DE1814283U - Elektro-magnetventil. - Google Patents

Description

Heinz Gahrisd RA. 19ή 530-2.4.59

Oberingenieur fe

Beachreitamg zur

Yon 04erging. Heiaz Gabrisch,

Elektromagae trveatil..

Me Srfimdimg bezieht sioli auf ei3i Elektromagnetventil tu&d. besteht dariHj dass mimdestens ei& mit dem veratellbarea Yentilkörper in Yerbinduag stehemder Yeratellanker der Wirkung entgegengesetzt gerichteter land wahlweise einschaltbarer elektromagnetischer Yeratellkräfte ausgesetzt ist, die bei ihrer Einschaltung den Yentilkörper entweder im öffntangs- oder im Schließsinn verstellen, und daß weiterhin wenigstens zwei Permanentmagneten und mindestens ein mit dem verstellbaren Yentilkörper in Yerbindung stehender Haiteanker derart angeordnet sind, daß in der Yentiloffenstellung ein Halteanker an dem einen und in der Yentilschließstellung der gleiche oder ein anderer Halteanker an einem anderen Permanentmagneten zur inlage kommt, wodurch der Yentilkörper in seinen beiden Endlagen jeweils von mindestens einem Permanentmagneten festgehalten wird, ferner gekennzeichnet durch eine elektrische Schalteinrichtung zum Ausschalten des willkürlich eingeschalteten Yerstell-Elektromagneten·

Durch die Maßnahme nach der Erfindung wird erreicht, daß die elektromagnetische Verstelleinrichtung verhältnismässig einfach und billig ausgebildet und trotzdem hoch belastet werden kann, da zum Öffnen oder Scliliessen des Yentils die

Vers tell-Blektromagne ten immer nur kurzzeitig eingeschakbet werden· Man kann daher mit verhältnismässig einfachen und billigen Mitteln grosse Schaltkräfte und auch grosse Schaltwege siqher beherrschen, Ferner kann das Ventil in ;jeder beliebigen tage angeordnet werden, da der Yenti!körper in seinen beiden Endlagen durch einen Permanentmagneten sicher festgehalten wird. Hierbei ergibt sich noch der Vorteil, daß die bisher erforderliche Ventilschließfeder ganz fortfallen kann· Ein weiterer Torteil besteht darin, daß daa insbesondere bei Wechselstrom-Elektromagnetventilen auftretende störende Brummen fortfällt, da der Ümsehalt-Elektromagnet auch bei geöffnetem Yentil ausgeschaltet ist· Aus diesem G-runde kann die elektromagnetische Steuerung auch für große Ventile verwendet werden, zumal keine praktisch merkbaren Wirbelstrom-Störungen bezw· -Verluste auftreten können·

Yfeitere in den insprächen enthaltene Merkmale der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf das gezeichnete Ausführungsbeispiel näher erlätert·

Auf der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an einem Ausführungsbeispiel schematisch veranschaulicht·

In dem Ventilgehäuse 1, das mit einer Zuflußleitung 2 und einer Abflußleitung 3 für ein Strömungsmittel versehen ist, ist ein Ventilkörper 4 verstellbar geführt, der mit einem festen Ventilsitz 5 im Ventilgehäuse zusammenwirkt und durch

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eine Ventilstange 6 mit einem tauchanker 7 verbunden ist* Der verschiebbar geführte Tauchanker 7 steht unter der Einwirkung von zwei gleichachsig angeordneten elektromagnetischen Spulen 8 und 9, die wechselweise en eine Stromquelle anschlieiSbar sind und bei ihrer Einschaltung in entgegengesetztem Sinn von Strom durchflossen werden, so daß. sie eine entgegengesetzt gerichtete elektromagnetische Kraft auf den fauehanker auszuüben vermögen· Die einander zugekehrten Enden der beiden Spulen 8 und 9 sind gemeinsam an den bewegliehen Sehaltarm 10 eines Handsehalters angeschlossen, der wahlweise in eine der beiden gestrichelt angedeuteten Stellungen umgeschaltet und dabei mit einem der beiden Kontakte 1t und 12 in Verbindung gebracht werden kann. Der Eontakt 11 ist mit dem einen j?ol, beispielsweise dem Minuspol, und der Kontakt 12 mit dem anderen Pol, beispielsweise dem Pluspol, einer zweipoligen Stromquelle verbunden,

Mit dem oberen 3näe des iiauchankars 7 i&t durch einen Steuer* stift=13 das bewegliche 3^j.ial*üglied 14 eines Umschalters verbunden, das in seinen beiden bindet ellung en entweder mit einem Sontaktpaar 15 oder einem Kontaktpaar 16 des Umschalters in Verbindung steht» Dar eine Kontakt des Kontaktpaares 15 ist an das obere ^nde der Spule 9 angeschlossen, während der zweite Eontakt dieses Kontaktpaares mit dem Pluspol der Stromquelle verbunden ist. Von den beiden Kontakten des Kontaktpaares 16 steht der eine mit dem unteren Ende des opule 8 und der andere mit dem Minuspol der Stromquelle in Verbindung·

Zwischen dem -unteren Stirnende der Spule 8 und dem Ventilgehäuse 1 sind zwei Permanentmagnete 17 imd 18 mit einander zugekehrten Polen derart angeordnet, daß die Polflächen in einem dem Ventilhubweg entsprechenden Abstand voneinander liegen. Durch entsprechende Öffnungen dieser beiden Permanentmagnete ist äie Ventilstange δ frei beweglich hindurchgeführt« Zwischen den Permanentmagneten befindet sich ein mit der Ventilstange δ fest verbundener Halteanker 19» der in der Offenstellung des Ventilkörpers 4 an der 2olfleiche des oberen Magneten. 18 und in der Schließstellung des Yentilkörpü's 4 an der Polfläche des unteren Magneten 17 anliegt, so daß der Yantilkörper 4 in seinen beiden entgegengesetzten Sndlagen von je einem Permanentmagneten festgehalten wird»

Auf der Zeichnung ist das !Elektromagnetventil in der Offen-Etelliing gezeichnet, so daß das zu steuernde Strömungsmittel durch das Ventilgehäuse 1 hindurehfliesäen kann· ,/ie aus der Zeichnung ersichtlich, sind in dieser Stellung baide Spulen 6 unä 9 stromlos· Zum Umsehalten, also zum Schließen des Ventils, ist der Schaltarm 10 mit dem Kontakt 12 zu verbinden, wodurch die untere Spule 8 über das durch das Schaltglied verbundene Eontaktpaar 15 an die Stromquelle angeschlossen wird» Die eingeschaltete Spule δ zieht den tauchanker 7 nach unten, ν/ο bei der Halte anker 19 von dem Permanentmagneten 18 abgezogen wird· Gleichzeitig wird das Schaltglied 14 von dem Kontaktpaar 16 abgehoben, wodurch, die Spule 8 wieder ausgeschaltet wird. Der Ventilkörper 4 fällt unter der Wirkung der durch die Spule 8 ausgeübten Abreißkraft und des Gewichts der mit ihm verbundenen Seile in seine Abschluß stellung, so daß der Durchgang durch.

den Ventilsitz 5 geschlossen wird. Dabei berührt der H|3Ae~ anker 19 die Polfläche des Permanentmagneten 17 und wird von diesem festgehalten, so daß auch der Ventilkörper 4 sicher in seiner Abschlußstellung gehalten wird«

In der Absehlußstellung des Ventilkörpers 4 befindet sich auch das Schaltglied 14 in seiner unteren Schaltstellung, wobei es da« Kontaktpaar 15 miteinander verbindet· Hierdurch wird erreicht, daß das obere Jände der Spule 9 mit dem Pluspol der Stromquelle verbunden wird· Da das untere Ende dieser Spule 9 über den Schaltarm 10 und den Eon takt 12 ebenfalls mit dem Pluspol der Stromquelle in Verbindung steht, ist die Spule 9 noch nicht eingeschaltet, sondern lediglich ihre spätere Einschaltung vorbereitet·

Zum Öffnen des Yentils muß jetzt der Schaltarm 10 mit dem Kontakt 11 in Verbindung gebracht werden. Das hat zur folge, daß die Spule 9 jetzt über den Schaltarm 10 und den Kontakt mit dem Minuspol und über das geschlossene Kontaktpaar 15 mit Pluspol der Stromquelle in Verbindung steht, also eingeschal~ tet ist. Die eingeschaltete Spule 9 zieht den !Tauchanker 7 nach oben, wobei der Halteanker 19 von dem Permanentmagneten 17 abgerissen wird· Unter der Wirkung dieser Abreißkraft wird der !auchanker 7 in seine obere Endlage bewegt, so daÄ der Halteanker 19 die Polfläche des Permanentmagneten 18 berührt und von diesem festgehalten wird. Dadurch wird der Ventilkörper 4 in seiner Öffenstellung sicher gehalten·

Bei der Umschaltung des Yentils in seine üffenstellung |ffrd, ähnlich wie auch bei der Umschaltung in die Schließstellung, schon bei Beginn der Terstellbewegung das Schaltglied 14 von dem Kontaktpaar 15 abgehoben, so daß die Spule 9 wieder ausgeschaltet wird· In aeiner oberen Bndstellung verbindet das Sehaltglied 14 das Kontaktpaar 16 miteinander, wodurch die spätere Einschaltung der Spule 8 zu dem bereits besehriekenen Schließen des Yentils vorbereitet wird»

Durch die auf der Zeichnung veranschaulichte gleichachsige Anordnung der Spulen 6,9j des Umschalters 13 bis 16, der Permanentmagneten 17j18 mit ihrem Anker 18 und des Yentils ergibt sich eine aehr gedrängte Bauweise, so daß das Yen til auch sehr kleine Abmessungen erhalten kann»

Je nach den vorliegenden Bedrafsf allen kann das Elektromagnetventil auch noch anders als auf der Zeichnung dargestellt ausgebildet sein· Beispielsweise könnterjder Umschalter und die Permanentmagnete hintereinanderliegend an einer gemeinsamen Stirnseite des Spulenkörpers liegen· Ferner könnte man auch die Permanentmagnete getrennt voneinander an den entgegengesetzten Stirnseiten des Spulenkörpers anoirdmen, wobei für geden Permanentmagneten ein getrennter Halte anker vorzusehen wäre· Ferner könnte auch nur eine einsige Elektromagnetspule vorgesehen werden, die durch Umschaltung in zwei entgegengesetzten Richtungen von Strom durchflossen werden kann und dann jeweils in entgegengesetzter Eiclitung auf den il'auchanker einwirkt und die gewünschten Umachaltungen ausführt· Weiterhin könnte der selbsttätig

gesteuerte Umschalter auch so ausgebildet sein, daß der₍ Stromkreis der jeweils eingeschalteten Spule nicht sofort nach dem Abreißen ^HaI te ankers von einem Permanentmagneten, sondern zu einem späteren Zeitpunkt, beispielsweise kurz vor oder beim Erreichen der neuen Endlage des inkers bezw· des Yentilkörpers erfolgt* Die beiden Magnetspulen können aus zwei Einzelspulen bestehen, die entsprechend zusammengesetzt sind· Sie können aber auch als zusammenhängend gewickelte Spule hergestellt werden, die in der Mitte eine gemeinsame Anzapfstelle für den Handachalter 10 bis 12 erhält· Die selbsttätig gesteuerte Umschalteinrichtung könnte im übrigen auch als willkürlich betätigbarer Umschalter ausgebildet sein»

Claims (1)

1. P.A. 194 530-2. iS9

   1» Elektromagnetventil, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein mit dem verstellbaren YentilkÖrper (4) in Yerbindung stehender Yerstellanker (7) der Wirkting entgegengesetzt gerichteter und wahlweise eins ehalt barer elektromagnetischer Verstellkräfte ausgesetzt ist, die bei ihrer Einschaltung den YentilkÖrper entweder im Öffnungs oder im Schließsinn verstellen, und daß weiterhin wenigstens zwei Permanentmagneten (17>18) und mindestens ein mit dem verstellbaren YentilkÖrper in Verbindung stehender Halteanker (19) derart angeordnet sind, daß in der Ventiloffenstellung ein Halteanker an dem einen und in den Ventilschließstellung der gleiche oder ein anderer Halteanker an einem anderen Permanentmagneten zur Anlage kommt, wodurch, der YentilkÖrper in der jeweiligen Bndlage von mindestens einem Permanentmagneten festgehalten wird, ferner gekennzeichnet durch eine elektrische Schalteinrichtung zum Ausschalten des willkürlich eingeschalteten Elektromagneten·

   2· Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Schalteinrichtung aus einem mit dem beweglichen YentilkÖrper (4) in Verbindung stehenden Steuerglied (13) und einem von diesem betätigten Umschalter (14,15*16) besteht, der den willkürlich eingeschalteten Elektromagneten an einer gewünschten Stelle des jeweiligen Ventilhubweges selbsttätig, ausschaltet·

   3· Elektromagnetventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch, gekennzeichnet, daß der Umschalter (14 - 16) -und ein Handschalter (10,11,12) jeweils einen Unterbrecherkontakt für jeden Stromkreis der entgegengesetzt wirkenden Terstell-Elektromagneten haben, derart, daß der Umschalter in seiner jeweiligen Bndstellung den einen Unterbrecherkontakt desjenigen elektromagnetischen Stromkreises schließt, der eine der jeweils vorhergehenden Einschaltung entgegengesetzt gerichtete Yerstellkraft auszuüben vermag, während durch Umschalten des Handechalters der zugehörige zweite Unterbrecherkontakt schliessbar ist,

   4· Elektromagnetventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Yerstelleinrichtung aus zwei in gleicher Achsrichtung hintereinander angeordneten Magnet spulen (8,9) und einem in diesen beweglichen gemeinsamen !Tauchanker (7) besteht, wobei die einander zugekehrten Enden der beiden Spulen gemeinsam mit einem beweglichen Schaltglied (10) des Handachalters verbunden und wechselweise an einen Pol der Stromquelle anschließbar sind, während die beiden entgegengesetzten Enden der Magnet spulen (8,9) über je eien Unterbrecherkontakt (14,15) des selbsttätigen Umschalters mit dem jeweiligen anderen Pol der Stromquelle verbindbar sind·

   5» Elektromagnetventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetspulen (8,9)* der Umschalter (14-16), die Permanentmagnete (17,18) und der zugehörige Halte anker (19) in gleicher Achsrichtung hintereinanderliegend angeordnet sind·

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   6· Elektromagnetventil nach Anspruch 5j dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter (14,16) an der dem Ventil (4) abgekehrten Stirnseite der Magnet spulen angeordnet ist und der Tauchanker (7) durch ein Steuerglied (13) mit dem beweglichen Schaltglied (14) des Umschalters derart in Yerbindung steht, daß der jeweils eingeschaltete Unterbrecherkontakt (15 oder 16) des Umschalters kurz naoh Beginn des jeweiligen Hubweges des lauchankers (7) bezw· des Yentilkrörpera (4) unterbrochen wird.

   7· Elektromagnetventil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugekehrten lOlfläehen der Permanentmagneten (17_S18) in einem dem Tentilhub entsprechenden Abstand voneinander liegen und zvvischen diesen Polflächen ein mit dem verstellbaren Yentilkörper (4) bezw· dem !Tauchanker (7) verbundener Haltemagnet (19) derart angeordnet ist, daß er in den beiden entgegengesetzten Bndlagen des Yentiäikörpera (4) jeweils an einer Polfläche eines der Permanentmagneten (17 oder 18) anliegt·