DE1143685B

DE1143685B - Vierwege-Magnetventil

Info

Publication number: DE1143685B
Application number: DEH39082A
Authority: DE
Inventors: Erich Ruchser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-04-06
Filing date: 1960-04-06
Publication date: 1963-02-14

Description

Vierwege-Magnetventil Die Erfindung betrifft ein Vierwege-Magnetventil mit unmittelbarer Betätigung der Verschlußstücke von einem Magnetanker aus.
Die Erfindung hat zur Aufgabe., bei solchen Vierwege-Magnetventilen den Leitungsverlauf im Gehäuse übersichtlich unterzubringen und den Aufbau so zu treffen, daß bei einer geringen Bauhöhe und -breite eine Verspannung der inneren Magnetteile und des Magnetkernrohres beim Zusammenbau der Gehäuseteile vermieden wird. Außerdem sollen nur wenige Einzelteile verwendet werden.
Nach der Erfindung wird ,dies durch die Vereinigung folgender, an sich bekannter Merkmale erreicht: a) Der Durchfluß erfolgt durch das Magnetkernrohr; b) der Magnetanker dient als Verschlußstück und arbeitet mit zwei an den Stirnseiten des Magnetkernrohres angeordneten Ventilsitzen zusammen; c) der Magnetanker trägt an seinen Stirnseiten Gestänge, die durch die Ventilsitze hindurchragen und durch die auf beiden Stirnseiten angeordnete Verschlußstücke betätigt werden, die mit weiteren stirnseitig angeordneten Ventilsitzen zusammenarbeiten.
Durch diese Vereinigung wird auch sichergestellt, daß die Verschlußstücke in axialer Richtung hintereinander angeordnet werden können, wobei die äußeren Verschlußstücke nach einer weiteren Ausbildung in gesonderten, an sich bekannten topfförmigen Einsätzen verbleiben können, von denen mindestens einer dieser Einsätze im äußeren Gehäuseteil axial verschiebbar gelagert werden kann. Bei einer Weiterbildung der Erfindung kann sich das Magnetkernrohr bei Unterteilung des Gehäuses in einer mittleren Trennebene und Unterbringung des Leitungssystems in diesen Gehäuseteilen in axialer und in geringer Weise auch in radialer Richtung innerhalb der Gehäuseteile einstellen, und zwar selbsttätig unter dem Einfluß der Bewegungen des einen topfförmigen Einsatzes, der vorzugsweise unter dem Einfluß einer Federkraft und gegebenenfalls unter dem Zulaufdruck stehen kann.
Wird der Zulauf für das Druckmittel so in dem unteren Gehäuseteil angeordnet, daß Zulaufdruck gleichzeitig die Unterseite des in dem Gehäuse untergebrachten topfförmigen Einsatzes mit belastet, dann kann auf diese Weise der Zulaufdruck die genaue Lagebestimmung der einzelnen Teile im Inneren des Ventilgehäuses mit übernehmen. Vorzugsweise wird der Zulaufdruck auf die beiden Außenflächen der vom Gestänge betätigten Versehlußstücke geführt, während der Ablauf aus dem Druckverbraucher jeweils über die vom Magnetanker gebildeten Verschlußteile an den Rücklaufanschluß herangeführt wird. Auf diese Weise gelingt es die untere Flansehfläche des Magnetkernrohres vom Zulaufdruck zu trennen. Dies führt zu einfachen Abdichtungen.
Wie im einzelnen die Erfindung ausführbar ist, zeigt mit den für sie wesentlichen Teilen das Ausführungsbeispiel in der Zeichnung, und zwar Fig. 1 einen Längsschnitt und Fig. 2 eine Aufsicht, während Fig. 3 einen Längsschnitt nach Linie A-A der Fig. 2 erkennen läßt; Fig.4 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt aus Fig. 3, Fig. 5 und 6 zwei andere Ausführungen im Schnitt und Fig.7 bis 10 verschiedene Formen für die Verschlußstücke.
In dem Gehäuseunterteil 10 befinden sich die Anschlüsse 1 bis 4, wobei der Anschluß 1 der Zulauf ist, an den noch die Leitung 11 nach oben in dem Gehäuseoberteil 12 heraufgeführt wird. An die Anschlüsse 2 und 3 wird der Druckverbraucher 13 angeschlossen, und bei 4 wird das Druckmittel zurückgeführt.
Die beiden Gehäuseteile 10 und 12 sind unmittelbar über Schraubverbindungen 14 miteinander fest und gas- bzw. flüssigkeitsdicht verspannt. Im Inneren dieser Gehäuseteile ist das Magnetkernrohr 15 vorgesehen, dessen oberes Ende im Boden des Gehäuseteiles 12 längsverschiebbar und auch mit etwas Seitenspiel geführt ist. Die Abdichtung erfolgt in bekannter Weise über einen O-Ring 16.
Auf dem unteren Teil trägt das Magnetkernrohr 15 einen Flansch 17, dessen freie Fläche 18 sich gegenüber dem Gehäuseunterteil 10 mit Hilfe eines Dichtringes 19 abstützt. Das Magnetkernrohr 15 wird über einen topfförmigen Einsatz 20 mit Hilfe der Feder 21 nach oben gegen das Gehäuseoberteil 12 z. B. in eine Aussparung hineingeschoben. Der topfförmige Einsatz 20 besitzt dabei auf seinem Außenumfang zwei Abdichtmittel 22; ,die dafür sorgen, daß der zwischen diesen auf den Außenumfang des topfförmigen Einsatzes 20 herausgeführte Kanal 23 an den Anschluß 3 herangeführt werden kann.
Der Magnetanker 24 trägt zwei Dichtungen 25 und wird mit Hilfe der Feder 26 in der unteren Stellung gehalten. Die Außenseite des topfförmigen Einsatzes 20 trägt den Ventilsitz für die Dichtung 25, und gleichzeitig ist in den Magnetanker 24 in axialer Richtung je ein Gestänge 27 eingesetzt, welches zwangläufig in dem topfförmigen Einsatz je ein weiteres Verschlußstück 28, 29 betätigt. Diese Verschlußstücke 28, 29 werden von außen mit dem Zulaufdruck vom Anschluß 1 belastet. Auf diese Weise wird auch gleichzeitig die untere Fläche 32 des topfförmigen Einsatzes 20 gegenüber der oberen Stirnfläche des Magnetkernrohres 15 vom Zulaufdruck mitbelastet, und dieser bewirkt eine zusätzliche Verschiebung sämtlicher Teile innerhalb der Gehäuseteile 10 und 12; so daß diese sich in die richtige Stellung überführen. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß die untere Flanschfläch:e 18 des Magnetkernrohres nur mit dem Rücklaufanschluß 4 verbunden ist. Der Magnetraum ist dadurch wesentlich geringer belastet. Im oberen Teil des Magnetkernrohres 15 kann noch ein weiterer Einsatz 31 für das Verschlußstück 29 vorgesehen sein: Dieser obere Einsatz 31 ist in gleicher Weise topfförmig ausgebildet und wird in bekannter Weise mit Hilfe eines Dichtringes über seine Stirnfläche gegenüber dem Gehäuseteil 12 abgedichtet. Auch er kann im Magnetkernrohr 15 in axialer Richtung und mit etwas radialem Spiel geführt sein. Er wird dann bei Verschiebung des Magnetkernrohres 15 über den unteren Einsatz 20 in gleicher Weise selbsttätig gegenüber den Gehäuseteilen 12 und 10 ausgerichtet und abgedichtet. Der Zulaufdruck auf das Verschlußstück 29 ist nicht in der Lage, diesen Einsatz dann noch irgendwie abzuheben, da der Zulaufdruck infolge der größeren unteren Stirnfläche des Einsatzes 20 auf diese Fläche eine wesentlich größere Kraft ausübt. Die Anlage sämtlicher inneren Magnetteile gegen das Gehäuseteil 12 ist auf diese Weise gesichert, und alle Teile können sich laufend ausrichten.
Fig. 4 gibt in einem vergrößerten Teilschnitt noch das obere topfförmige Einsatzteil 31 mit seinem Leitungsverlauf zu den Anschlüssen 1 und 2 wieder.
Es ist selbstverständlich auch möglich, die äußeren Verschlußstücke mit ihren Ventilsitzen in den topfförmigen Einsätzen 20 bzw. 31 so groß in ihrem Durchmesser auszubilden, daß sie die gleichen Querschnitte steuern wie die Dichtungen 25 im Magnetanker 24, um auf diese Weise eine in allen Betriebsstellungen völlig entlastete Ausführung zu erreichen.
In Fig.5 ist in einem Längsschnitt eine in allen Betriebsstellungen voll entlastete Ausführung gezeigt. Auch hier ist das Magnetkernrohr 15 in das Gehäuseteil 12 eingesetzt, wobei es aber oben offen ist. Das Gehäuseteil 12 trägt hier den Ventilsitz für die obere Dichtung 25 am Magnetanker 24. Die beiden äußeren Verschlußstücke 28, 29 sind an den Gestängen 27 als Seheiben befestigt, und das eine Verschlußstück 29 wird durch eine Feder 40 belastet, die bei abgeschaltetem Magneten den Magnetanker 24 nach unten auf den topfförmigen Einsatz 20 drückt.
Die gezeichnete Stellung ist die Stellung unter Strom. Die Gestänge 27 sind im Magnetanker 24 mittels elastischer Einsätze 41 gelagert, so daß Einbautoleranzen ausgeglichen werden. Die Ventilsitzquerschnitte für sämtliche Verschlußstücke sind untereinander gleich, und die Belastung der beiden äußeren Verschlußstücke 28, 29 vom Zulauf 1 aus erfolgt auf ihrer äußeren Fläche, so daß in jeder Betriebsstellung volle Druckentlastung vorliegt.
Die untere Feder 39 vor dem Verschlußstück 28 ist schwächer als die Feder 40 gehalten und hat nur die Aufgabe, das Verschlußstück 28 kraftschlüssig mit dem Magnetanker 24 zu verbinden. In diesem Ausführungsbeispiel wird der topfförmige Einsatz 20 in dem unteren Gehäuse 10 ebenfalls in seinem freien, vom Zulauf belasteten Querschnitt größer ausgebildet als der obere Querschnitt des Magnetkernrohres 15.
In Fig. 7 ist eine andereAusführung derVergchlußstücke 28, 29 gezeigt, und zwar ist hier eine elastische Kugel vorgesehen, die lose auf dem Gestänge 27 aufliegt oder mit diesem verbunden ist. Die Kugel wird zur Überbrückung von Einbautoleranzen durch den Druck gemäß der Zeichnung verformt.
In Fig. 8 ist hierfür auf dem Gestänge 27 in einer Ausnehmung 37 ein an sich bekannter O-Ring 36 vorgesehen, der in dieser Ausnehmung durch die jeweilige Druckrichtung mindestens an zwei der Flächen der Ausnehmung angelegt wird. Mit seinem mittleren Teilkreis oder außerhalb dieses Teilkreises legt sich dann der O-Ring 36 auf den Sitz.
Fig. 9 zeigt eine ähnliche Ausführung, bei der auf dem Gestänge die Ausnehmung 37 für den Ring 36 in einem Einbauteil 38 vorgesehen ist, das auf dem Gestänge 27 in axialer Richtung einstellbar ist.
Fig. 6 zeigt in einem Längsschnitt ebenfalls eine vollentlastete Ausführung, bei der im oberen Gehäuseteil 12 das Verschlußstück 29 mit der Feder 40 vorgesehen ist.
Das im unteren Gehäuseteil 10 vorgesehene Verschlußstück 28 in dem topfförmigen Einsatz 20 wird wie das Verschlußstück 29 als elastische Scheibe ausgebildet. Jede Scheibe ist auf den Gestängen 27 befestigt, und über ihren freien Rand 42 der Scheibe erfolgt ihre Anlage an den Ventilsitz, falls Toleranzen zu überbrücken sind.
Die Gestänge 27 und auch der Magnetanker 24 sind in diesem Ausführungsbeispiel mit durchgehenden Bohrungen 43 versehen, um auf diese Weise den Zulaufdruck vom Anschluß 1 auf beide Rückseiten der Verschlußstücke 28, 29 zu führen.
Das Leitungssystem kann in dem unteren Gehäuseteil 10 untergebracht werden. Dadurch ist es möglich, ohne den Leitungsverband als solchen zu lösen, nur das Oberteil abzunehmen, um die inneren Ventilteile zu überwachen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Vierwege-Magnetventil mit unmittelbarer Betätigung von einem Magnetanker aus, gekennzeichnet durch die Vereinigung der folgenden, an sich bekannten Merkmale: a) Der Durchfluß erfolgt durch das Magnetkernrohr(15); b) der Magnetanker (24) dient als Verschlußstück und arbeitet mit zwei an den Stirnseiten des Magnetkernrohres (15) angeordneten Ventilsitzen zusammen; e) der Magnetanker (24) trägt an seinen Stirnseiten Gestänge (27), die durch die Ventilsitze hindurchragen und durch die auf beiden Stirnseiten angeordnete Verschlußstücke (28, 29) betätigt werden, die mit weiteren stirnseitig angeordneten Ventilsitzen zusammenarbeiten.
2. Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gestänge (27) in den Magnetanker (24) lösbar eingeschoben sind und die Sitzdichtungen (25) im Magnetanker (24) durchdringen (Fig. 5).
3. Magnetventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Ventilsitz des Magnetankers (24) auf der Außenseite eines topfförmigen Einsatzes (20) vorgesehen ist, in seinem Inneren den Ventilsitz für eines der durch das Gestänge (27) betätigten Verschlußstücke (28) trägt und daß zwischen diesen Sitzen der zu steuernde Kanal (23) auf die Mantelfläche des Einsatzes (20) herausgeführt ist.
4. Magnetventil nach Anspruch 3 mit waagerechter Gehäuseteilung und im unteren Bereich insbesondere in zwei gegenüberliegenden Ebenen liegenden und paarweise angeordneten Leitungsanschlüssen, wobei innerhalb des Gehäuses Leitungen von unten nach oben und von oben nach unten verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß zur dichten Unterbringung der Magnetwicklung (30) ohne ihre Verspannung ein Gehäuseunterteil (10) und ein Gehäuseoberteil (12) unter Einschluß des Leitungssystems (11) formschlüssig miteinander verbunden sind, daß das Magnetkernrohr (15) über einen unteren Flansch (17) und eine Ringdichtung (19) auf dem Gehäuseunterteil (10) lose aufliegt, daß sich gegen die freie untere Flanschfläche (18) die Außenseite des Topfeinsatzes (20) abstützt, daß der Topfeinsatz (20) in axialer Richtung verschiebbar im Gehäuseunterteil (10), z. B. über eine Feder (21) so gelagert ist, daß nur über diesen Einsatz (20) das Magnetkemrohr (15) mit einem Teil seines freien Endes im oberen Gehäuseteil (12) zur Abdichtung angelegt wird.
5. Magnetventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einer oberen Ausnehmung des Magnetkernrohres (15) ein verschiebbarer topfförmiger Einsatz (31) vorgesehen ist, der sich mit seiner offenen Topfseite gegen das Gehäuseoberteil (12) abstützt (Fig. 1).
6. Magnetventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende des Magnetkernrohres (15) offen ist und sich im Gehäuseoberteil (12) abstützt, das einen Ventilsitz trägt, und daß der freie Querschnitt kleiner ist als die untere freie Fläche des Topfeinsatzes (20 in Fig. 5).
7. Magnetventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuseunterteil (10) der Zulauf (1) so angeordnet ist, daß der Zulaufdruck die Unterseite des im Gehäuseunterteil (10) geführten Topfeinsatzes (20) mitbelastet, und daß der freie obere Querschnitt des Magnetkernrohres (15) kleiner ist als die vom Zulaufdruck belastete Fläche der Unterseite des Einsatzes (20). B.
Magnetventil nach einem der vorangehenden Ansprüche für die Steuerung eines Druckverbrauchers in beiden Arbeitsrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Dichtungen (25) im Magnetanker (24) nur den jeweiligen Rücklauf (2, 3) des Druckverbrauchers (13) zum Rücklaufanschluß (4) steuern und daß die Außenseiten der von den Gestängen (27) betätigten Verschlußstücke (28, 29) dem Zulaufdruck ausgesetzt sind (Fig. 1 und 2).
9. Magnetventil nach einem der vorangehenden Ansprüche mit Entlastung in allen Betriebsstellungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilsitze gleiche Abmessungen haben und daß die Gestänge (27) mit axialem, elastischem Spiel im Magnetanker (24) geführt sind und daß der Zulauf über die Außenseiten der durch die Gestänge (27) betätigten Verschlußstücke (28, 29) erfolgt (Fig. 5).
10. Magnetventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckzuführung zum oberen Verschlußstück (29) über die hohl ausgebildeten und untereinander verbundenen Gestänge (27) erfolgt (Fig. 6).
11. Magnetventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußstücke als elastische Kugeln (35) ausgebildet sind (Fig. 7).
12. Magnetventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Ausnehmung (37) des Gestänges (27) ein O-Ring (36) mit Spiel als Verschlußstück vorgesehen ist und daß sich dieser gegenüber dem Sitz mit einem Durchmesser anlegt, der gleich oder größer ist als der Mittelkreis des O-Ringes (Fig. 8).
13. Magnetventil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (37) in einem lösbaren Zwischenteil (38) auf dem Gestänge (27) vorgesehen und auf diesem einstellbar ist (Fig. 9).
14. Magnetventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Verschlußstücke (28) unter Federdruck (39) kraftschlüssig das Gestänge (27) mit dem Magnetanker (24) verbindet (Fig. 5).
15. Magnetventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußstücke als elastische und über eine mittlere Öffnung am Gestänge festgelegte Scheiben (42) mit je einem frei vorstehenden Rand ausgebildet sind, der sich bei Belastung durch den Mediumdruck von außen durch Verformung gegen die Ventilsitze anlegt (Fig. 10). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1037 787; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1743 446; schweizerische Patentschrift Nr. 279 422; französische Patentschriften Nr. 1151483, 1182 726; britische Patentschriften Nr. 726 379, 820 955; USA.-Patentschriften Nr. 2322911, 2496553, 2 633 871, 2 821997.