DE3240959A1 - Fluidsteuerventil - Google Patents

Description

Fluidsteuerventil

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch betätigbares Fluidsteuerventil mit einem Ventilelement, das so ausgebildet ist, daß es mit einem Ventilsitz zusammenwirkt, und mit einem elektromagnetischen Teil mit einem Anker und einem Stator. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Fluidsteuerventil, bei dem der Anker mit dem Vent.ilelement wirkurigsmäßig verbunden ist.

Wenn das elektromagnetische Teil zum Schließen des Ventilelementes betätigt bzw. erregt wird, tritt die größte Kraft, die vom elektromagnetischen Teil ausgeübt werden kann, dann auf, wenn der Luftspalt oder die Spalte zwischen dem Anker und dem Stator Null ist bzw. sind. Wenn beabsichtigt ist, das Ventil zur Fluidsteuerung bei hohem Druck zu verwenden, dann ist es wesentlich, daß die Ventilsitzflache so klein wie möglieh ist und daß die Kraft, die das Ventilelement in Kontakt mit dem Ventilsitz drückt, so groß wie möglich ist. Es ist nicht zweckmäßig, es so einzurichten, daß der Kontakt des Ventilelementes mit dem Ventilsitz und des Ankers mit dem Stator während des Schließens des Ventiles genau zur gleichen Zeit stattfinden, selbst wenn irgendwelche Einstellvorrichtungen vorgesehen sind.

Das Ventilelement kann in die geschlossene Stellung mittels einer auf den Anker einwirkenden Feder federvorgespannt sein. Für ein Ventil, das zur Steuerung des Fluidstromes bei hohem Druck vorgesehen ist, muß die Federvorspannung hoch sein und in diesem Fall ist ein Anschlag für den Anker vorgesehen,

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der die Ankerbewegung stoppt. Wiederum ist eine Anordnung derart, daß der Anker mit seinem Anschlag zur gleichen Zeit wie das Ventilelement mit seinem Ventilsitz in Kontakt kommt, nicht zweckmäßig.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fluidsteuerventil in einer einfachen und zweckmäßigen Form zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch ein Fluidsteuerventil der eingangs beschriebenen Art gelöst, das erfindungsgemäß gekennzeichnet ist durch die Merkmale des Anspruches 1.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung im Zusammenhang mit der Figur. Die Figur zeigt eine Schnittansicht des Ventiles zusammen mit einem Teil der elektromagnetischen Vorrichtung.

Das Ventil weist einen zylindrischen Ventilkörper 10 auf, in dem eine Ausbohrung 11 vorgesehen ist. An einem Ende des Körpers ist ein Flansch 12 vorgesehen, der eine sich von der Ausbohrung 11 öffnende Ausweitung 13 aufweist. Der Flansch wird unter Verwendung einer Scheibe 14 in dichtendem Eingriff mit einem Tragteil 15 gehalten. Ein Kanal 16 erstreckt sich zwischen der Ausweitung 3 3 und dem gegenüberliegenden Ende des Ventilkörpers 10 und innerhalb der Ausbohrung 11 ist ein allgemein mit 17 bezeichnetes Ventilelement verschiebbar vorgesehen.

Das Ventilelement ist in Form einer Hülse 18 ausgebildet und erstreckt sich in die Ausweitung 13.An diesem Ende besitzt die Hülse 18 einen geringfügig größeren Durchmesser zur Bildung eines einem Ventilteller entsprechenden Teil,das so geformt ist, daß es mit einem Ventilsitz 19 zusammenwirkt, der an der

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Verbindungsstelle von Ausbohrung 11 und Boden der Ausweitung 13 gebildet ist.

Ferner ist ein elektromagnetisches Teil 20 mit einem Stator 21 und einem Anker 22 vorgesehen. Der Anker weist eine Mehrzahl von sich um den Umfang erstreckenden Polschuhen 23 und der Stator entsprechende Gegenpolschuhe 24 auf. Zwischen den Polschuhen 24 sind Ausdrehungen 25 vorgesehen, von denen nur eine in der Zeichnung gezeigt, ist. Die Ausdrehungen nehmen Wicklungen auf,die mit elektrischem Strom versorgt werden können. Im Fall, daß mehr als eine Ausdrehung vorgesehen ist, besitzen benachbarte Ausdrehungen in entgegengesetzte Richtungen weisende Wicklungen, so daß benachbarte Polschuhe 24 beim Erregen der Windungen eine entgegengesetzte magnetische Polarität annehmen und auf den Anker eine Kraft ausgeübt wird, die danach strebt, die Polschuhe 23 zu den Polschuhen 24 hin zu bewegen. Die Zeichnung zeigt das Teil in erregtem Zustand.

Der Anker 22 trägt einen Ansatz 26, der sich durch ein zwischen Stator 21 und Flansch 12 angeordnetes Distanzhalteteil 27 hindurcherstreckt. Der Ansatz 26 besitzt einen schwächeren Bereich, der einen innerhalb der Hülse 28 verlaufenden Stab 28 darstellt. Zwischen dem Stab 28 und der Innenfläche der Hülse 18 ist eine elastische Buchse 29 vorgesehen, die in geeigneter Weise mit den Oberflächen des Stabes 28 und der Hülse 18 haftend verbunden ist. Die Buchse 29 kann aus Gummi oder einem synthetischen Kunststoffmaterial hergestellt sein. Es ist ersichtlich, daß der Querschnitt oder Durchmesser des Ansatzes 26 nur geringfügig kleiner ist als der Innenquerschnitt oder -durchmesser der Hülse 18. Die Buchse 29 stellt eine steife Feder zwischen dem Anker 22 und der Hülse 18 dar.

Die Hülse 18 ist auf ihrer Umfangsflache mit einer sich urn

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den Umfang erstreckenden Ausdrehung 30 versehen, die neben dem leicht vergrößerten Teil liegt. Die Ausdrehung 30 steht ferner über einen Kanal 31 im Ventilkörper 10 mit einer am Tragteil 15 vorgesehenen Umfangsausnehmung 32 in Verbindung. Diese Ausnehmung steht mit einer Hochdruck-Flüssigkeitsquelle in Verbindung. Zum Öffnen des Ventiles wird die Wicklung in der Ausdrehung 25 stromlos gemacht und der Anker 22 kann mittels einer nicht gezeigten Feder oder einer weiteren Wicklung, die an einem weiteren, um den Anker herum vorgesehenen Stator angeordnet ist, bewegt werden. Bei dieser Bewegung wird der Ventilteller vom Ventilsitz 19 wegbewegt, um so druckbeaufschlagte Flüssigkeit durch den Kanal 31 in die Ausweitung 13 und von dieser heraus mittels des Kanales 16 strömen zu lassen. Wenn die Wicklung zum Schließen des Ven- ·tiles erregt wird, muß dieses gegen die Wirkung der auf die kleine Differenzfläche des Ventilelementes einwirkenden druckbeaufschlagten Flüssigkeit erfolgen. Diese kleine Differenzfläche wird so klein wie möglich gehalten und es sind Vorkehrungen getroffen, daß während der Bewegung des Ventilelementes zur Schließstellung hin der Tellerteil des Ventilelementes mit dem Ventilsitz 19 in Eingriff gelangt, bevor die Bewegung des Ankers 22 beispielsweise durch gegenseitiges Anliegen der Polschuhe 23, 24 des Ankers und des Stators gestoppt wird. Die Dicke des Distanzhalteteiles 27 ist so gewählt, daß dies immer der Fall ist. Der Distanzhalteteil 27 sollte jedoch nicht so dünn gewählt werden, daß vom Anker eine weitgehende Bewegung erforderlich ist, bevor die Polflächen aneinander anliegen. Die geringe Relativbewegung von Stab 28 und Hülse 18, die stattfindet, nachdem der Tellerteil des Ventilelementes mit dem Ventilsitz 19 in Kontakt gekommen ist und bevor die Polflächen des Ankers 22 und des Stators 21 einander berühren, wird von der elastischen Buchse 29 aufgenommen. Es ist ersichtlich, daß nur einer der Polschuhe 23 mit dem entsprechenden Polschuh 24 in Kontakt ist. Dies verringert die Möglichkeit des "Hängenbleibens"

des Ankers durch magnetische Restkräfte, wenn die Wicklung außer Strom gesetzt ist.

Der elektromagnetische Teil kann so angeordnet sein, daß er in gegenüber der beschriebenen Art umgekehrter Weise arbeitet und zum Öffnen des Ventiles erregt wird, wobei der Anker des Teiles durch eine starke Feder in Schließrichtung des Ventiles vorgespannt wird. In diesem Fall würde ein Anschlag zum Stoppen der Ankerbewegung unter Einwirkung der Feder vorgesehen. Das Ventilelement wäre dann so angeordnet, daß es mit seinem Ventilsitz in Kontakt kommt, kurz bevor der Anker an seinem Anschlag anliegt, wobei die geringfügige Relativbewegung von Anker und Ventilelement von der Buchse aufgenommen würde.

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Leerseite

Claims (3)

PATENTANWALT DIPL.-PHYS. LUTZ H. PRÜFER · D-8OOO MÜNCHEN 9O MB 42-2596 P/K/hu Lucas Industries public limited company Birmingham, Großbritannien Fluidsteuerventil PATENTANSPRÜCHE

1. Elektromagnetisch betätigbares Fluidsteuerventi1 mit einom Ventilelement, das so ausgebildet ist, daß es mit einem Ventilsitz zusammenwirkt, und mit einem elektromagnetischen Teil mit einem Anker und einem Stator, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement (17) eine Hülse (18) aufweist, daß ein Stab (28) vorgesehen ist, der einen Teil des Ankers (22) darstellt oder mit diesem wirkungsmäßig verbunden ist, daß der Stab (28) sich in die Hülse (18) hineinerstreckt und zwischen dem Stab (28) und der Innenfläche der Hülse (18) eine elastisehe Buchse (29) angeordnet ist, die eine steife Feder zwischen dem Anker (22) und dem Ventilelement (17) bildet, und daß das Ventilelement (17) derart angeordnet ist, daß es mit dem Ventilsitz (19) in Kontakt kommt, kur?, bevor der Kontakt, des Ankers (22) mit dem Stator (21) oder mit einem Aru;chlai/, erfolgt.

PATENTANWALT DIPL.-PHYS. LUTZ H. PRÜFER · D-800O MÜNCHEN OO . WILLROIDIiRSTR. () · TBL. (OH;j

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2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (28) sich von einem Ansatz (26) des Ankers (22) erstreckt, wobei der Ansatz (26) in der Größe bezüglich seines Querschnitts kleiner ist als der Querschnitt der Ausnehmung in der Hülse (18).

3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (29) mit der Oberfläche des Stabes (28) und der Innen-

■ fläche der Hülse (18) haftend verbunden ist.

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