterteil dient»