DE1147695B - Pressure-tight electromagnet - Google Patents

Pressure-tight electromagnet

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DE1147695B DEM31199A DEM0031199A DE1147695B DE 1147695 B DE1147695 B DE 1147695B DE M31199 A DEM31199 A DE M31199A DE M0031199 A DEM0031199 A DE M0031199A DE 1147695 B DE1147695 B DE 1147695B
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    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16Rectilinearly-movable armatures
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Description

Druckdichter Elektromagnet Die Erfindung betrifft einen druckdichten Elektromagneten zur Betätigung von Ventilen mit einer aus einem unmagnetischen Werkstoff bestehenden, sich zwischen den beiden Endwänden des Magnetgehäuses erstreckenden Abdichtung des Wickelraumes vom Ankerraum.Pressure-tight electromagnet The invention relates to a pressure-tight solenoid Electromagnet for actuating valves with one made of a non-magnetic material existing, extending between the two end walls of the magnet housing Sealing of the winding space from the armature space.

Druckdichte Elektromagnete dieser Art sind schon in den verschiedensten Bauformen bekanntgeworden. Ein wesentliches Erfordernis solcher Elektromagneten besteht darin, den Ankerraum, welcher gegenüber der vom Ventil gesteuerten Flüssigkeit nicht abgedichtet ist, sowohl gegenüber dem Wicklungsraum als auch nach außen sicher abzudichten. Wenn die dem Ventil abgewandte Wand des Ankerraumes einstückig mit der den Wicklungsraum abdeckenden Wand ausgebildet wird, um an dieser Stelle abzudichtende Öffnungen zu vermeiden, dann ist es notwendig, daß der Ankerraum von dem ventilseitigen Ende her zur Einführung des Ankers und zur Verbindung des Ankers mit der ankerbetätigten Ventilstange zugänglich ist.Pressure-tight electromagnets of this type are already in the most diverse Designs become known. An essential requirement of such electromagnets consists in the armature space, which is opposite to the fluid controlled by the valve is not sealed, secure both with respect to the winding space and to the outside to seal. If the wall of the armature chamber facing away from the valve is integral with the wall covering the winding space is formed in order to be sealed at this point To avoid openings, it is necessary that the armature space from the valve side End of the introduction of the armature and the connection of the armature with the armature actuated Valve rod is accessible.

Wenn, wie dies bei bekannten Konstruktionen der Fall ist, der Magnet als Zugmagnet ausgebildet ist, dann bereitet die Erfüllung dieser Forderungen keine Schwierigkeiten. Bei der Betätigung findet der Magnetanker sein Gegenstück an der dem Ventil abgewandten Magnetgehäusewand, so daß im letzten Teil des Ankerhubes die erwünschten großen Betätigungskräfte erhalten werden.If, as is the case with known constructions, the magnet is designed as a pull magnet, then these requirements are not met Trouble. When actuated, the armature finds its counterpart on the the solenoid housing wall facing away from the valve, so that in the last part of the armature stroke the desired large actuation forces can be obtained.

Wenn jedoch der Elektromagnet als Druckmagnet wirken soll, dann fehlt bei diesen Bauformen im allgemeinen das Ankergegenstück, und es ergeben sich nur verhältnismäßig kleine Druckkräfte.However, if the electromagnet is to act as a pressure magnet, then it is missing in these designs generally the anchor counterpart, and it only results relatively small pressure forces.

Es ist bereits bekannt, einen druckdichten Elektromagneten derart mit einem Ventilgehäuse zusammenzubauen, daß der Anker des als Druckmagnet wirkenden Elektromagneten mit einem Ankergegenstück zusammenwirken kann. Dies wurde dadurch erreicht, daß das Ventilgehäuse fest mit einem Ankergegenstück verschraubt ist, an das sich innerhalb der Wicklung die Abdichtung zwischen dem Wicklungsraum und dem Ankerraum anschließt, während der den Wicklungsraum nach außen abdeckende Mantel ebenfalls fest mit dem Ventilgehäuse verbunden ist. Bei einer solchen Konstruktion ist aber dann der Ankerraum nur bei weitgehender Demontage der einzelnen Teile des Elektromagneten zugänglich. Der Ankerraum muß aber zugänglich sein, wenn beispielsweise eine Ankerstange mit dem Anker verbunden werden soll.It is already known such a pressure-tight electromagnet assemble with a valve housing that the armature of the acting as a pressure magnet Electromagnet can interact with an armature counterpart. This became through it achieved that the valve housing is firmly screwed to an armature counterpart, the seal between the winding space and within the winding adjoins the armature space, while the jacket covering the winding space to the outside is also firmly connected to the valve housing. With such a construction but then the anchor space is only with extensive dismantling of the individual parts of the Electromagnet accessible. The anchor space must be accessible if, for example an anchor rod is to be connected to the anchor.

Nun wird in der Praxis der Elektromagnet regelmäßig getrennt vorn Ventil hergestellt, und es ist notwendig, den Elektromagneten schon vor dem Zusammenbau mit dem Ventil einer Funktionsprüfung zu unterziehen. Wenn aber das Ventilgehäuse mit dem Elektromagneten zu einer Baueinheit verbunden ist, kann der Elektromagnet nicht getrennt vom Ventil einer Funktionsprüfung unterworfen werden. Außerdem ist es. notwendig, die Ausbildung des Elektromagneten derart zu prüfen, daß beim Anbau des Elektromagneten an das zu betätigende Ventil keine Gefahr besteht, daß durch Montagefehler die Druckdichtheit des Elektromagneten beeinträchtigt wird. Somit muß die Montage, und zwar insbesondere die Verbindung der Ventilstange mit dem Anker, ohne Veränderung der für die Druckdichtheit des Elektromagneten wichtigen Bauelemente möglich sein.Now, in practice, the electromagnet is regularly separated in front Valve made, and it is necessary to set the electromagnet before assembling to subject the valve to a functional test. But if the valve body is connected to the electromagnet to form a unit, the electromagnet not be subjected to a function test separately from the valve. Also is it. necessary to check the formation of the electromagnet in such a way that the cultivation of the electromagnet to the valve to be actuated there is no risk that by Installation errors the pressure tightness of the electromagnet is impaired. Consequently the assembly, in particular the connection of the valve rod with the armature, without changing the components that are important for the pressure tightness of the electromagnet to be possible.

Auch andere bekannte Elektromagneten erfüllen die vorstehenden Bedingungen nur teilweise. So ist ein Impulsmagnet bekanntgeworden, der als Druckmagnet ausgebildet ist. Wegen der hohen Anzugskraft eines Impulsmagneten ist es dabei möglich, auf ein Ankergegenstück zu verzichten. Ein Magnet für eine Dauereinschaltung würde jedoch zu geringe Druckkräfte ergeben.Other known electromagnets also meet the above conditions only partially. An impulse magnet has become known which is designed as a pressure magnet is. Because of the high attraction of a pulse magnet, it is possible to use to dispense with an anchor counterpart. A magnet for permanent activation would, however too low compressive forces result.

Die Erfindung geht von einem druckdichten Elektromagneten zur Betätigung von Ventilen mit einer aus einem unmagnetischen Werkstoff bestehenden, sich zwischen den beiden Endwänden des Magnetgehäuses erstreckenden Abdichtung des Wicklungsraumes vom Ankerraum aus, wobei der Ankerraum von dem ventilseitigen Ende her zur Einführung des Ankers und zur Verbindung des Ankers mit der ankerbetätigten Ventilstange zugänglich ist und das druckdichte Magnetgehäuse als komplette Einheit an das Ventil anbaubar ist. Die Erfindung besteht darin, daß das ventilseitige Ende des Ankerraumes durch einen nach außen herausnehmbaren, in der den Wicklungsraum abdeckenden Magnetgehäusewand unmittelbar gehaltenen und das Ankergegenstück bildenden Kern verschlossen ist, der in bekannter Weise eine den Ventilraum mit dem Ankerraum verbindende Bohrung zur Durchführung der Ventilstange besitzt.The invention is based on a pressure-tight electromagnet for actuation of valves with a made of a non-magnetic material between the two end walls of the magnet housing extending sealing of the winding space from the armature space, the armature space from the valve-side end for introduction of the armature and for connecting the armature to the armature-actuated valve rod and the pressure-tight magnet housing can be attached to the valve as a complete unit is. The invention consists in that the valve-side end of the armature space through one outwardly removable, in the one covering the winding space Magnet housing wall directly held and the armature counterpart forming core is closed, the one connecting the valve chamber with the armature chamber in a known manner Has a hole for the passage of the valve rod.

Durch die Erfindung wird ein druckdichter Elektromagnet geschaffen, der schon vor dem Anbau an das Ventil einer Funktionsprüfung unterworfen werden kann. Der Anker kann in einfacher Weise mit einer Ventilstange verbunden werden, wobei die Ventilstange auch an ihrem ventilseitigen Ende einen größeren Durchmesser haben kann als die Bohrung zur Durchführung der Ventilstange. Die Montage bzw. eine Auswechselung der Ventilstange beeinträchtigt nicht die Druckdichtheit des Elektromagneten, da der das Ankergegenstück bildende Kern selbst keinerlei Dichtungsfunktionen hat. Andererseits kann aber der Anker mit einem Ankergegenstück zusammenwirken, so daß in erwünschter Weise im letzten Teil des Hubes ausreichend hohe Druckkräfte erhalten werden.The invention creates a pressure-tight electromagnet, which are subjected to a function test before being attached to the valve can. The armature can easily be connected to a valve rod, the valve rod also having a larger diameter at its valve-side end can have as the hole for the passage of the valve rod. The assembly or a Replacing the valve rod does not affect the pressure tightness of the electromagnet, since the core forming the anchor counterpart itself has no sealing function whatsoever. On the other hand, however, the anchor can interact with an anchor counterpart, so that Desirably get sufficiently high compressive forces in the last part of the stroke will.

In. weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß außerhalb der Befestigungsabdichtung an der Gehäusewand ein Innengewinde zur Einschraubung des Kernes eingeschnitten ist. Die aus einem unmagnetischen Werkstoff bestehende Abdichtung zwischen dem Ankerraum und dem Wicklungsraum ist also nur verhältnismäßig kurz und ragt nur wenig in die Bohrung der Magnetgehäusewand hinein. An das Ende dieser Abdichtung schließt sich mit einem nur geringen Abstand das Gewinde an, das den herausschraubbaren Kern mit der Gehäusewand verbindet. Der Magnetlinienfluß wird auf diese Weise von der Abdichtung nur wenig gestört und die Zugkraft des Magneten nicht beeinträchtigt.In. further development of the invention is provided that outside the fastening seal on the housing wall has an internal thread for screwing of the core is incised. The one consisting of a non-magnetic material Sealing between the armature space and the winding space is therefore only proportionate short and protrudes only a little into the hole in the magnet housing wall. To the end this seal is followed by the thread with only a small distance connects the unscrewable core with the housing wall. The magnetic line flux In this way, the seal and the pulling force of the magnet are only slightly disturbed not affected.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist weiter vorgesehen, daß die Gehäusewand einen die zentrale Bohrung für den Kern umgebenden, nach außen gerichteten Hals aufweist, der eine Dichtfläche sowie Befestigungsmittel, z. B. ein Außengewinde für eine überwurfmutter zur Verbindung mit dem Ventilgehäuse trägt.In a preferred embodiment it is further provided that the housing wall has an outwardly directed surrounding the central bore for the core Has neck which has a sealing surface and fastening means, e.g. B. an external thread for a union nut to connect to the valve body.

Die bei der Erfindung zur Verwendung kommende Abdichtung zwischen dem Ankerraum und dem Wicklungsraum besteht vorzugsweise aus einem glatten Rohrstück, das mit seinen Enden in ringnutenartigen Abstufungen der Magnetgehäusewände dicht eingefügt und zwischen diesen Wänden eingespannt ist.The seal used in the invention between the armature space and the winding space preferably consist of a smooth piece of pipe, that tightly with its ends in annular groove-like gradations of the magnet housing walls inserted and clamped between these walls.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen druckdichten Gleichstrommagneten mit einem Ventil, und zwar in der Öffnungsstellung des Ventils, Fig.2 einen Schnitt durch die Darstellung der Fig. 1 entsprechend der Schnittlinie 11-II und Fig.3 einen Schnitt durch ein magnetbetätigtes Ventil entsprechend der Darstellung der Fig. 1, jedoch in der Schließstellung des Ventils.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. 1 shows a longitudinal section through a pressure-tight direct current magnet with a valve, specifically in the open position of the valve, Figure 2 is a section by the illustration of FIG. 1 corresponding to the section line 11-II and FIG Section through a solenoid-operated valve as shown in FIG. 1, but in the closed position of the valve.

Das Gehäuse des Magneten ist mit 1 bezeichnet und besitzt die beiden Gehäuseendwände 2 und 3. In der Gehäusewand 2 ist eine zentrale Bohrung angebracht, die in einem Gewinde den Kern 8 trägt. Der Kern 8 kann außer der zentralen Bohrung für die Ventilstange 7 und die Hülse 9 noch eine nicht dargestellte Bohrung zur Verbindung des Ankerraumes 14 mit dem Ventilraum 15 aufweisen. Die dem Anker 6 zugewandte Fläche des Kernes 8 besitzt einen an sich bekannten konischen Ansatz und die Gegenfläche des Ankers 6 eine entsprechende konische Vertiefung. Die von den beiden Wänden 3 und 2 gehaltene Abdichtung :5 ist rohrförmig ausgebildet und trennt den Wicklungsraum 4 vom Ankerraun 14. Im Ankerraum 14 ist der Anker 6 beweglich untergebracht. Der Anker weist eine Längsbohrung zur Aufnahme der Ventilstange 7 auf, die an ihrem in der Zeichnung dargestellten unteren Ende eine gesicherte Mutter 7' trägt, während sie an ihrem oberen Ende, das in das Ventilgehäuse 11 hineinragt, einen Ventilkonus 10 aufweist. Auf der Ventilstange 7 ist ferner eine rohrartige Hülse 9 aufgeschoben, deren oberes Ende im Bereich des Ventilkonus sich an der Ventilstange abstützt, während das rückwärtige Ende einen Anschlag für den Anker 6 bildet. Die Verbindung der Gehäuseendwände 2 und 3 mit dem zylindrischen Gehäuseteil l erfolgt beispielsweise mittels der Kerbstifte 21.The housing of the magnet is labeled 1 and has both Housing end walls 2 and 3. A central hole is made in the housing wall 2, which carries the core 8 in a thread. The core 8 can in addition to the central bore for the valve rod 7 and the sleeve 9 for a hole, not shown Have connection of the armature chamber 14 with the valve chamber 15. The armature 6 facing The surface of the core 8 has a conical approach known per se and the mating surface of the armature 6 has a corresponding conical recess. The from the two walls 3 and 2 held seal: 5 is tubular and separates the winding space 4 from the anchor room 14. In the anchor room 14, the anchor 6 is movably housed. Of the Armature has a longitudinal bore for receiving the valve rod 7, which on her shown in the drawing lower end of a secured nut 7 'carries while they have a valve cone at their upper end, which protrudes into the valve housing 11 10 has. A tubular sleeve 9 is also pushed onto the valve rod 7, the upper end of which is supported on the valve rod in the area of the valve cone, while the rear end forms a stop for the armature 6. The connection the housing end walls 2 and 3 with the cylindrical housing part 1 takes place, for example by means of the grooved pins 21.

Die Gehäusewand 3 besitzt eine topfartige Ausbuchtung für den Anker 6, und durch ringförmige Abstandhalter wird ein Raum 13 geschaffen, in den die Sicherungsmutter 7' hineinragen kann.The housing wall 3 has a pot-like bulge for the anchor 6, and by means of annular spacers, a space 13 is created in which the locking nut 7 'can protrude.

Die Gehäusewand 2 ist mit einem Hals 2' versehen, der auf der Innenseite das Gewinde für den Kern 8 aufnimmt, wahrend er an der Außenseite ein Gewinde für die tlberwurfmutter 20 besitzt. Mit dieser überwurfmutter 20 kann das Ventilgehäuse 11 mit dem Magnetgehäuse, das aus den Teilen 1, 2 und 3 besteht, verbunden werden. Dabei wird zwischen diesen beiden Teilen in an sich bekannter Weise eine Dichtung eingelegt.The housing wall 2 is provided with a neck 2 'on the inside receives the thread for the core 8, while he has a thread for the outside the union nut 20 has. With this union nut 20, the valve housing 11 with the magnet housing, which consists of parts 1, 2 and 3, are connected. A seal is thereby established between these two parts in a manner known per se inserted.

Das Ventilgehäuse besitzt einen Ventilraum 15, der den Anschluß 16 mit den Anschlüssen 17 verbindet. Die Flüssigkeitszufuhr kann beispielsweise über den Anschluß 16, die Sackbohrung 18 und den Kanal 12 erfolgen. Aus dem Ventilraum, der sich an den Kanal 12 anschließt, wird dann. die Flüssigkeit über die Anschlüsse 17 weitergeleitet. Mit dem Konus 10 an der Ventilstange 7 kann der Kanal 12 verschlossen werden.The valve housing has a valve chamber 15 which connects the connection 16 connects to the connections 17. The fluid supply can, for example, via the connection 16, the blind hole 18 and the channel 12 take place. From the valve chamber which connects to the channel 12, is then. the liquid through the connections 17 forwarded. The channel 12 can be closed with the cone 10 on the valve rod 7 will.

Die Fig. 1 zeigt das Ventil in seiner Öffnungsstellung. Wird nun die Wicklung im Wicklungsraum 4 unter Strom gesetzt, so wird von dem entstehenden magnetischen Feld der Anker 6 angezogen, d. h., er bewegt sich in der Darstellung der Fig. 1 nach oben. Nach Zurücklegung eines wesentlichen Teiles seines Hubes stößt die obere Ankerfläche gegen das untere Ende der Hülse 9, so daß die Ventilstange 7 mitgenommen wird. Der Konus 10 verschließt dann den Kanal 12. Dies ist in Fig. 3 dargestellt. Beispielsweise durch sein Eigengewicht gelangt der Anker 6 aus der Stellung der Fig. 3 wieder in die öffnungsstellung zurück. Auch hierbei nimmt der Anker 6 die Ventilstange 7 erst nach Zurücklegung eines Teiles des Hubes mit, sobald die untere Ankerfläche auf die Sicherungsmutter 7' trifft.Fig. 1 shows the valve in its open position. If the winding in the winding space 4 is now energized, the armature 6 is attracted by the resulting magnetic field, ie it moves upwards in the illustration in FIG. 1. After covering a substantial part of its stroke, the upper armature surface abuts against the lower end of the sleeve 9, so that the valve rod 7 is carried along. The cone 10 then closes the channel 12. This is shown in FIG. 3. For example, due to its own weight, the armature 6 returns from the position of FIG. 3 to the open position. Here too, the armature 6 only takes the valve rod 7 with it after covering a part of the stroke, as soon as the lower armature surface hits the locking nut 7 '.

Es ist klar, daß es bei der Einrichtung nach der Erfindung auch möglich ist, beispielsweise in dem Wicklungsraum 4 einen Doppelmagneten unterzubringen oder die Ventilstange anders als dargestellt auszubilden.It is clear that it is also possible with the device according to the invention is, for example, to accommodate a double magnet in the winding space 4 or to train the valve rod differently than shown.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Druckdichter Elektromagnet zur Betätigung von Ventilen mit einer aus einem unmagnetischen Werkstoff bestehenden, sich zwischen den beiden Endwänden des Magnetgehäuses erstreckenden Abdichtung des Wicklungsraumes vom Ankerraum, wobei der Ankerraum von dem ventilseitigen Ende her zur Einführung des Ankers und zur Verbindung des Ankers mit der ankerbetätigten Ventilstange zugänglich ist und das druckdichte Magnetgehäuse als komplette Einheit an das Ventil anbaubar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das ventilseitige Ende des Ankerraumes (14) durch einen nach außen herausnehmbaren, in der den Wicklungsraum (4) abdeckenden Ma gnetgehäusewand (2) unmittelbar gehaltenen und das Ankergegenstück bildenden Kern (8) verschlossen ist, der in bekannter Weise eine den Ventilraum (15) mit dem Ankerraum (14) verbindende Bohrung zur Durchführung der Ventilstange (7) besitzt. PATENT CLAIMS: 1. Pressure-tight electromagnet for actuating Valves with a made of a non-magnetic material between the two End walls of the magnet housing extending seal of the winding space from the armature space, the armature space from the valve-side end for the introduction of the armature and for the connection of the armature with the armature-actuated one Valve rod is accessible and the pressure-tight magnet housing as a complete unit can be attached to the valve, characterized in that the valve-side end of the Armature space (14) by an outwardly removable one in which the winding space (4) covering magnet housing wall (2) directly held and the anchor counterpart forming core (8) is closed, which in a known manner the valve chamber (15) with the armature chamber (14) connecting bore for the passage of the valve rod (7) owns. 2. Elektromagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb der Befestigung der Abdichtung (5) an der Gehäusewand (2) ein Innengewinde zur Einschraubung des Kernes (8) eingeschnitten ist. 2. Electromagnet according to claim 1, characterized in that outside the fastening of the seal (5) to the housing wall (2) an internal thread for screwing of the core (8) is incised. 3. Elektromagnet nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusewand (2) einen die zentrale Bohrung für den Kern (8) umgebenden, nach außen gerichteten Hals (2') aufweist, der eine Dichtfläche sowie Befestigungsmittel, z. B. ein Außengewinde für eine überwurfmutter (20) zur Verbindung mit dem Ventilgehäuse (11) trägt. 3. Electromagnet according to claim 1 and 2, characterized characterized in that the housing wall (2) has a central bore for the core (8) surrounding, outwardly directed neck (2 ') which has a sealing surface and fasteners, e.g. B. an external thread for a union nut (20) for Connection to the valve housing (11) carries. 4. Elektromagnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung zwischen dem Ankerraum (14) und dem Wicklungsraum (4) aus einem glatten Rohrstück (5) besteht, das mit seinen Enden in ringnutartigen Abstufungen der Magnetgelhäuseendwände (2, 3) dicht eingefügt und zwischen diesen Wänden eingespannt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentanmeldung B 1670 VIII c / 21 g (bekanntgemacht am 11. 6. 1953); französische Patentschriften Nr. 790 637, 1033 249; britische Patentschriften Nr. 119 004, 263 315, 568 867, 589 619; USA.-Patentschriften Nr. 1655 453, 1978 737, 2 096 763, 2 222 419, 2 394103, 2 616 955, 2 435 817.4. Electromagnet after one or more of the preceding claims, characterized in that the seal between the armature space (14) and the winding space (4) consists of a smooth piece of pipe (5), that with its ends in ring groove-like gradations of the magnetic gel housing end walls (2, 3) is tightly inserted and clamped between these walls. Considered Publications: German patent application B 1670 VIII c / 21 g (published on June 11, 1953); French Patent Nos. 790 637, 1033 249; British patents No. 119 004, 263 315, 568 867, 589 619; U.S. Patents No. 1655,453, 1978 737, 2 096 763, 2 222 419, 2 394 103, 2 616 955, 2 435 817.
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