DE3120486A1

DE3120486A1 - Handbetaetigtes ventil

Info

Publication number: DE3120486A1
Application number: DE3120486A
Authority: DE
Inventors: Jean 1209 Geneve Livet
Original assignee: Sperry Vickers Lucifer SA 1227 Carouge Geneve; Sperry Vickers Lucifer SA
Current assignee: Parker Hannifin Manufacturing Switzerland SA
Priority date: 1980-05-28
Filing date: 1981-05-22
Publication date: 1982-05-06
Also published as: US4427176A; NO152574B; DE3120486C2; NO152574C; NO811777L; CH635911A5; GB2076939A; NL8101786A; GB2076939B

Description

16, eh. du Faubourg-de-Cruseilles

CH-1227 Carouge (Geneve)

Meine Akte: s 187-J,DE

Handbetätigtes Ventil

Die Erfindung bezieht sich auf ein handbetätigtes Ventil gemäß dem Oberbegriff dey Anspruchs 1.

Ventile dieser Art sind insbesondere aus der DE-PS 1 809 561 bekannt, bei denen ein gleitendes Betätigungsorgan mittels einer elektromagnetischen Kupplung mit einer Absperrklappe fest verbunden oder von dieser unabhängig gemacht werden kann. Wenn das Betätigungsorgan mit der Klappe verbunden ist, kann es letztere von ihrer Offenstellung in die Sperrstellung verschieben und umgekehrt.

Die DE-PS 1 809 562 beschreibt ein Ventil mit einer elektromagnetischen Kupplung der gleichen Art, wobei jedoch diese Kupplung derart angeordnet ist, daß sie die Klappe mit Haltekanten verbindet, um sie entgegen der Wirkung einer Rückstellfeder in einer ihrer Stellungen festzuhalten, ^enri die Kupplung in die unwirksame Stellung gebracht wird, wird die Klappe freigegeben und verschiebt sich unter der Wirkung der Rückstellfeder.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventil zu schaffen, das nur von einer vorbestimmten Stellung seines Betätigungsorgans und mittels eines elektrischen Stromes betätigbar ist. · Wenn diese beiden Voraussetzungen nicht gemeinsam gegeben sind, kann das Ventil nicht mehr betätigt werden, ohne die beiden Parameter, nämlich Stellung des Betätigungsorgan:; und Wirkungsart des Stromes, in ihren erforderlichen Ausgangszustand zurückzuversetzen. Übrigens kann das Ventill nachdem es betätigt worden ist, in seine erste Stellung nicht mehr durch das Betätigungsorgan, sondern einzig und-allein durch die Wirkung des elektrischen Stromes zurückgeführt werden.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen Oberbegriff. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 6.

Nachstehend ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die schematische Zeichnung beispielsweise näher beschrieben; es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt des erfindungsgemäßen Ventils;

Fig. 1A und 1B Schnitte nach den Linien A-A und B-B von Fig.1;

Fig. 2 bis 5 Ansichten des Ventils im Schnitt zur Veranschaulichung verschiedener Funktionsmöglichkeiten der Kupplungsei nrichtung.

Fig. 1 zeigt ein Dreiwegeventil, dessen Körper 1 einen Anschluß 2 zur Zuführung des Druckmediums, einen Ablaßanschluß 3 und einen Anschluß 4 zum Verbinden des Ventils mit der Vorrichtung, in der es Verwendung findet.

Diese Vorrichtung mündet in eine Kammer 6, in der nich ein von einer Rückstellfeder 8 beaufschlagtes Absperrorgan 7 verschiebt. Letzteres trägt zwei Klappen 9 und 10, die mit ihm fest verbunden sind. Die beiden Klappen dienen dazu, jeweils mit den Sitzen 12 und 13 zusammenzuwirken.

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Am Körper 1 ist durch nicht dargestellte Mittel eine Platte befestigt, die eine Kappe 16 trägt, welche von einer Achse durchquert wird, um die ein Hebel 18 schwenkt. Dieser Hebel 18 kann in Richtung des Pfeils 19 umgelegt werden, um einen Schaft 20 mit einem Kopf 21 zu verschieben. Der Schaft 20 durchquert eine Buchse 44, die mittels einer Feder 45 in Richtung des Kopfes 21 gedrückt wird und gegen die Kappe 16 anstößt. Der Hebel 18 und der Schaft 20 bilden ein Betätigungsorgan 22. Der Hebel 18 wird durch einen von einer Feder 25 beaufschlagten Schieber 24 in Richtung des Pfeils 19 gedrückt.

Zwischen dem Schaft 20 und dem Absperrorgan 7 ist eine Verbindungseinrichtung vorgesehen mit einem beweglichen Teil 26, das in einer Ausnehmung 27 des Ventilkörpers 1 derart angeordnet ist, daß es sich in einer axialen Richtung, die der Achse des Schafts 20 entspricht, verschieben und um eine zu dieser Axialrichtung querverlaufende Achse schwenken kann. Vie die Schnitte A-A und B-B von Fig. 1 zeigen, -trägt das Teil 26 eine gemäß dieser querverlaufenden Achse ausgerichtete Buchse 28, wobei diese Achse im vorliegenden Fall senkrecht zur Axialrichtung ist. Die Ausnehmung 27 besitzt eine Nut 23, in der eine von zwei Kugeln 11, 14 sitzt, welche in der Buchse 28 gelagert sind. Das untere Ende der Nut 23 weist eine Raste auf, die von einem in einer Bohrung des Körpers 1 gleitenden und unter der Wirkung einer Feder 5 stehenden Kolben 29 gebildet ist. Der von letzterem auf die Kugel 11 ausgeübte Druck bewirkt, daß das Teil 26 nach oben elastisch mit dem unteren Ende des Schafts 20 in Berührung gehalten wird. Die Kugeln und 14 berühren sich gegenseitig und die Kugel 14 stützt sich gegen die Wandpartie der Ausnehmung 27 ab, welche der Nut 23 gegenüberliegt. Die Ausnehmung 27 ist von im allgemeinen zylindrischer Form, so daß die Kugeln 11 und 14 die Führung des Teils 26 in einer vorbestimmten diametralen Ebene dieser Ausnehmung 27 sicherstellen.

Die beschriebene Anordnung gestattet dem Teil ?6, sich <<ίιι<·Γ-seits in Richtung des Schafts 20 zu verschieben und andererseits um eine durch die Mittelpunkte der beiden Kugeln 11 und 14 ve-rlaufende Achse zu schwenken, um die aus Fig. 1 und .'? ersichtlichen Stellungen einzunehmen, in denen dar; Tp.i I ;'6 «lic Betätigung des Absperrorgans 7 nicht zuläßt bzw. zuläßt.

Die Betätigung des Absperrorgans erfolgt mittels eines Schaft.'; 30, der in einer Axialbohrung dieses Organs gleitbar montiert und der Wirkung einer Feder 31 unterworfen ist, deren Kraft diejenige der Feder 8 übersteigt.

Das Verschwenken des beweglichen Teils 26 wird von einer elektromagnetischen Vorrichtung gesteuert, die einen ferromagnetischen Kern 32 umfaßt, der in einem Messingrohr 33 gleitet, das von einer elektrischen Wicklung 34 umgeben ist. Diese an sich bekannte Anordnung wird in Einzelheiten nicht dargestellt. Der Kern 32 trägt einen Schaft 35 aus nicht ferromagnetischem Material, dessen Kopf unter der Wirkung einer Feder 36 steht. Der Schaft 35 gleitet in einer Bohrung eines mir dem Rohr 34 fest verbundenen ferromagnetischen Teils 37*

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, wird das Teil 26 durch eine Buchse 38 gegen den Schaft 35 gedrückt, welche der Wirkung einer Feder 39 unterworfen ist und um einen Stift 40 gleitet, der starr am Körper 1 befestigt ist. Diese Buchse 38 stützt sich gegen einen Vorsprung 41 des Teils 26 ab, der eine Haltekante 42 aufweist. Die untere Partie des beweglichen Teils 26 ist abgeschnitten, um eine Kupplungsfläche 43 zu erhalten.

Damit das Absperrorgan 7 in seine wirksame Stellung geschoben werden kann, ist es erforderlich, daß der Hebel 18 seine Stellung gemäß Fig. 1 einnimmt und die elektromagnetische Vorrichtung anschließend erregt wird.

Fig. 3 und 4 veranschaulichen die Betätigung des Absperrorgans 7, v/enn diese Bedingungen erfüllt sind.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ruft die Erregung der elektromagnetischen Vorrichtung die Verschiebung des beweglichen Kerns nach links hervor, der das Teil 26 mittels der Feder 36 und des Schafts 35 entgegen der Rückstellv/irkung der Buchse 38 verschiebt. In diesem Augenblick schlägt der Vorsprung 4 1 des 'I¹C¹JIs PG am Hride des Stifts 40 an. Zu gleicher Zeit plaziert sich die Kupplungsfläche 43 gegenüber dem Ende des Schafts

Tn dieser Stellung des beweglichen Teils 26 genügt es, den Hebel 18 zu betätigen, um von der in Fig. 3 gezeigten Stellung Ln diejenige gemäß Fig. 4 überzuwechseln. Die Bewegung des Hebels 18 wird durch den Schaft 20 übertragen und läßt das bewegliche Teil 26 entgegen der Wirkung der vom Kolben 29 gebildeten Halteraste nach unten gleiten. Die Kupplungsfläche 43 schiebt den Schaft 30 nach unten, so daß der Kopf des letzteren das Absperrorgan 7 freigibt und die Verschiebung desselben unter dem Druck der Feder 8 gestattet.

Während der Verschiebung des beweglichen Teils 26 nach unten ist dor Vorsprung 41 auf den Kopf des Stifts 40 geglitten und drückt die Buchse 38 tiefer in ihr Lager. Wenn der Hebel 18 losgelassen wird, wie in Fig. 5 gezeigt, wird er durch den Schaft 20, dessen Kopf 21 von einer von der Feder 45 beaufschlagten Flanschbuchse 44 geschoben wird, in eine Mittelstellung zurückgeführt. Das Teil 26 wird vom Schaft 30 leicht nach oben zurückgeschoben, bis die Haltekante 42 des Vorsprungs 41 gegen den Stift 40 anschlägt. Durch diese Anordnung bleibt das Teil 26 verriegelt, so daß das Absperrorgan in.seiner wirksamen Stellung verbleibt, solange sich der ferromagnetische Kern 32 in angezogener Stellung befindet.

Wtuin die Erregung der elektromagnetischen Vorrichtung unterbrochen wird, schiebt die Buchse 38 unter der Wirkung der Keder 39 das Teil 26 sowie den Schaft 35 der elektromagnet:! -

sehen Vorrichtung unter Lösen des Vorsprungs 41 vom Stift AQ zurück. Da das Teil 26 nicht mehr verriegelt ist, wird es durch die auf den Schaft 30 wirkende Feder 31 nach oben bin hinter die vom Kolben 29 gebildete Rarste zurückcipschobeii. Während dieser Bewegung schiebt das Teil 26 noch den Schall. ;?0, um den Hebel 18 in die Stellung gemäß Fig. 1 zu bringen, die das Ventil abgeschaltet zeigt.

Der Vergleich der Fig. 1 und 5 ergibt, daß der Hebel 18 einen sichtbaren Anzeiger der vom Absperrorgan 7 eingenommenen Stellung bildet.

Fig. 2 veranschaulicht, was geschieht, wenn der Hebel 18 vor der Erregung der elektromagnetischen Vorrichtung betätigt wird. Die Betätigung des Hebels 18 ruft die Verschiebung des beweglichen Teils 26 nach unten hervor, dessen KupplungsfId'cho Ί3 sich jedoch nicht am Ende des Schafts 30 abstützt, itoinlomi seitlich von letzterem vorbeigeht. Wenn- die elektromagnetische Vorrichtung in diesem Augenblick erregt wird, kann das Ventil immer noch nicht eingeschaltet werden und der Schaft sucht das Teil 26 zu verschwenken, das sich einerseits gegen den Schaft 30 und andererseits gegen die Buchse 38 abstützt. Wenn der Hebel 18 in seine Stellung gemäß Fig. 1 zurückgeführt wird, bleibt das bewegliche Teil 26, da die elektromagnetische Vorrichtung immer noch erregt ist, in seiner in Fig.] gezeigten Stellung, da die vom Kolben 29 gebildete Raste sowie die Feder 5 das Teil 26 nur mit einer ungenügenden Kraft nach oben schieben, um die Reibungskräfte des letzteren gegen die Schäfte 30 und 35 sowie gegen die Buchse 38 zu überwinden.

Selbstverständlich können zahlreiche konstruktive Abwandlungen in Betracht gezogen werden; insbesondere könnte das Teil 26 auf einer Spitze eines gleitbaren Stücks 27 schwenkbar angebracht sein. Ebenso könnte die vom Stift 40 und dem Vorsprung 41 gebildete Verriegelungseinrichtung durch eine entweder auf dem Teil 26 oder dem Ventilkörper 1 vorgesehene Federklinke ersetzt werden.

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Beim beschriebenen Beispiel wurde vorgesehen, daß die Erregung der Wicklung zur Betätigung des Ventils erforderlich ist. Es ist jedoch selbstverständlich, daß durch eine einfache Änderung des elektromagnetischen Kreises die umgekehrte Wirkung erreichbar wäre, nämlich, daß das Vorhandensein des Erregungsstromes die Handbetätigung des Ventils verhindern würde, so daß letzteres dann nur stromlos betätigt werden könnte.

Claims

Patentansprüche

1 . ^Handbetätigtes Ventil mit einem Absperrorgan (7), das entgegen der Wirkung einer Rückstellkraft in eine wirksame Stellung bringbar ist, einer elektrisch gesteuerten Verbindungs-* einrichtung, die das" Absperrorgan (7) mit einem Handbetätigungsorgan (18) verbindet und mindestens ein bewegliches Teil (26) aufweist, das die mechanische Verbindung zwischen dem Absperrorgan (7) und dem Betätigungsorgan (18) herstellt bzw. löst und dessen Bewegungen durch eine elektromagnetische Vorrichtung (32-37) gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Teil (26) und das Absperrorgan (7) so ausgebildet sind, daß sie nur dann zusammenwirken, wenn das Betätigungsorgan (18) eine vorbestimmte Stellung einnimmt, wobei das bewegliche Teil (26) durch Verriegelungsmittel (40,41) mit dem Absperrorgan (7) in Eingriff gehalten wird, sobald letzteres eine vorbestimmte Stellung erreicht und diese Verriegelungsmittel (40,41) durch die gleichzeitige Wirkung der Erregung der elektromagnetischen Vorrichtung (32-37) und der Überführung des beweglichen Teils (26) in eine der wirksamen Stellung des Absperrorgans (7) entsprechende Stellung aktiv werden. ' /2

?. Venti.l nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem beweglichen Teil (26) und dem Absperrorgan (7) durch mindestens ein Federelement (8,31) erfolgt.

3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Teil (26) in einer axialen Richtung verschiebbar und um eine zu dieser Richtung querverlaufende Achse schwenkbar ist, so daß es zwischen zwei Winkelstellungen schwenkt und dabei jeweils mit einem Steuerschaft (30) des Absperrorgans (7) zusammenwirkt oder nicht, wobei die elektromagnetische Vorrichtung (32-37) das bewegliche Teil (26) in seine Stellung verschwenkt, in der es mit dem Steuerschaft (30) zusammenwirkt.

4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsmittel aus zwei Halteorganen (40,41) bestehen, von denen das eine (40) mit dem Ventilkörper (1 ) und das andere (41) mit dem beweglichen Teil (26) fest verbunden ist, wobei diese Organe zusammenwirken, wenn siqh das bewegliche Teil (26) unter der Wirkung der elektromagnetischen Vorrichtung verschwenkt hat und voneinander gelöst sind, wenn das bewegliche Teil (26) seine andere Schwenkstellung einnimmt.

5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Halteorgane ein Vorsprung (41) des beweglichen Teils (26) und das andere ein mit dem Ventilkörper (1) starr verbundener Stift (40) ist, welcher von einer gleitenden Buchse (38) umgeben wird, die wiederum von einer Feder (39) gegen den Vorsprung (41) gedrückt wird, wobei durch das Verschwenken des beweglichen Teils (26) unter der Wirkung der elektromagnetischen Vorrichtung (32-37) die Buchse (38) entgegen der Wirkung ihrer Feder (39) sowie das bewegliche Teil (26) 'in axialer Richtung verschoben werden, wodurch der Vorsprung (41) über den Stift (40) hinausgelangt und an seiner Haltekante (42) mitteLs des letzteren gehalten wird.

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6. Ventj.1 nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich das bewegliche Teil (26) in einer eine geradlinig verlaufende Nut (23) aufweisenden Ausnehmung (27) des Ventilkörpers (1) befindet und eine gemäß der querliegenden Achse gerichtete und zwei sich gegenseitig berührende Kugeln (11,14) aufnehmende Buchse (28) trägt, wobei die eine Kugel (11) in der Nut (23) sitzt und die andere (14) sich an der dieser Nut (23) gegenüberliegenden Wand der Ausnehmung (27) abstützt und in der Nut (23) ein federbelasteter Kolben (29) vorgesehen int, der das bewegliche Teil (26) in seiner der unwirksamen Stellung des Absperrorgans (7) entsprechenden Stellung elastisch zurückhält.