DE2528095A1

DE2528095A1 - Durch ein druckmittel hilfsbetaetigte, elektromagnetische steuervorrichtung

Info

Publication number: DE2528095A1
Application number: DE19752528095
Authority: DE
Inventors: Harald Stampfli
Original assignee: Lucifer SA
Current assignee: Lucifer SA
Priority date: 1975-04-29
Filing date: 1975-06-20
Publication date: 1976-11-11
Also published as: US4074699A; CH592835A5; FR2309776A1; JPS51130774A; CA1040053A; GB1543057A; AU1313876A

Description

DIPT -ING P" ■ -K-m—ν 218/15.593 DE

DR.-IN': " DÖNING 20. Juni 1975

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KURFC · · --.Μ TELEFON 883 50 71

Patentanmeldung der Firma

IUCIgBR S.A,

Carouge (Genf, Schweiz) Chemin Lucifer

Durch ein Druckmittel hilfsbetätigte, elektromagnetische Steuervorrichtung.

PA/HW/Iü/ek-ll.093

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Man kennt bereits elektromagnetische Steuervorrichtungen, die durch ein Druckmittel hilfsbetätigt werden, umfassend mindestens eine Arbeitskammer mit mindestens einem in Funktion des in dieser Kammer herrschenden Druck verschiebbaren Element, einen Kanal zum Zufluss des Druckmittels, einen Kanal zum Abfluss dieses Druckmittels und Ventile, die durch eine elektromagnetische Vorrichtung gesteuert werden, um diese Kammer unter Druck zu setzen, respektiv zu entlasten und die Verstellung des verschiebbaren Elementes zu steuern.

Man kennt ebenfalls servogesteuerte Zweiwegeventile, deren Verschiebung des Hauptverschlussteiles in den beiden Richtungen durch die Bewegung des Ankers eines Elektromagnetes hilfsbetätigt wird (siehe amerikanische Patentschriften 3.405.906 und 3.797.526). In diesem Falle steht das Verschlussteil mit seiner dem Sitz entgegengesetzten Seite unter dem Druck des eintretenden Mediums, und der Magnetanker steuert die Öffnung eines Hilfsdurchlasses zur Verbindung der unter Druck stehenden Kammer mit dem Abflusskanal des Ventils. Es besteht also ein Hauptdurchlass und ein Hilfsdurchlass für das Medium, wenn das Ventil offen ist.

Man kennt ferner servogesteuerte Dreiwegeventile, deren Verschiebung des Hauptventils in einer Richtung unter Mitwirkung

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der Anzugskraft des Elektromagnetes zur üervοsteuerung erzielt wird (siehe schweizerische Patentschrift Nr. 536.451).

Die Erfindung betrifft eine durch ein Druckmittel hilfsbetätigte Vorrichtung, die bei industriellen Anwendungen aller Art benutzt werden kann. Im Falle eines Ventils mit mindestens drei Wegen ermöglicht diese Vorrichtung in beiden Bewegungsrichtungen des verschiebbaren Ventilelementes die Mitwirkung des Magnetankers bei der Servosteuerung. Dies ist besonders interessant, da ein derartiges Ventil im Leerlauf betätigt werden kann, d.h., wenn das Medium, das es steuert, nicht unter Druck oder wenigstens nicht unter einem ausreichenden Druck steht, um die Servosteuerung zu gewährleisten.

Zu diesem Zweck ist die erfindungsgernässe Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass das verschiebbare Element zwei Düsen trägt, die den besagten Kanälen zum Zu- bzw. Abfluss des Druckmittels zugeordnet sind, und welche in einen, mit der Arbeitskammer verbundenen oder zu dieser"gehörenden Raum münden, und dass ein mit der elektromagnetischen Vorrichtung gekuppeltes Verschlussteil derart angeordnet ist, dass es, je nach der Betätigungsrichtung dieser elektromagnetischen Vorrichtung, die eine oder die andere dieser Düsen absperrt, wobei das Ganze derart angeordnet ist, dass die durch das Ab-

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sperren der einen der Düsen bewirkte bewegung des verschiebbaren Elementes in der gleichen Richtung stattfindet, wie die Verschiebung des diese Verschiebung steuernden Verschlussteiles.

Die beiliegende Zeichnung zeigt schematisch und beispieihaft eine Ausführungsform sowie eine Variante der bei einem Vierwegeventil angewandten, erfindungageinässen Vorrichtung. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht der besagten Ausführungsform, Fig. 2 eine üchnittansi<jht einer· Variante dieser" Ausführungs-

form,
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie I Ii-J IJ der Fig. 2.

Das in Fig. 1 dargestellte Ventil umfasst einen Körper· _1, in welchem sich ein verschiebbares Element 2 bewegt, das in bekannter Weise mit elastischen Dichtungsringen j5 und Schultern 4. versehen ist, um mit den Schultern b. ¹^d den Dichtungsringen 6_ zusammenzuwirken, und dies derart, dass zwei Durchlässe 7.» §. abwechselnd entweder mit einem Zuflusokanal Q des Druckmittels oder mit einem Abflusskanal 10 oder 10' verbunden werden. Das Element 2 umfasst ferner an seinem unteren Ende eine Membrane 11, welche eine Kammer 12_ abgrenzt, und an seinem oberen Ende eine Membrane Ρ), welche eine Kammer

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14 abgrenzt.

Die iliiiVjner· _!£ wird dauernd Unor den ZuiVtu^K^Mal 9^ und Über· die bohrungen _1^ unu _Lo des rllener.lea £ mil DrueLar.itte 1 gespeist. Umgekehrt kann die hammer _]_£ übet· eine Düse _J_7 unter Druck gesetzt werden, weiche an dein En-ie eines Teiles j_ö liegt, der einen mit de:· üohrunr: J_o verbindenden Zux'ührun^G-kanal 19. aufweist, uieoe Kamnier Κ.·;._;η eueniail.s über eine Düse 20 entlastet werden, weiche Uler einen Kanal 21 mit der ivarnmer des Abflusskanals _10 verbunden ist.

Da der -iutzquerschnltt der Kammer- L^_ kleiner' Jjt als jener der uarnmer jL^, wird t.ei UnterdrucKsetzen der· letzteren eine Verschiebung des Elementes 2_ nach unten ersielt und nach oben, wenn sie entlastet wird. Das UnterdruckseU-,en, respektiv die Entlastung diesel' Kammer, wird durch den Ma._;rnetanker 22^ gesteuert, der in einem Kohr 2j5 verschiebbar ist und zwei Absperrklappen £4 und £2 trägt. Diese Absperrklappen sitzen auf einer Verlängerung 26_ des Ankers 2£,die versetzt ist, um die Düse _17 zu umgehen. Der Anker ?£ steht unter der Wirkung einer Rückstellfeder £7 und kann entgegen dieser Federkraft durch ein Magnetfeld verschoben werden, das über einen mit einer Wicklung £9 umgebenen, feststehenden ferromagnetischen Kern 28 fliesst.

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Wenn sich der Anker _2£ in aer in Fig. 1 dargestellten Lage befindet, vv Lrd die klappe ^4. unter der Wirkung der Feder die Düse 20 absperren, während die Klappe 2_2 die Düse _T7 freigibt. Dabei wird das Druckmittel in die Kammer 1£ eingelassen, und seine Druckkraft, die auf die Membrane 13 und das Element 2 einwirkt, bringt letzteres in die dargestellte Stellung.

Wird die Wicklung 2S_ unter Spannung gesetzt, so wird der Anker £2 nach oben in bezug auf die Zeichnung angezogen, wodurch die Düse £0 freigegeben und die Düse Γ7 abgesperrt wird. Die Lajnmer _14_ ist also über den Kanal 2Λ. entlastet, so dass der in der Kammer 12 herrschende Druck das Element 2 nach oben verschiebt. Es ist erkennbar, dass diese Verschiebung in der gleichen Richtung wie jene des Magnetankers 22 stattfindet. Es ergibt sich, dass, wenn das Ventil leerläuft oder wenn der Druck im Zuflusskanal gering ist - so dass die sich aus dem Druck in den Kammern JL2 und 1£ ergebende HilfsSteuerung unwirksam ist - das Element 2_ trotzdem durch den Magnetkern verschoben wird, dessen Verlängerung 2_6 mit dem die Düse 17 tragenden Teil in Berührung kommt. Wird der Erregerstrom ausgeschaltet, so drängt die Feder 27 den Magnetanker 22 in seine dargestellte Lage,und letzterer, indem er sich mit der Verlängerung 2_6 gegen das Element 2 abstützt, bringt das letztere in die durch die Zeichnung dargestellte Stellung zurück.

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E;. ist erkennbar, dass das Element _2 eier Vorschiebunj.;; des ilernes ££ nicht _t~enau nachkommt, aa der /-.ntrieo durch letaleren nach dem Leerhub erfolgt, der sien aus de::, ^piel zwischen den Klappen 2A_, 2t> und ihrer entsprechenden Loipen 2_ö, Y]_ ergibt.

Fi/:. 2 veranschaulicht eine Variante, die sich von der erläuterten Λ us führung s form dadurch unters ,.eidet, dass die Düsen Γ/ und 20 nicht einander· zugewandt, sondern angewandt sind. iUs ist jedocii leicht erkennbar, dau.v. diese /ariante ähnlich arbeitet wie die hilfsbetätigte 'Jteviex-vorrichtun.:* '^eraäss r'i<r. 1.

Im r'alle i;eraäs3 F±f.. 2 sind die beiden Düsen 2C) una Γ7 koaxial und die Kanäle ,2J^ und V^ nebeneinander angeordnet, und dies danK den inhrun^en ^O und J51, die, viie in Fig. 3 dargestellt, unter einea gewissen Winkel voneinander abstehen.

Die beschriebene Vorrichtung muss nicht unbedingt zur Steuerung eines Ventils dienen, und selbstverständlich könnte sie in sämtlichen Fällen verwendet werden, bei denen ein Element durch ein Druckmittel, unter Mitwirkung einer elektromagnetischen Uteuervoi-j ichtung, betätigt wird.

- Patentansprüche -

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Claims

DIP ..■!>! ·: '* N D^R

DR.- ·γ ···. ö.ümq

218/15.593 DB

^!^"^Γ ²°· ^Juni

Patentanmeldung
der Firma

IUCIFER U.A.

Carouse (Genf, Uchwo i::;
Chemin Lucifer

Patentariöprüche

■1.1 Elektromagnetische oteuervorrichtun^, die durch ein Druckmittel hilfsbetä'tißt wird, umfassend mindestens eine Arbeitskammer mit mindestens einem in Funktion des in dieser Kammer herrschenden Druck verschiebbaren Element, einen Zuflusskanal des Druckmittels, einen Abflusskanal dieces Druckmittels und Ventile, die durch eine elektromagnetische Vorrichtung gesteuert werden, um diese Kammer unter Druck zu setzen, respektiv zu entlasten und die Verstellung des verschiebbaren Elementes zu steuern, dadurch gekennzeichnet , dass das verschiebbare Element (2) zwei

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Düsen (17,20) trägt, die den besagen r.anäien (Ij, 21) zum Zu- bzw. Aofluss des Druckmittels zugeordnet sind und welche (17, 20) in einen mit der ^rueitskamir... .· (14) verbundenen ouer zu dieser gehörenden Raum munden, und dass ein mit der elektromagnetischen Vorrichtung gekuppeltes Verschlussteil (24, 25) derart angeordnet ist, dass es, je nach der ßetätigungsrichtun;¹: dieser elektromagnetischen Vorrichtung, die eine oder die andere dieser Düsen (17, 20; abspeirt, wobei das Ganze derart angeordnet ist, aass die durch das Absperren der einen der Düsen (17 oder 20) bewirkte Bewegung des verschiebbaren Elementes (2), in der gleichen dichtung stattfindet, wie die Bewegung des diese Verschiebung steuernden Verschlussteiles (24, 25).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (2) längs einer Achse verschiebbar ist, und dass die beiden besagten Düsen (17, 20) einander zugewandt und koaxial auf einer zur besagten Achse parallelen Linie liegen, wobei das Verschlussteil (24, 25) zwischen diesen Düsen (17, 20, Fig. 1) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (2) längs einer Achse verschiebbar ist, und dass die beiden besagten Düsen (17, 20) voneinander abgewandt und koaxial auf einer zur· besagten Achse parallelen Linie liegen, wobei die elektromagnetische Vor-

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richtung den beiden Verschlussteilen (24, :^uj) zugeordnet ist, die beiderseits der besaiten iJüsen (17, -0) derart an^eurdnet sind, dass diese aw;.;ehen den beiden Verschlussteilen (24, 25, !''ic. 2) liefen.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen i oder 2, dadurch {■■; e kennzeich η u t , dass die oesa^en Düsen (17, 20) koaxial zur iiewe^unßsaohüe des vcrschiei,;aren Elementes (2) liegen, und dass die elektromagnetische Vorrichtung einen i'iai*netanker (22) umfasst, dei' ebenfalls ltin^s der gleichen Achse verschiebbar ist und das besagte Verschlussteil (24, ?3) tränt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurcn gekennse ich n e t , dass sie zwei Arbeitskammern (12, 14) umfasst, und dass die beiden Düsen (17, 20) in der einen (14) die sex· Kammern untergebracht sind, wobei die andere Kammer· (12) mit dem Zuflusskanal 2 ^(los l^ucknittels dauernd verbunden ist.

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