DE2225689B1 - Stopfbuchsenloses Magnetventil fur aggressive Medien - Google Patents

Description

gekapselten Raum sich der Magnetanker befindet, und daß in dem anderen Raum des Magnetankerträgers am Innenrand der Öffnung als Schließelement eine ebenfalls korrosionsfeste Kugel angeordnet ist, die aus der Öffnung herausragend mittels einer korrosionsfesten Feder von innen an die zur Kugelhalterung eingewalzte Napfwand gedrückt wird, und Verbindungsöffnungen von dem Raum hinter der Kugel durch die Napfwand zum Ventilraum hin vorhanden sind. ίο

Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Verbindung zwischen der Ober- und Unterseite des Magnetankerträgers durch eine Längsbohrung des Ankers gebildet wird, wobei der Magnetanker in seinem Träger von einem korrosionsfesten Rohr durchsetzt ist, dessen Wandung mit dem Magnetankerträger dicht verbunden ist und das den anderen Raum des Magnetankerträgers mit dem Innenraumteil der Hülse außerhalb des Magnetankerträgers verbindet.

Bei einem Ventil dieser Bauart können in vorteilhafter Weise das Ventilgehäuse, die Hülse und der Magnetankerträger, dessen Deckel und das Rohr aus säurefestem Material, der gekapselte Magnetkern jedoch aus Magnetwerkstoff, vorzugsweise Weicheisen bestehen.

Das eigentliche Dichtelement bei diesem Ventil wird vorteilhafterweise aus einer synthetischen Rubinkugel gefertigt.

Diese Ventilbauart gestattet es, den eigentlichen Magnetankerkern völlig mit säurefestem Material zu kapseln, wobei die magnetischen Eigenschaften eines stopfbuchsenlosen Magnetventils erhalten bleiben und das Ventil mit dem zu schaltenden, korrosiven Medium völlig geflutet werden kann.

Der Druckausgleich beim Schalten des Magnets zwischen Ober- und Unterseite erfolgt dabei in vorteilhafter Weise durch das den Magnetankerträger und den Magnetkern durchsetzende Rohr, welches ebenfalls aus säurefestem Material wie der Träger gefertigt ist.

Die Figur zeigt im Querschnitt das Ventilgehäuse 1, das an seiner Oberseite mit der hohlen Hülse 2 dicht verschraubt ist. Ventilgehäuse 1 und Hülse 2 schließen einen Ventilraum 7 ein, der über den Ventilsitz8 und die Einlauföffnung 9 mit den Zu- bzw. Ablauföffnungen 5 und 6 in Verbindung steht. Der obere Teil der Hülse 2 ist durch eine Zwischenwand 10 abgedichtet, über welcher sich der vom Ventilraum 7 bzw. dem zu schaltenden Medium getrennte Hülsenkern 11 befindet. Der Hülsenkern 11 bildet einen Teil des Schaltmagnets. Außerhalb der Hülse 2 ist um diese herum die nicht dargestellte Wicklung zur Erzeugung des magnetischen Feldes angeordnet. Im Innenraum der Hülse 2, der einer kreiszylindrischen Bohrung entspricht, gleitet mit geringem Spiel der ebenfalls kreiszylindrischen Magnetankerträger 3. Dieser weist die Form eines Doppelnapfes mit zwei Räumen 12 und 13 auf. In dem nach außen durch den Deckel 14 gekapselten oberen Raum 12 des Trägers 3 ist der Magnetanker 4 angeordnet. Der Magnetanker 4 wird von einer Bohrung 15 durchsetzt, die den unteren Napfraum 13 mit dem oberen Teil 18 des Ventilraumes 7 verbindet. Die Bohrung 15 ist gegenüber dem Magnetanker 4 durch das Rohr 16 abgekapselt, welches mit dem Deckel 14 und der Napfzwischenwand 17 dicht verschweißt ist. Durch diese Bohrung 15 entsteht somit eine Verbindung von Ober- zur Unterseite des Magnets, der jedoch nicht mit dem zu schaltenden Medium in Berührung kommen kann. Der untere Teil des Trägers 3 trägt eine Nase 19, durch welche sich der Träger 3 an der Hülse 2 mittels der Schraubenfeder 20 abstützt. Dadurch wird der Träger 3 ständig gegen den Ventilsitz 8 angedrückt. Das Verschlußteil besteht aus einer Kugel 21, die sich durch die Feder 22 an der Zwischenwand 17 abstützt. Am Herausrutschen aus dem Raum 13 wird die Kugel 21 durch die eingewalzte untere Napfwand 23 gehindert. Die Kugel 21 ragt jedoch aus dem Raum 13 heraus und wird mittels der beiden Federn 20 und 22 in den Ventilsitz 8 des Ablaufes 6 gedrückt.

Um einen rascheren Druckausgleich beim Bewegen des Trägers 3 zwischen den Räumen 7 und 18 über die Bohrung 15 sicherzustellen, ist die Wandung des unteren Napfraumes 13 mit der Bohrung 24 versehen, durch welche das zu schaltende Medium im Raum 7 nach oben abströmen kann.

Bei dem beschriebenen Ventil sind die Teile bis auf den Magnetanker 4 aus säurefestem Material, z. B. außer der Kugel 21 aus dem Werkstoff Nr. 4541 gefertigt. Der völlig gekapselte Anker 4 kann aus ferritischen Weicheisen bestehen und nur nach den magnetischen Eigenschaften ausgelegt werden. Für die Kugel 21 ist synthetischer Rubin als Werkstoff vorgesehen, der als Abdichtungswerkstoff auf Stahl für seine hohe Lebensdauer und seine geringe Verschleißanfälligkeit bei aggressiven Medien bekannt ist. Die frei federnde Anpressung der Kugel ist zur genauen Zentrierung des Ventilsitzes notwendig, auch kann dadurch ein Drehen der Kugel erzielt werden, was sich auf den Kugelverschleiß günstig auswirkt. Der Durchmesser der Bohrung 15 kann etwa 2 bis 5 mm bei einem Durchmesser von etwa 15 mm der Hülse 2 betragen. Einen entsprechenden bzw. größeren Querschnitt weist auch die Öffnung 24 auf sowie der Ringraum zwischen der Nase 19 und der Begrenzungswand des Innenraumes 7 an der Hülse 2. Dadurch ist genügend freier Strömungsquerschnitt vorhanden, so daß ein Medientausch zwischen den Räumen 7 und 18 auch durch Verschmutzungen nicht behindert wird. Auch kleinere Festkörper können dabei hin und her wandern, ohne die Kugel 21 zu blockieren.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen COPY

Claims (4)

1 2 werden infolge ihrer dichten Kapselung vorzugsweise Patentansprüche: in kerntechnischen Anlagen eingesetzt. Zu den An forderungen, die an die Dichtigkeit gestellt werden

1. Stopfbuchsenloses Magnetventil für aggre- müssen, treten weitere Forderungen nach Strahlenbesive Medien, bestehend aus einem Ventilgehäuse 5 ständigkeit und nach Korrosionssicherheit. In mit dem Ventilraum und einer mit diesem dicht Wiederaufarbeitungsanlagen für bestrahlte Kernverbundenen, von der Magnetwicklung umgebe- brennstoffe eingesetzte Ventile müssen säurefest sein nen hohlen Hülse zur Aufnahme eines unter und darüber hinaus bei Schmutzunempfindlichkeit Federdruck stehenden Magnetankerträgers, der eine hohe Betriebssicherheit über lange Zeit gewährin sich ein ebenfalls unter Federdruck stehendes io leisten. Bei herkömmlichen Ventilen sind diese Be-Verschlußteil für die Ein- oder Auslaßöffnungen dingungen jedoch schlecht erfüllbar, da die zwangaufnimmt und zwischen seiner Ober- und Unter- läufig durch den Druckausgleich mit dem abzusperseite Verbindungskanäle aufweist, dadurch renden Medium in Berührung kommenden Kerne aus gekennzeichnet, daß der Magnetankerträ- ferritischem Material sich z.B. in hochkonzentrierter ger (3) die Form eines Doppelnapfes aus korro- 15 Salpetersäure auflösen. Ein Übergang auf säurefeste sionsfestem Werkstoff mit zwei Räumen (12, 13) Kernmaterialien ist nicht möglich, da einerseits säuaufweist, in dessen einem, dem Ventilraum (7) refeste, austenitische Materialien nicht magnetisierabgewendeten und völlig abgekapselten Raum bar sind und andererseits ferritische, jedoch hochle-(12) sich der Magnetanker (4) befindet, und daß gierte korrosionsfeste Stähle bei häufiger Schaltung in dem anderen Raum (13) des Magnetankerträ- 20 einen Aufmagnetisierungseffekt zeigen können, der gers (3) am Innenrand der Öffnung als Schließ- die Funktionssicherheit des Ventils beeinträchtigen element eine ebenfalls korrosionsfeste Kugel (21) könnte. Um somit ein Hängenbleiben der Ventilmaangeordnet ist, die aus der öffnung herausragend gnete mit Sicherheit zu verhindern, sind, von den mamittels einer korrosionsfesten Feder (22) von in- gnetischen Eigenschaften her gesehen, ferritische nen an die zur Kugelhalterung eingewalzte Napf- 35 Weicheisenkerne erforderlich, da die sich in hochrawand (23) gedrückt wird, und Verbindungsöff- dioaktiven Anlagen in Betrieb befindlichen Ventile nungen (24) von dem Raum (13) hinter der Ku- nur sehr schwer und mit großem Aufwand austaugel (21) durch die Napfwand zum Ventilraum (7) sehen lassen.

hin vorhanden sind. In der schweizerischen Patentschrift 378115 ist

2. Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch ge- 30 ein Magnetventil der eingangs erwähnten Art bekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen der schrieben. Der gesamte Magnetanker dieses Ventils Ober- und Unterseite des Magnetankerträgers (3) trägt das Schließelement, ist aus ferritischem Matedurch eine Längsbohrung (15) des Ankers (4) ge- rial gefertigt und bildet in seiner Gesamtheit den bildet wird, wobei der Magnetanker (4) in seinem eigentlichen Magnetkern. Durch die Druckaus-Träger (3) von einem korrosionsfesten Rohr (16) 35 gleichskanäle zwischen Ober- und Unterseite des Andurchsetzt ist, dessen Wandung mit dem Magnet- kers gerät das zu schaltende Medium in innigen Konankerträger (3) dicht verbunden ist und das den takt mit dem Ankermaterial. Dadurch zeigen solche anderen Raum (13) des Magnetankerträgers (3) Ventile beim Betrieb in aggressiven Medien bereits mit dem Innenraumteil (18) der Hülse (2) außer- nach kurzer Zeit starke Korrosionserscheinungen, die halb des Magnetankerträgers (3) verbindet. 40 die Funktionssicherheit nachhaltig beeinflussen.

3. Magnetventil nach Anspruch 2, dadurch ge- Aus der deutschen Auslegeschrift 1157 869 ist es kennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (1), die bekannt, bei einem Ventil mit Kunststoffgehäuse den Hülse (2), der Magnetankerträger (3), dessen Magnetankerkern und die im Kern gelegene Schließ-Deckel (14) und das Rohr (16) aus säurefestem feder mit einer zylindrischen und biegeelastischen Material, der gekapselte Magnetanker (4) je- 45 Kunststoffummantelung zu versehen, um einen Kordoch aus Magnetwerkstoff, vorzugsweise Weich- rosionsschutz der Feder zu erreichen.

eisen, bestehen. Es ist weiterhin aus der USA.-Patentschrift

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4. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 3 125 321 bekannt, einen Ankerkern mit einem zen-

bis3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel tralen Kanal zum Druckausgleich zu versehen und

(21) aus Rubin besteht. 50 diesen Kern in eine Aluminiumhülse einzuschweißen,

sowie in der Patentschrift 39 565 des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in Ost-Berlin angegeben,

als Schließelement für ein Magnetventil eine Kugel

einzusetzen.

55 Diesen Stand der Technik umfassend und ausgehend von der eingangs erwähnten Problematik, stellt

Die Erfindung betrifft ein stopfbuchsenloses Ma- sich nun für die Erfindung die Aufgabe, ein Ventil gnetventil für aggressive Medien, bestehend aus mit ferritischem Weicheisenkern zu schaffen, welches einem Ventilgehäuse mit dem Ventilraum und einer auch beim Einsatz in stark korrosiven Medien wie mit diesem dicht verbundenen, von der Magnetwick- 60 hochkonzentrierter Salpetersäure hinreichend bestänlung umgebenen hohlen Hülse zur Aufnahme eines dig ist und eine für den Einsatz in radioaktiven AnIaunter Federdruck stehenden Magnetankerträgers, der gen angemessene hohe Betriebssicherheit aufweist,
in sich ein ebenfalls unter Federdruck stehendes Ver- Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgaben-

schlußteil für die Ein- oder Auslaßöffnungen auf- stellung besteht nur bei einem Ventil der eingangs nimmt und zwischen seiner Ober- und Unterseite 65 beschriebenen Art darin, daß der Magnetankerträger Verbindungskanäle aufweist. die Form eines Doppelnapfes aus korrosionsfestem

Solche Ventile in stopfbuchsenloser Ausführung, Werkstoff mit zwei Räumen aufweist, in dessen d. h. ohne Betätigungsdurchführung nach außen, einem, dem Ventilraum abgewendeten und völlig ab-