DE1225007B

DE1225007B - Magnetischer Antrieb zur Betaetigung von hilfsgesteuerten Fluessigkeitsventilen

Info

Publication number: DE1225007B
Application number: DES71202A
Authority: DE
Inventors: Anton Galli
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1960-11-10
Filing date: 1960-11-10
Publication date: 1966-09-15
Also published as: DE1228481B

Description

Magnetischer Antrieb zur Betätigung von hilfsgesteuerten Flüssigkeitsventilen . Di e Erfindung bezieht sich auf einen magnetischen Antrieb von hilfsges'teuerten Flüssigkeitsventilen, deren. die Durchflußöffnung abschließende Membran ,durch einen das öffnen und Schließen einer Ablauföffnung in der Membran bewirkenden Magnetanker gesteuert wird, der längsverschieblich und federbelastet in einem von der Flüssigkeit über enge O#*upkausgleichsöffnungen in der Membran beaufschlagten Raum gelagert ist.
Bei Ventilen der obengenannten Art ist es zum betriebssicheren Arbeiten erforderlich, für eine gute Abdichtung zu sorgen. Für eine Abdichtung vor allem des Magnetsystems gegenüber dem eigentlichen Ventil ist aber ein gewisser Raum notwendig, was einen relativ großen Luftspalt zwischen Anker und Magnetsystem bedingt und somit eine Vergrößerung des elektromagnetischen Kraftbedarfs mit sich bringt.
Es., ist bei einem Magnetventil zwar bekannt, » eine magnetisch gut leitende, druckdicht eingesetzte Platte auf den, Polflächen des Magnetsystems anzuordnen. Abgesehen davon, daß die Platte nicht leicht verarbeitbar ist, kann mit dieser Platte der Luftspalt des Magnetsystems nicht bestimmt werden, so daß zusätzliche Mittel zur Vermeidung des Klebens vorgesehen werden müssen, was zusätzlich zur druckfesten Befestigung der Platte das Magnetventil verteuert. Außerdem bildet die Platte einen gewissen Kurzschluß für das Magnetsystem, so *daß der Leistungsbedarf des bekannten Ventils groß ist.
Es ist weiterhin eine Magnetventilanordnung mit einem, den Magnetanker aufnehmenden dosenförmigen Raum bekannt. Bei dieser Anordnung wird der Magnetanker aus in die Membran eingebetteter körniger, magnetisch gut leitender Substanz gebildet. Durch diesen Aufbau ergibt sich eine Verteuerung des Membrankörpers sowie eine Verminderung ihrer Elastizität. Letzteres sowie der über die Pole des Magneten gelegte, den Luftspalt vergrößernde Kunststoffboden machen eine unnötig große Erregerleistung für den Magneten erforderlich. Eine gute Abdichtung kann bei dieser Anordnung durch den glatt aufliegenden Kunststoffboden ebenfalls nicht erreicht werden.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein auch bei hohen Drücken gut abgedichtetes Magnetventil zu schaffen. Darüber hinaus soll die zur Betätigung des Magnetventils erforderliche elektromagnetische Kraft relativ klein sein, d. h. das erfindungsgemäße Magnetventil soll bei einfachem Aufbau möglichst kleines Bauvolumen bei geringem Leistungsbedarf besitzen. Dies wird durch die Erfindung auf besonders einfache Weise dadurch erreicht, daß eine auf zwei Polflächen des Magneten in an sich bekannter Weise unmittelbar anfliegende, den Luftspalt des Magnetsystems bestimmende Dichtfolie mit einem den in an sich bekannter Weise als Flachanker ausgebildeten Magnetanker aufnehmenden, in eine angepaßte Ge- häuseöffnung eingesetzten Druckring eine an sich bekamite dosenförnüge Einheit bildet, wobei in den Druckring auf der den Polflächen zugewandten Seite Polplatten eingelegt sind, die den Magnetfluß dem Anker zuführen.
Die zum Betätigen des Magnetventils benötigte elektrische Leistung ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung gering, da der Luftspalt sehr klein gehalten werden kann und die eingelegten Polplatten eine gute Feldverteilung bewirken' Durch die Verwendung der Folie kann ein am Magneteisen gegebenenfalls . vorzusehender Luftspalt entfallen, was fertigungstechnisch eineVereinfachung bedeutet.
Eine vorteilhafte Abdichtung des Magnetventilgehäuses wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dadurch erreicht, daß die Dichtfolie am äußeren Umfang des Druckringes hochgezogen und über dessen freie Stirnseite gelegt ist.
Eine besonders einfache Herstellung des Magnetventils ergibt sich, wenn die Folie aus nichtniagnetischem Metall besteht und an der freien Stirnseite des Druckringes umgebördelt ist. Die Folie braucht dann nicht mit Teilen verlötet zu werden, was sich kostengünstig auswirkt.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
An Hand der Zeichnung sei ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Alle für das Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Teile sind dabei weggelassen.
t2 Über einen Einlaufstutzen 1 tritt die Flüssigkeit in den Ventilraum 2 ein, der gegenüber' dem Auslauf 3 durch eine Membran 4 abgeschlossen ist. Die Meinbran 4 ist mit kleinen Öffnungen 5 zur Erzielung eines Druckausgleiches. zwischen den Räumen 2 und 6 versehen. In dem ebenfalls mit Flüssigkeit gefüllten Raum 6#- der' 'unter Gleichdiuck mit dem Raum 2 steht, ist der Anker 7 des Magneten 8 angeordnet. Durch ein kegelförmiges Verschlußstück 9 wird eine Ablauföffhung 10 in der Membran 4 geschlossen gehalten. Der Anker 7 steht dabei unter dem Einfluß einer im Querschnitt trapezförmigen Schraubenfeder 11. Das den Magneten 8 aufnehmende -Unterteil 12 des- Ventils ist mit-dem die Zu- und Abflüsse bildenden Oberteil 13 durch nicht gezeichnete Schraubelemente unter Einfügung des dichtenden Randes 14 der Membran 4 verbunden. lüerbei stützt sich der Rand 14 einerseits am Teil 13 und andererseits an einem eingelegten Druckring 15 ab. Der Druckring 15 ist mit einer Folie 16 derart unikleidet, daß sich die Folie um den oberen freien Rand 17- des Druckrin'ges 15 legt und bodenseitig, also an der den Polflächen le -des Magneten 8 zugewandten Seite -eine Dose bildet. Um die Folie 16 vor Beschädigungen zu schützen und gleichzeitig eine einwandfreie Verbindtfdg -des Ankers 7 mit den Pohlächen18 bei einem durch die Folie16 vorg#gebenen,- -definierten Luftspalt herzustellen, sind in Ausnehmungen des Druckringes 15 die Polplatten 19 aus magnetisierbarem Material formschlüssig eingelegt. Die Erregerwicklung des Magneten 8 ist n-üt 20 bezeichnet.
- Der Druckring15 kann z.B. aus Kunststoff und die Folie16 aus elektrisch leitende in aber nichtmagnetischem Material gefertigt sein.- Auch die Verwendung einer Ganzmetallausführung, für Druckring und Folie ist möglich; es sind jedoch dabei die unter Umständen auftretenden Wirbels'tromverluste in Rechnung zu setzen und deshalb mit Vorzug schlechter leitendes Material, z. B. Bronze, zu verwenden.

Claims

Patentansprüche: 1. -Magnetischer Antrieb zur Betätigung von hilfsgesteuerten Flüssigkeitsventilen, deren die Durchflußöffnung abschließende Membran durch einen das öffnen und Schließen einer Ablauföffnung in der Membran bewirkenden Magnetanker gesteuert wird, der längsverschieblich und federbelastet in einem von der Flüssigkeit über enge Druckausgleichsöffnungen, ;in der.Membran beaufschlagten Raum gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf zwei Polflächen (1-8) des Magne ten in an sich bekannter Weise unmittelbar anfliegende, den Luftspalt des Magnetsystems bestimmende - Dichtfolie (16) mit einem den in an sich bekannter Weise als Flachanker (7) ausgebildeten Magnetanker aufnehmenden, in eine angepaßte Gehäuseöffnung eingesetzten Druckring (15) eine an sich bekannte dosenförmige Einheit bildet, wobei in den Druckring auf der den Polflächen (18) zugewandten Seite Polplatten (19) eingeleg ,t sind, die den Magnetfluß dem Anker zuführen.
2. Antrieb nach Anspruch 1, dadur#Ii gekenn-,zeichnet, daß die Dichtfolie (1,6) am äußeren Umfang des Druckringes-(15) hlochgezogeg und über dessen freie Stirnseite.(17) gelegt ist. 3. Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (16) aus nichtmagngti# schem Metall besteht und an der freien Stirnseite (17) des Druckringes (15)- umgebördelt ist. 4. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckring (i5) zusammen mit der Folie (16) als Einheit, z. B. aus Kunststoff, gefertigt ist.-5. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekenn-" zeichnet, daß die Folie (1.6) und der Druckring (15) aus gleichem oder ähnlichem Material bestehen und beide Teile miteinander durch Warmbehandlung, z. B. durch -Schweißen, dicht miteinander verbunden sind. -- 6. Antrieb "nach Ansprach 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (16) bzw. das bodenseitige Dosenteil eine Dicke von weniger als 0,2 mm aufweist. - 7. Antrieb nach einem ' der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetanker (7) durch eine ihn umschließende, im Querschnitt vorzugsweise irapezförmig geformte Schraubenfeder (11) gegenüber Teilen oder Pol' platten (19) und/oder de§ Druckringes (15) bzw. entsprechenden Einformungen dieses Ringes ab-. 2estätzt ist. In Betracht gezogene`Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 566 256; britische Patentschrift Nr. 823 105; USA.-Patentschriften Nr.- 2 305 151, 2 622 618, 2 705 608, 2 914 086.