DE2208218A1

DE2208218A1 - Ein- und mehrweg-ventil mit dauermagnet und impulssteuerung

Info

Publication number: DE2208218A1
Application number: DE2208218A
Authority: DE
Inventors: Georg Dr Heimann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-02-22
Filing date: 1972-02-22
Publication date: 1973-08-30

Description

"Ein- und Mehrweg-Ventil mit Dauermagnet und Impulssteuerung".'

"1. Stand der Technik : 2208218

Bei Arbeiten mit Prototypen des von mir zum Patent- und Hilfsgebrauchsmuster-Schutz angemeldeten Magnetventils mit Dauermagnet und Impulssteuerung hat sich gezeigt, daß das neue Ventil - es kann von beiden Seiten vom Arbeitsdruck des abzusperrenden Mediums beaufschlagt werden - als auch bezüglich der erforderlichen elektrischen Steuerleistung - sie beträgt bei den Prototypen nur 4o mW sek gegenüber 2o bis 5o Watt Dauerleistung der bekannten Magnetventile - diesen bekannten Magnetventilen mit Seicheisenanker weit überlegen ist. Außerdem beträgt das Gesamtbauvolumen des neuen Magnetventils wegen der sehr kleinen Impulsspulen nur etwa 1/2o bis 1/5o desjenigen der bisher bekannten, vergleichbaren Magnetventile· Es sind jedoch noch wesentliche Verbesserungen des neuen Ventils möglich, die zu einem Höheren Anpressdruck der Ventildichtungen und zu einer größeren Sicherheit gegen mechanische Stöße der Ventilanordnung führen. Diese Verbessrungen sind im folgenden Teil beschrieben und Gegenstand der neuen Anmeldung.

2. Beschreibung des verbesserten Ein- und Mehrweg-Magnetventils mit Dauermagnet und Impulssteuerung :

Das verbesserte Ventil enthält die gleichen Bauteile wie jene Ventilanordnungen, die in der Anmeldung P 21 12 614.7 beschrieben wurden. Die beiliegende Fig. 1 zeigt die wesentlichen Bauelemente. DaH Gehäuse 1 mit den Zugringen 13 und sowie den Impulsspulen 16 und 17 ißt gleichgeblieben. Es hat jedoch die eingesetzten Leit ringe 18, die nebst ihrer Funktion schon in der ersten Anmeldung in Fig. 2 gezeigt sind und deren Funktion im zugehörigen Text beschrieben ist. Der Dauermagnet 5 mit dem Polring 6 ist ebenfalls gleich, jedoch im Gegensatz zur Fig. 1 der ersten Anmeldung im Gehäuse 1 in axialer Richtung nicht verschiebbar sondern fest in dem Gehäuse 1 eingesetzt. Der Innenpol 7 des Dauermagneten 5 ist auch vorhanden. Er ist jedoch nicht fest mit dem Dauermagneteh 5 verbunden sondern in axialer Richtung verschiebbar, sodaß seine eingesetzten Dichtungen 9 und 1o wahlweise die Ventilsitze 11 oder 12 verschließen bezw. öffnen können. Dabei greifen

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Kopf- bezw. Fußstück des Innenpoles 7 in Ringnuten 3V Gehäuses 1 ein, um damit die Entfernung zu den Zugringen 13 oder 14 zu verkleinern und die Haltekraft und damit auch den Druck auf die Dichtung 9 oder 1o zu vergrößern. Zur Verkleinerung der Reibungskräfte zwischen dem Bauermagneten 5 und dem Innenpol 7 befindet sich zwischen diesen eine dünnwandige Hülse 35» die aus einem Wekstoff mit geringem Reibungskoeffizienten, z.B. Teflon, besteht. Da bei der Ventilausführung nach Fig. 1 der Mediumweg am Dauermagneten 5 vorbei wegen desufesten Einbaues in das Gehäuse 1 verschlossen ist, hat der Innenpol 7 die Bohrungen 31 und 33· Diese Bohrungen sind symmetrisch ausgeführt, um seitliche Kräfte, die durch unsymmetrische Massenverteilung im Weicheiseninnenpol 7 entstehen und die Reibung an der Hülse 35 vergrößern können, zu vermeiden. Zur Zu- und Ableitung zum Rohr 4 hat der Dauermagnet 5 die Einkerbungen 36 und die Bohrung 32. Um den Innenpol 7 gegen Verdrehung zu sichern sind die Hut38 und der Stift 39 vorhanden.

Die Funktion des Ventils nach Fig. 1 ist die gleiche wie die des Ventils nach Fig. 1 in der ersten Anmeldung.Durch Stromimpulse in den Wicklungen 16 und 17 der Zugringe 14 und 13 wird der Innenpol 7 des Dauermagneten 5 aus einer stabilen Lage oben oder unten in die andere gebracht und verschließt dabei entweder Rohr 2 oder Rohr 3· Zum Umschalten des Ventils ist jeweils nur ein kurzer Stromimpuls notwendig. Die gezeigte Ausführung des Innenpols 7 ist nur als ein mögliches Beispiel zu betrachten. Er kann auch z.B. ohne:!Bohrungen jedoch mit längslaufenden Außennuten zur Medium-Leitung versehen sein.

Die Vorteile der neuen Anordnung nach Fig.1 sind folgende:

2,1 Die Masse des Innenpols 7 ist wesentlich geringer als die der gesamten Anordnung von 5» 6 und 7 (Fig. 1 der ersten

Anmeldung). Damit haben mechanische Stöße auf das Ventil eine to

ο entsprechend geringere Wirkung auf den Innenpäl 7 und können

oo ihn erst bei sehr hohen Beschleunigungen aus einer seiner sta- ^ bilen Lagen bringen.

ο 2.2 Durch den dauernden Schluß der magnetischen Kraftlinien ^ vom Außenpol 6 über die Liitringe 18 zu den Zugringen 13 bezw. -* 14 wird der offene Kraftlinienfluß halbiert und damit die Zugkraft zwischen den Polringen 13 oder 14 und dem Innenpol 7 vervierfacht.Das gleiche gilt für den Anpressdruck der Dichtungen 9 oder 1ojan die Ventilsitze 11 oder 12.

2.3 Durch die AusrüII-ong dos geringen Spaltes 37 zwischen dem Gehäuse 1 und dem Dauermagneten 5 und seinem Polring 6, z.B. mit einem Gießharz, kann sich der Druck des Arbeitsmediums des Ventils nicht mehr auf das gesamte Ventilgehäuse 1 auswirken sondern nur noch auf den axialen Mittelteil.Der Arbeitsdruck des Ventils kann dadurch bei einem gleichen Gehäuse, wie es Fig. 1 der ersten Anmeldung darstellt, bei gleicher Wandstärke wesentlich erhöht werden.

2.4 Infolge der kleineren Masse des beweglichen Innenpols 7 ist für ein Ventil nach Fig. 1 eine höhere Schaltfrequenz bei gleicher Impulsleistung möglich.

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ORIGINAL INöf-cGTED

Claims

3. Patentansprüche:

f 11 Ein Ein- oder Mehr-weg-Ventil mit Dauermagnet und Impulssteuerung nach den Ansprüchen 1 und 2 der Anmeldung P 21 12 614·* 7 entsprechend der Fig. 1 dadurch gekennzeichnet, daß in einem Gehäuse 1 mit den eingesetzten Leitringen 18 aus Weicheisen ein Dauermagnet 5 mit seinem Außenpol 6 zusammen fest und axialer Richtung nicht verschiebbar eingebaut .ist und der Innenpol 7 des Dauermagneten 5 in axialer Richtung verschiebbar ist und in stabilen Lagen von den außen am Gehäuse 1 angebrachten Zugringen 13 oder 14 gehalten wird und durch Stromimpulse in den Spulen 16 und17 aus der einen stabilen Lage in die andere gebracht wird und dabei mit den in 7 eingebauten Dichtungen die Ventilsitze 11 oder 12 öffnet oder verschließt und so entweder den Weg von Rohr 2 nach 4 oder 3 nach 4 bezw. von 4nach2 oder 4 nach 3 freigibt.

2. Ein Magnetventil nach Anspruch 1 mit einem beweglichen Innenpol 7 des Magneten 5,der die symmetrischen Bohrungen 31 und 33 hat, die über die Einkerbungen 36 im Dauermagneten 5 und dessen Bohrung 33 einen Fluß des Arbeitsmediums von Rohr 2 nach Rohr 4 oder Rohr 3 nach Rohr 4 oder umgekehrt ermöglichen.

3. Ein Magnetventil nach den Ansprüohen 1 und 2, bei welchem die in Anspruch 2 genannten Bohrungen z.B. durch längslaufende Außennuten zur Mediuinleitung versehen sind,

Ein Magnetventil nach den Ansprüchen 1 bis 3 mit den Ringnuten 3^· im Gehäusedeckel u$d Gehäuseboden, die zur Verkleinerung des Abstandes des beweglichcen Innenpoles 7 zu den Zugringen 13 oder 14 dienen und damit zur Vergrößerung der Zugkraft zwischen 7 und 13 oder 14 in den stabilen Stellungen führen.

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