DE10027561C1 - Ventil - Google Patents

Abstract

Ventil mit einem Ventilkörper, einem Magnetkopf und einem zwischen einem Magnetanker und zwei Sitzdüsen schwenkbar gelagerten Schalthebel.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventil, insbesondere Membran­ ventil.

Aus der DE 42 24 389 A1 ist ein Ventil mit einem mindestens im Längsquerschnitt T-förmigen Ventilglied bekannt, das im Kreuzungsbereich der T-Schenkel kippbar in einem Ventilgehäuse gelagert ist. Der mittlere Schenkel des Ventilgliedes, das beidseitig mit einem elastischen Schließelement versehen ist, befindet sich zwischen zwei einander gegenüberliegenden Ventilöffnungen, die über eine Betätigungseinrichtung wahlweise verschließbar sind. Die Ventilöffnungen kommunizieren mit je einer seit­ lichen Öffnung, die unterhalb der seitlichen Arme des T-förmigen Ventilgliedes münden. An den Mündungen sind Übertragungsglieder vorgesehen, die bei Druckbeauf­ schlagung der seitlichen Öffnungen ein jeweiliges Drehmoment auf die seitlichen Arme des T-förmigen Ventilgliedes ausüben. Zudem umfasst die Betätigungs­ einrichtung einen Ventilstößel, der an dem einen seitlichen Arm des T-förmigen Ventilgliedes angreift.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Ventil zu schaffen, bei dem mit einfachen Mitteln eine rationelle Herstellung und präzise Schaltfunktion erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.

Weitere Vorteile und wesentliche Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen, die in schematischer Darstellung eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils in einer geschnittenen Seitenansicht als Beispiel zeigt.

Das in der Zeichnung dargestellte Membranventil weist einen aus einem Unterteil 1, einem Mittelteil 2 und einem Oberteil 3 gebildeten Ventilkörper 4 sowie einen Magnetkopf 5 auf, der auf dem Oberteil 3 angeordnet ist und der elektromagnetischen Ventilbetätigung dient.

In dem Unterteil 1 befindet sich eine Zuführung 6 für den Anschluss einer hier nicht dargestellten Zuführ­ leitung, die an einem Vorratsbehälter angeschlossen sein kann und durch die ein bevorzugt flüssiges Medium, beispielsweise Flüssigfarbe, herangeführt werden kann.

Die Zuführung 6 mündet in eine Ventilkammer 7, die in dem Mittelteil 2 des Ventilkörpers 4 ausgebildet ist. Der Mittelteil 2 besitzt einen Rücklauf 8 mit einer Sitzdüse 9, die etwas in die Ventilkammer 7 hineinragt. Auf der dem Rücklauf 8 und der Sitzdüse 9 gegenüberlie­ genden Seite weist der Mittelteil 2 einen Abgang 10 und eine weitere Sitzdüse 11 auf, die ebenfalls etwas in die Ventilkammer 7 hineinragt. Sowohl die eine Sitzdüse 9 als auch die andere Sitzdüse 11 sind über ein Gewinde 12 axial stufenlos einstellbar, so dass bezüglich einer zwischen den beiden Sitzdüsen 9, 11 vorgesehenen Dichtung 13 eine präzise Feinjustierung erreicht werden kann, die bei der Ventilmontage durch einfaches Verdrehen der Sitz­ düsen 9, 11 schnell durchführbar ist.

An den Rücklauf 8 kann eine mit dem Vorratsbehälter verbundene Rückführleitung angeschlossen werden, so dass das Medium bei geöffneter Sitzdüse 9 im Kreislauf zurück zum Vorratsbehälter gefördert werden kann. Wenn die eine Sitzdüse 9 mittels der Dichtung 13 verschlossen ist, ist die gegenüberliegende andere Sitzdüse 11 geöffnet, wobei das Medium durch den Abgang 10, an den eine Abgangslei­ tung anschließbar ist, zu dem Verbraucher, beispielsweise eine Farbmischanlage, gefördert werden kann. In der Zeichnung ist die Dichtung 13 in einer Übergangsstellung gezeigt, die keine definierte Schaltstellung darstellt. In dieser Übergangsstellung sind beide Sitzdüsen 9, 11 freigegeben. Wenn das Membranventil bzw. der Magnetkopf 5 stromlos ist, ist die Sitzdüse 11 normalerweise von der Dichtung 13 verschlossen und die Sitzdüse 9 ist frei. Wird der Magnetkopf 5 eingeschaltet, schwenkt die Dichtung 13 zur anderen Seite und versperrt die Sitzdüse 9, so dass die andere Sitzdüse 11 freigegeben ist.

Im Bereich einer Teilung zwischen dem Unterteil 1 und dem Mittelteil 2 des Ventilkörpers 4 befindet sich ein Überdruckventil 14, über das eine Verbindung zwischen der Zuführung 6 und dem Rücklauf 8 gegeben ist. Dieses Überdruckventil 14 kann zweckmäßig als Kugelventil ausgeführt sein, dessen Dichtungskugel mit der Kraft einer Druckfeder beaufschlagt ist. Sollte im Ventil, beispielsweise an den Sitzdüsen 9, 11, oder im Abgang 10 eine Verstopfung auftreten, steigt der Druck in der Zuführung 6 an. Dadurch wird die Dichtungskugel in dem Überdruckventil 14 gegen die Kraft der Druckfeder von ihrem Ventilsitz abgehoben, so dass das Medium in den Rücklauf 8 gelangt und zum Vorratsbehälter zurückfließen kann. Der Ventilkörper 4 kann vorzugsweise so ausgeführt sein, dass der Unterteil 1 gegenüber dem Mittelteil 2 um 180° verdreht montiert werden kann, so dass die Zuführung 6 auf die in der Zeichnung andere (rechte) Seite gelangt. In diesem Falle ist das Überdruckventil 14 außer Funktion gesetzt, was in bestimmten Anwendungs­ fällen vorteilhaft sein kann.

Der Magnetkopf 5 weist ein Gehäuse 15, einen Spulenkörper 16 mit einem materialeinheitlich einstückig ausgebildeten Führungsrohr 17, eine Elektrospule 18, elektrische Steckkontakte 19, einen Magnetanker 20, einen Magnetkern 21 und eine Sicherungsmutter 22 auf. Zwischen dem Magnet­ kopf 5 und dem Oberteil 3 des Ventilkörpers 4 ist eine Schlussscheibe 23 für den Magnetfluss angeordnet.

Der Magnetkern 21 befindet sich in dem Führungsrohr 17 und weist an seinem oberen Endteil ein Außengewinde 24 auf, das in einer Gewindehülse 25 gelagert ist, die in dem Spulenkörper 16 angeordnet ist. Durch einfaches Verdrehen des Magnetkerns 21 kann letzterer stufenlos präzise axial verstellt und somit genau justiert werden. Nach dem Justieren kann die optimale Position des Magnetkerns 21 mittels der Sicherungsmutter 22 dauerhaft arretiert werden.

Der axial verschiebbare Magnetanker 20 ist ebenfalls in dem Führungsrohr 17 gelagert und befindet sich koaxial unter dem Magnetkern 21. In einem Sackloch des Magnet­ ankers 20 kann eine Schraubenfeder 26 vorgesehen sein, die sich an dem unteren Ende des Magnetkerns 21 abstützt.

An dem in einen Raum 27 des Oberteils 3 hineinragenden unteren Endbereich des Magnetankers 20 kann ein nutför­ miger Einstich 28 ausgebildet sein. In dem Raum 27 befindet sich ein Schalthebel 29, der einen etwa U-förmig gebogenen Hebelansatz 30, einen Schwenkarm 31, einen Hebelfortsatz 32 und einen Hebelteil 33 aufweist, der in eine Nut des Mittelteils 2 hineinragt und einen Zapfen trägt, der in der Nut gelagert ist und ein Schwenklager 34 mitbildet.

In den Einstich 28 des Magnetankers 20 greift das freie, bevorzugt gerundete Ende des Hebelansatzes 30 so ein, dass eine weitgehend spielfreie und reibungsarme Form­ schlusskupplung gegeben ist. Der Schwenkarm 31 erstreckt sich etwa koaxial zum Magnetanker 20 nach unten in den zwischen den beiden Sitzdüsen 9, 11 existierenden Zwischenraum. Dabei durchsetzt er eine Druckscheibe 35 und greift in die sackförmige Dichtung 13 einer Membran 36 ein, die mittels der Druckscheibe 35 am Mittelteil 2 festgelegt ist und die Ventilkammer 7 nach oben hin gegen den Raum 27 abschließt. Die Dichtung 13 ist so geformt, dass sie den Schwenkarm 31 formschlüssig eng umschließt.

Der Schalthebel 29 ist vorteilhaft so gestaltet, dass sich der Hebelansatz 30 und der Schwenkarm 31 auf der einen (linken) Seite des Schwenklagers 34 befindet, während der Hebelfortsatz 32 auf der anderen (rechten) Seite des Schwenklagers 34 vorgesehen ist. Dabei kann es günstig sein, im Oberteil 3 des Ventilkörpers 4 eine Freisparung 37 auszubilden, in die das Endstück 38 des Hebelfortsatzes 32 hineinragt bzw. das an dieser Frei­ sparung 37 von außen zugänglich ist, so dass beispiels­ weise bei einem Spannungsausfall eine Handbetätigung des Membranventils möglich ist, indem auf das Endstück 38 gedrückt und der Schalthebel 29 so verschwenkt wird, dass der Schwenkarm 31 mit der Dichtung 13 die Sitzdüse 9 versperrt und die gegenüberliegende Sitzdüse 11 frei­ gibt.

Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, dem Membranventil eine Schaltstellungsanzeige zuzuordnen, indem beispiels­ weise ein Mikroschalter oder ein Sensor angeordnet wird, der mit dem Endstück 38 des Hebelfortsatzes 32 korres­ pondiert.

Hinsichtlich der Druckscheibe 35 ist noch zu erwähnen, dass diese an ihrem Randbereich eine schlitzförmige Öffnung aufweist, durch die der das Schwenklager 34 mitbildende Hebelteil 33 des Schalthebels 29 hindurch­ ragt. Die die schlitzförmige Öffnung der Druckscheibe 35 begrenzenden Seitenwandungen übergreifen dabei den in der Nut befindlichen und das Schwenklager 34 bildenden Zapfen, so dass die Schwenklagerung des Schalthebels mit einfachen Mitteln beim Montieren des Oberteils 3 auf das Mittelteil 2 erzielt wird.

Für die Handbetätigung des Membranventils kann es günstig sein, dem Schalthebel 29 eine Verriegelungsvorrichtung 39 zuzuordnen, die ein unbeabsichtigtes Zurückschwenken des von Handbetätigten Schalthebels 29 verhindert. Dazu kann die Verriegelungsvorrichtung 39 einen Sperrzapfen 40 aufweisen, der axial verlagerbar und/oder verdrehbar ist und mit einem Ende in eine Ausnehmung 41 des Schalthebels 29 eingreift. Zweckmäßig ist der Sperrzapfen 40 mit der Kraft einer Feder beaufschlagt und so ausgebildet und angeordnet, dass er in mindestens einer Position fest­ legbar ist. Die Verriegelungsvorrichtung kann über einen aus dem Oberteil 3 nach außen ragenden Betätigungsknopf 42 von Hand aktiviert oder deaktiviert werden.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Membran­ ventils besteht darin, dass die verschiedenen Einzelteile mit relativ großen Toleranzen und somit kostengünstig hergestellt und montiert werden können. Nach der Montage können die Sitzdüsen 9, 11 und der Hub des Magnetankers 20 durch einfaches Verdrehen der beschriebenen Teile genau justiert und derart optimal aufeinander abgestimmt werden, dass die Schaltfunktion des Membranventils einen hohen Wirkungsgrad aufweist.

Claims (22)

1. Ventil, insbesondere Membranventil, umfassend einen Ventilkörper (4), eine Zuführung (6), einen Rücklauf (8) und einen Abgang (10) für ein Medium, zwei einander gegenüberliegende Sitzdüsen (9, 11), die axial einstellbar gelagert sind, einen Magnetkopf (5) mit einem Magnetkern (21) und einem axial verlagerbaren Magnetanker (20), dessen Hub einstellbar ist, und einem schwenkbar gelagerten Schalthebel (29), der über einen Hebelansatz (30) mit dem Magnetanker (20) korrespondiert und einen in eine Membran (36) hineinragenden Schwenkarm (31) für eine zwischen den Sitzdüsen (9, 11) verlagerbare Dichtung (13) aufweist.

2. Ventil nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die eine Sitzdüse (9) des Rücklaufs (8) und/oder die andere Sitzdüse (11) des Abgangs (10) über ein Gewinde (12) stufenlos einstellbar sind.

3. Ventil nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetkern (21) in einer Gewindehülse (25) axial stufenlos ein­ stellbar ist.

4. Ventil nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet­ kern (21) mit einem an seinem oberen Endteil vorgesehenen Außengewinde (24) in die Gewindehülse (25) eingreift.

5. Ventil nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetkern (21) mittels einer am Magnetkopf (5) vorgesehenen Sicherungsmutter (22) in der eingestellen Position arretierbar ist.

6. Ventil nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetkern (21) und der Magnetanker (20) in einem Führungsrohr (17) gelagert sind, das mit dem Spulenkörper (16) einer Elektrospule (18) einstückig ausgebildet ist.

7. Ventil nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebelansatz (30) des Schalthebels (29) mit einem Ende in einen nut­ förmigen Einstich (28) des Magnetankers (20) eingreift.

8. Ventil nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das in den Einstich (28) eingreifene Ende des Hebelansatzes (30) gerundet ist.

9. Ventil nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkarm (31) des Schalthebels (29) koaxial mit dem Magnetanker (20) und dem Magnetkern (21) angeordnet ist.

10. Ventil nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalthebel (29) einen Hebelfortsatz (32) aufweist, dessen Endstück (38) an einer Freisparung (37) des Ventilkörpers (3) zugänglich ist.

11. Ventil nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem Magnetanker (20) korrespondierende Hebelansatz (30) und der Schwenkarm (31) des Schalthebels (29) an einer Seite des Schalthebel-Schwenklagers (34) und der Hebel­ fortsatz (32) des Schalthebels (29) an einer gegenüber­ liegenden anderen Seite des Schwenklagers (34) angeordnet sind.

12. Ventil nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Endstück (38) des Hebelfortsatzes (32) zum Verschwenken des Schalthebels (29) von Hand betätigbar ist.

13. Ventil nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Endstück (38) des Hebelfortsatzes (32) ein Sensor oder ein Mikroschalter zugeordnet ist.

14. Ventil nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Schalt­ hebel (29) eine das Verschwenken sperrende Verriegelungs­ vorrichtung (39) zugeordnet ist.

15. Ventil nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriege­ lungsvorrichtung (39) einen Sperrzapfen (40) aufweist, der in eine Ausnehmung (41) des Schalthebels (29) eingreift.

16. Ventil nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriege­ lungsvorrichtung (39) mit einer Federkraft beaufschlagt ist und in mindestens einer Position festlegbar ist.

17. Ventil nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (36) über eine Druckscheibe (35) in dem Ventilkörper (5) gehalten ist.

18. Ventil nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckscheibe (35) eine Öffnung aufweist, durch die ein das Schwenk­ lager (34) mitbildender Hebelteil (33) des Schalthebels (29) hindurchragt, und dass Seitenwandungen der Öffnung einen in einer Nut des Ventilkörpers (5) befindlichen Zapfen des Schwenklagers (34) übergreifen.

19. Ventil nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Membran (36) angeformte Dichtung (13) den Schwenkarm (29 formschlüssig umfasst.

20. Ventil nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Zuführung (6) und dem Rücklauf (8) des Ventilkörpers (4) ein Überdruckventil (14) angeordnet ist.

21. Ventil nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Überdruck­ ventil (14) ein gegen die Kraft einer Feder öffnendes Kugelventil ist.

22. Ventil nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventil­ körper (5) eine Teilung aufweist und durch Verdrehen eines Unterteils (1) des Ventilkörpers (5) das Über­ druckventil (14) außer Funktion bringbar ist.