DE1235091B

DE1235091B - Magnetventil mit hydraulischer Bremsung

Info

Publication number: DE1235091B
Application number: DE1963D0042645
Authority: DE
Inventors: Knud Hallgreen
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1963-10-05
Filing date: 1963-10-05
Publication date: 1967-02-23
Also published as: GB1071644A; CH426413A

Description

Magnetventil mit hydraulischer Bremsung Die Erfindung betrifft ein Magnetventil, dessen gleichachsig mit der Ventilstange verbundener Anker in einem ölgefüllten Raum, der von dem Ventilraum durch eine elastische, einerseits an einem festen und andererseits an einem beweglichen Ventilteil befestigte Wand getrennt und im übrigen durch feste Wände begrenzt ist, angeordnet und durch Verdrängung von Öl od. dgl. über eine Drosselstelle hydraulisch gebremst ist.
Es ist ein Magnetventil dieser Art bekannt, bei dem die elastische Wand zwischen ölgefülltem Raum und Ventilraum so nachgiebig ausgebildet ist, daß sie durch Formveränderung die Volumenverlagerung des Öls im Ankerraum auszugleichen vermag. Sie dient daher nicht nur der Trennung zwischen Ankerraum und Ventilraum, sondern auch dazu, das Volumen des ölgefüllten Raumes konstant zu halten. Nachteilig ist hierbei, daß die elastische Wand außerordentlich weich und nachgiebig sein muß. Es ist daher ausgeschlossen, ein solches Ventil bei höheren Drücken oder sonstigen erschwerten Betriebsbedingungen zu verwenden.
Bei Magnetventilen, deren Ankerbewegung hydraulisch gebremst wird, sind auch andere Maßnahmen bekannt, den Rauminhalt des ölgefüllten Raumes konstant zu halten. So kann man den ölgefüllten Raum als Ringzylinder ausbilden, der von einem Kolben unterteilt ist, wobei der zentrische Raum des Ringzylinders zur Aufnahme der Kolben- bzw. Ventilstange dient. Ferner läßt sich der ölgefüllte Raum auch dadurch konstant halten, daß man Anker und Ventilstange voneinander trennt und beispielsweise die Ankerbewegung über einen Schwenkhebel, der durch eine Membrandichtung in der Seitenwand des ölgefüllten Raumes greift, auf das daneben angeordnete Ventil überträgt. Sodann ist es bekannt, an den ölgefüllten Raum eine Balgdose anzuschließen, deren Boden mit dem Anker verbunden ist. A11 diese Konstruktionen erfordern aber einen erheblichen konstruktiven Aufwand und im allgemeinen auch eine größere Ölfüllung als das erstgenannte Ventil.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Magnetventil der eingangs beschriebenen Art anzugeben, das bei geringem konstruktivem Mehraufwand und ohne Notwendigkeit einer Vergrößerung des Ölvolumens in der Lage ist, auch mit höheren Belastungen betrieben zu werden, die zu hohen Drücken im ölgefüllten Raum führen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß oberhalb des ölgefüllten Raumes ein mit ihm verbundener, über eine Drosselstelle entlüftbarer Reservoirraum vorgesehen ist. Bei dieser Konstruktion kann im ölgefüllten Raum kein unzulässiger Druck auftreten, der die elastische Wand übermäßig belastet. Es ist statthaft, daß die Ventilstange bei jedem Hub in den Ölraum eindringt und dessen Volumen verändert. Das verdrängte Öl entweicht in den Reservoirraum, wobei der dabei im Reservoirraum entstehende Druck über die Drosselstelle abgeblasen wird, so daß sich auch im Reservoirraum kein Gegendruck aufbauen kann. Hierbei sorgt die Drosselstelle zusätzlich dafür, daß die Bremsung verstärkt wird. Umgekehrt tritt beim Abfallen des Ankers durch diese Drosselstelle wieder Luft in den Reservoirraum, wenn dessen Inhalt sich in den Ölraum entleert. Mit solchen Konstruktionsgrundlagen genügt es, lediglich den Innenraum des Ankerrohres als Ölraum zu benutzen. Die verwendete Ölmenge ist dabei äußerst gering.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform steht der Reservoirraum über einer Drosselstelle mit dem ölgefüllten Raum in Verbindung. Diese Drosselstelle läßt das Öl nur mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit in den Reservoirraum eintreten; sie kann daher die Drosselstelle zwischen den beiden Seiten des Ankers ersetzen und sorgt auch bei gestörtem Betrieb dafür, daß das Öl nicht eine solche Beschleunigung erfährt, daß es versehentlich durch die Entlüftungsvorrichtung hinausgedrückt wird.
In den meisten Fällen werden Magnetventile mit senkrechter Achse und unten angeordnetem Verschlußstück eingebaut. Bei einer solchen Einbauart kann der Reservoirraum in einem das Ankerrohr oben abschließenden Magnetstopfen untergebracht sein. Wenn der Magnetstopfen auf diese Weise eine weitere Aufgabe übernimmt, benötigt man für den Reservoirraum weder zusätzlichen Platz noch zusätzliche Bauteile. Die Drosselstelle zwischen Reservoirraum und Ankerrohr kann durch einen Kanal gebildet sein, der in einem den Reservoirraum im Magnetstopfen abschließenden Einsatz verläuft. Ferner kann die Entlüftungsdrosselstelle durch einen Kanal im Magnetstopfen und eine mit ihm zusammenwirkende Drosselschraube gebildet sein.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der ein erfindungsgemäßes Magnetventil im Längsschnitt gezeigt ist.
Das Ventilgehäuse 1 besitzt einen Eingangsstutzen 2, einen Ausgangsstutzen 3 und trägt den Ventilsitz 4. Mit diesem arbeitet ein Verschlußstück 5 zusammen, das mit seiner Ventilstange 6 fest verbunden ist. Das Ventilgehäuse 1 ist oben durch einen Deckel 7 abgeschlossen, der in Form eines Flansches an das Ankerrohr 8 angelötet ist. Das Ankerrohr 8 ist oben durch einen Magnetstopfen 9 abgeschlossen, auf dessen nach außen ragenden Gewindestutzen 10 eine Mutter 11 geschraubt ist, mit deren Hilfe eine den Magnetteil umgebende Blechkappe 12 auf das Ventilgehäuse 1 gedrückt wird. Die Magnetspule 13 sitzt auf einem Spulenträger 14, der unter Zwischenlage verschiedener Einsatzstücke 15,16,17 und 18 um das Ankerrohr 8 und in der Kappe 12 gehalten wird. In dem Ankerrohr 8 gleitet der Anker 19, mit dem die Ventilstange 6 direkt verschraubt ist.
In das untere Ende des Ankerrohres 8 ist ein Führungsstopfen 20 eingesetzt, der mit Hilfe der Lochschraube 21 festgehalten wird. Der Raum 22 zwischen dem Magnetstopfen 9 und dem Führungsstopfen 20 im Innern des Ankerrohres 8 ist, soweit er nicht vom Anker 19 eingenommen wird, mit Öl gefüllt. Das Öl kann bei einer Bewegung des Ankers, um diesen zu bremsen, von der einen Stirnseite zur anderen Stirnseite des Ankers über eine Drosselstelle strömen. Diese Drosselstelle wird in dem veranschaulichten Beispiel durch einen Spalt zwischen dem Ankerumfang und dem Ankerrohr gebildet. Statt dessen kann der Anker aber auch den vollen Querschnitt des Ankerrohres einnehmen und an einer oder mehreren Stellen einen Drosselkanal aufweisen.
Bei angehobenem Anker wird der für das Öl zwischen den beiden Stopfen 9 und 20 zur Verfügung stehende Raum 22 um ein Stück der in diesen Raum eintretenden Ventilstange 6 verkleinert. Aus diesem Grund ist in dem Magnetstopfen 9 ein Reservoirraum 23 vorgesehen, der unten durch einen Einsatz 24 mit Drosselkanal 25 abgeschlossen ist. Der Reservoirraum ist mit einer Entlüftungsvorrichtung versehen, die aus einem Drosselkanal 26 mit einer zugehörigen Drosselschraube 27 besteht. In der veranschaulichten Stellung des Ankers 19 hat das Öl den Minimalpegel in Höhe der Linie A, bei angehobenem Anker steigt der Ölpegel bis zur Maximalhöhe B. Der Drosselkanal 25 sorgt dafür, daß das Öl nicht mit solcher Kraft in den Reservoirraum 23 eindringt, daß es durch die Entlüftungsvorrichtung bis nach außen geschleudert wird. Außerdem wird die Schraube 27 so justiert, daß zwar Luft mit einer bestimmten Geschwindigkeit ein-und austreten kann, nicht dagegen Öl. Trotz des wegen der Ventilstange 6 veränderlichen Volumens im Inneren des Ankerrohres 8 läßt sich auf diese Weise ein einwandfreier hydraulischer Bremsbetrieb erzielen.
Zur Abdichtung zwischen dem Ölraum 22 und dem Ventilraum ist ein schlauchförmiges Dichtelement 28 vorgesehen, das mit dem einen flanschartigen Ende 29 zwischen dem hohlkolbenartig ausgebildeten Anker 19 und einer eingeschraubten Hülse 30 und mit dem anderen flanschartigen Ende 31 zwischen dem Stopfen 20 und der Lochschraube 21 festgeklemmt ist. Die Lochschraube übernimmt damit zusätzlich zum Festhalten des Führungsstopfens 20 eine zweite Funktion. Der Dichtungsschlauch 28 dehnt sich, wenn der Anker 19 angehoben wird; in umgekehrter Richtung wirkt er infolge der Dehnkraft als Rückholfeder. Um dem Dichtungsschlauch 28 eine möglichst große Länge zu geben, ist das obere Ende 29 in der dem Ventil 4, 5 abgewandten Hälfte des Ankers 19 festgeklemmt, was man mit Hilfe der Schraubhülse 30 leicht bewerkstelligen kann.

Claims

Patenansprüche: 1. Magnetventil, dessen gleichachsig mit der Ventilstange verbundener Anker in einem ölgefüllten Raum, der von dem Ventilraum durch eine elastische, einerseits an einem festen und andererseits an einem beweglichen Ventilteil befestigte Wand getrennt und im übrigen durch feste Wände begrenzt ist, angeordnet und durch Verdrängung von Öl od. dgl. über eine Drosselstelle hydraulisch gebremst ist, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des ölgefüllten Raumes (22) ein mit ihm verbundener, über eine Drosselstelle (26, 27) entlüftbarer Reservoirraum (23) vorgesehen ist.
2. Magnetventil nach Anspruch I., dadurch gekennzeichnet, daß der Reservoirraum (23) über eine Drosselstelle (25) mit dem ölgefüllten Raum (22) in Verbindung steht.
3. Magnetventil mit senkrechter Achse und unten angeordnetem Verschlußstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reservoirraum (23) in einem das Ankerrohr (8) oben abschließenden Magnetstopfen (9) untergebracht ist.
4. Magnetventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle (25) zwischen Reservoirraum (23) und Ankerrohr (8) durch einen Kanal (25) gebildet ist, der in einem den Reservoirraum (23) im Magnetstopfen (9) abschließenden Einsatz (24) verläuft.
5. Magnetventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsdrosselstelle (26, 27) durch einen Kanal (26) im Magnetstopfen (9) und eine mit ihm zusammenwirkende Drosselschraube (27) gebildet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1136 175; USA.-Patentschriften Nr. 2 920 254, 2 922 614, 2 923 521, 3 098 635. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1182 919.