DE3310021A1 - Solenoid valve - Google Patents

Abstract

Solenoid valves, particularly those which are used on radiators are associated with closing and opening noises which are unpleasant and disruptive, at least in homes and offices. In addition to the already known and used damping means, the invention provides a ''braking arrangement'' for the magnet armature and the valve spindle and these brake the movements associated with the opening and closing of the valve to such an extent that the noises associated with closing and opening are reduced to a level which is no longer felt to be troublesome. This is achieved essentially by means of a water-filled chamber in an intermediate guide piece which surrounds the spindle and in which a circular disc extending radially from the spindle into the chamber is moved with the spindle, an annular gap being provided between the inner wall of the chamber and the periphery of the disc. <IMAGE>

Description

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

DIPL.-ING. W. GOLIAVITZEIt · DIPJL.-ING. F. AV. MOLL· 67*0 LANDAU/PFALZ · Ι,ΑΝΟΗΤΚΑββΒ »DIPL.-ING. W. GOLIAVITZEIT DIPJL.-ING. F. AV. MINOR· 67 * 0 LANDAU / PALATINATE · Ι, ΑΝΟΗΤΚΑββΒ »

POSTFACH 8080 · TELEFON 00341/2003Ä, 87000 -TELEX 04 3S333 POSTSCHECK LUDWIGSHAFEN 27 862-676 · DEUTSCHE BANK LANDAU 02 15400 (BLZ 546 7(M)HS)POST BOX 8080 TELEPHONE 00341 / 2003Ä, 87000 -TELEX 04 3S333 POSTSCHECK LUDWIGSHAFEN 27 862-676 DEUTSCHE BANK LANDAU 02 15400 (BLZ 546 7 (M) HS)

18. März 1983 SMarch 18, 1983 p

Otto Gampper jun.,Alsenz/PfalzOtto Gampper jun., Alsenz / Palatinate

¹¹ Magnetventil ¹¹ solenoid valve

Die Erfindung betrifft ein Magnetventil, wie es zum Beispiel zur Regelung des Vor- und/oder Rücklaufes an Heizkörpern zum Einsatz kommen kann. Es kann sich dabei um ein selbständiges Magnetventil in einem Heizkreis handeln, das zur zeitabhängigen Einzel- oder Gruppenabschaltung von Heizkörpern zur Energieeinsparung eingesetzt werden kann. Ebenso ist aber die Erfindung auch in Vorrichtungen einsetzbar, wie sie zum Beispiel in der deutschen Patentanmeldung 31 49 760.8 beschrieben ist.The invention relates to a solenoid valve, such as is used, for example, to regulate the flow and / or return on radiators Can be used. It can be an independent solenoid valve in a heating circuit that is used for time-dependent Individual or group shutdown of radiators can be used to save energy. But the same is true of the invention can also be used in devices as described, for example, in German patent application 31 49 760.8 is.

Derartige Magnetventile weisen einen von einer Magnetspule umgebenen Magnetkern auf sowie einen innerhalb der Spule verschieblichen Anker, der Teil der Ventilspindel ist oder sich in die Ventilspindel fortsetzt. Der Anker bzw. die Ventilspindel stehen unter der Rückstellkraft einer Ankerfeder, die die Spindel und damit die am freien Ende der Spindel angeordnete elastische Formdichtung gegen den Dichtungssitz des Ventiles drückt und damit das Ventil schließt. Wird die Magnetspule von außen mit Strom beaufschlagt, wobei dieSuch solenoid valves have a magnetic core surrounded by a magnetic coil and one that is displaceable within the coil Armature that is part of the valve spindle or that continues into the valve spindle. The armature or the valve spindle are under the restoring force of an armature spring, which the spindle and thus the arranged at the free end of the spindle elastic molded seal presses against the sealing seat of the valve and thus closes the valve. Will the Solenoid coil energized from the outside, whereby the

Schließung des Stromkreises durch beliebige Steuer- bzw. Regelungsmittel erfolgen kann, wird der Kern magnetisiert und zieht den Anker an. Da beginnend von der Bewegung des Ankers dieser mit Annäherung an den Kern beschleunigt wird und demgemäß seine Geschwindigkeit zun.inmt, bis er am Kern anschlägt, geschieht dies mit starker Geräuschentwicklung.Closure of the circuit by any control or regulating means can take place, the core is magnetized and attracts the armature. Since starting from the movement of the anchor this is accelerated as it approaches the core and its speed increases accordingly until it hits the core, this happens with a lot of noise.

Beim Schließen und Öffnen, insbesondere aber beim öffnen des Ventils, also jedesmal beim Ab- bzw. Einschalten des Heizkörpers,entstehen Schließ- und Öffnungsgeräusche, die zumindest in Wohn- und Büroräumen sich äußerst unangenehm bemerkbar machen. Es wurde demgemäß schon versucht, insbesondere das Öffnungsgeräusch, das beim Anschlag des Ankers am Kern entsteht, durch Einfügung einer Dämpfzwischenlage zu verringern. Man hat, da dies wenig Wirkung zeigte, des weiteren versucht, die Beschleunigung des Ankers dadurch zu bremsen, daß man den Spalt zwischen dem Anker und dessen Führungshülse verringerte. Hier muß jedoch eine sehr genaue Bearbeitung der Teile stattfinden. Wird der Spalt zu eng, besteht schließlich die Gefahr, daß bei nie auszuschließender Verschmutzung der Anker hängen bleibt. An eine elektrische Bremsung braucht der Praktiker nicht zu denken, da diese von vornherein viel zu aufwendig wäre.When closing and opening, but especially when opening of the valve, i.e. every time the radiator is switched off or on, there are closing and opening noises that at least in living and office spaces are extremely uncomfortable. It has accordingly already been tried, in particular the opening noise that occurs when the anchor hits the core, due to the insertion of a damping layer to reduce. Since this had little effect, attempts have also been made to increase the acceleration of the armature brake that you reduced the gap between the armature and its guide sleeve. Here, however, it has to be very precise Machining of the parts take place. If the gap becomes too narrow, there is finally the risk that it will never be ruled out Soiling of the anchor remains. The practitioner does not need to think about electrical braking, as this would be much too expensive in the first place.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, Mittel und Wege zu finden, wie die Bewegung des Ankers" und der Spindel so weitgehend abgebremst werden kann, daß die Schließ- und Öffnungsgeräusche praktisch verschwinden oder zumindest unter einen Pegel gesenkt werden, der sie nicht mehr unangenehm in Erscheinung treten läßt.The invention is accordingly based on the object of finding ways and means, such as the movement of the "armature" and the spindle can be slowed down so largely that the closing and opening noises practically disappear or at least under be lowered to a level that no longer makes them appear unpleasant.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine auf der Spindel zentrierte in Radialrichtung ausgerichtete Scheibe vorgesehen, die unter Einhaltung eines Ringspaltes in einer durch ein Zwi-To solve this problem, a disk centered on the spindle and aligned in the radial direction is provided which while maintaining an annular gap in a

schenführungsstück gebildeten Kammer mit der Spindel bewegt wird.between guide piece formed chamber moved with the spindle will.

Es muß also bei der Bewegung der Spindel das in der Kammer des Zwischenführungsstückes befindliche Wasser durch den Ringspalt in das Ventilgehäuse gedrückt werden. Dies ist beim Öffnungsvorgang der Fall.-Oder ein sich· in der Kammer bildendes Vakuum muß über den Ringspalt mit Wasser aufgefüllt werden. Dies ist beim Schließvorgang der Fall.When the spindle is moved, the water in the chamber of the intermediate guide piece must pass through the annular gap be pressed into the valve housing. This is the case during the opening process. Or one that forms in the chamber The vacuum must be filled with water through the annular gap. This is the case during the closing process.

In entsprechender Relation zur Rückstellkraft der Ankerfeder, die ja ihrerseits abhängig vom Differenzdruck am Ventilsitz dimensioniert sein muß und der zu erwartenden Beschleunigung des Ankers bei Beaufschlagung der Magnetspule wird das Größenverhältnis des Scheibendurchmessers zum Spindeldurchmesser gewählt. Dann kann die Bewegung des Ankers und damit der Spindel und abhängig davon das entstehende Schließ- und Öffnungsgeräusch des Ventils so weitgehend vermindert werden, daß letzteres nicht mehr störend in Erscheinung tritt.In a corresponding relation to the restoring force of the armature spring, which in turn depends on the differential pressure at the valve seat must be dimensioned and the expected acceleration of the armature when the magnet coil is applied is the size ratio of the pulley diameter to the spindle diameter. Then the movement of the armature and thus the spindle and depending on this, the resulting closing and opening noise of the valve can be largely reduced, that the latter no longer appears disturbing.

Die Scheibe besteht vorteilhafterweise aus Kunststoff, um nicht das Gesamtgewicht der bewegten Teile noch übermäßig zu vergrößern. Die Formdichtung ist in aller Regel sowieso aus elastischem Werkstoff ausgebildet, um die Schließfähigkeit des Ventils zu verbessern. Dies trägt aber auch noch zur Geräuschdämpfung bei.The disk is advantageously made of plastic so as not to excessively increase the total weight of the moving parts. The molded seal is usually made of elastic material anyway, in order to ensure that the valve can close to improve. But this also contributes to noise reduction.

Am Anschlag des Kerns für den Anker kann schließlich zusätzlich noch in a,n sich bekannter Weise eine Scheibe aus elastischem Material zur zusätzlichen Dämpfung angeordnet sein. Den entscheidenden Schritt zur Geräuschdämpfung bringt aber die durch die Kammer in dem Zwischenführungstück und die Scheibe ' auf der Spindel geschaffene mit dem Wasser zusammenwirkende Bremse.Finally, at the stop of the core for the armature, a disk made of elastic Material to be arranged for additional damping. The decisive step towards noise reduction is brought by through the chamber in the intermediate guide piece and the disc ' Brake created on the spindle interacting with the water.

Weitere Merkmale der Erfindung und Einzelheiten der durch dieselbe erzielten Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer in der beigefügten Zeichnung rein beispielsweise und schematisch dargestellten" Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes.Further features of the invention and details of the advantages achieved by the same emerge from the following Description of an "embodiment shown purely by way of example and schematically in the accompanying drawing of the subject matter of the invention.

In einem üblichen Ventilgehäuse 1 ist ein Ventil- bzw. Dichtungssitz 2 vorgesehen, der mit einer elastischen Formdich-· tung 3 zusammenwirkt, die ihrerseits am freien Ende einer Ventilspindel 4 in üblicher Art und Weise festgelegt ist.In a conventional valve housing 1 is a valve or sealing seat 2 is provided, which cooperates with an elastic molded seal 3, which in turn at the free end of a Valve spindle 4 is set in the usual way.

Die Ventilspindel 4 ist Teil eines Magnetankers 5 oder kann mit diesem zusammengefügt sein, der in einer Hülse 6 gleitfähig geführt ist und mit dem Kern 7 eines Elektromagneten zusammenwirkt, dessen Magnetspule 8- Kern 7 und Anker 5 umgibt. Es handelt sich hier ebenso wie beim Gehäuse 1 um einen üblichen Magnetaufbau, wie er bei Magnetventilen zum Einsatz kommt. Dieser Magnetaufbau ist mittels einer Mutter 9 am Gehäuse 1 festgelegt.The valve spindle 4 is part of a magnet armature 5 or can be joined to it, which can slide in a sleeve 6 is guided and cooperates with the core 7 of an electromagnet, the magnet coil 8 surrounds the core 7 and armature 5. As in the case of the housing 1, it is a conventional magnet structure such as that used in solenoid valves comes. This magnet structure is fixed on the housing 1 by means of a nut 9.

Im Anker 5 ist eine Ankerfeder 10 angeordnet, die den Anker 5 und damit die Spindel 4 nach unten in Schließstellung drückt, so daß die Formdichtung 3 am Ventilsitz 2 dichtend anliegt.In the armature 5, an armature spring 10 is arranged, which the armature 5 and so that the spindle 4 presses down into the closed position, so that the molded seal 3 rests on the valve seat 2 in a sealing manner.

Wird die Magentspule 8 mit elektrischem Strom beaufschlagt, zieht der Kern 7 den Anker 5 schlagartig gegen die Rückstellkraft der Ankerfeder 10 an. Das Ventil öffnet. Bei der vorliegenden Erfindung geht es nun im wesentlichen darum, neben bereits bekannten Einrichtungen zur. Dämpfung des Schließ- und Öffnungsgeräusches des Ventils diese unter einen Pegel zu drücken, die mit Sicherheit nicht mehr als unangenehm oder störend empfunden werden. Zunächst ist in bekannter Weise die Formdichtung elastisch ausgebildet, so daß das Schließgeräusch schon gedämpft wird, des weiteren ist am Kern 7 ein elastischer Anschlag 11 vorgesehen, an dem der Anker 5 beimIf the magnet coil 8 is subjected to electrical current, the core 7 pulls the armature 5 abruptly against the restoring force of the armature spring 10. The valve opens. With the present Invention is now essentially about, in addition to already known devices for. Damping of the closing and opening noise of the valve to push them below a level that is certainly no more than unpleasant or are perceived as annoying. First, the molded seal is designed to be elastic in a known manner, so that the closing noise is already damped, furthermore, an elastic stop 11 is provided on the core 7, on which the armature 5 when

Öffnungsvorgang anschlägt, so daß also auch dessen Geräusch schon etwas gedämpft wird.Opening process strikes, so that also its sound is already dampened a bit.

Zur weitergehenden Abbremsung der Geschwindigkeit der Spindel 4 beim öffnen und Schließen des "Ventiles und damit einer wirklichen wirkungsvollen Dämpfung der öffnungs- und Schließgeräusche ist erfindungsgemäß eine Scheibe 12 vorgesehen, die radial zur Spindel auf dieser angeordnet ist und zum Beispiel zwischen einer Schulter 13 der Spindel und einem Sprengring 14 auf der Spindel festgelegt ist.Diese Scheibe be'steht vorzugsweise aus Kunststoff. Die Spindel ist des weiteren von einem Zwischenführungsstück 15 umgeben, das eine Kammer 16 bildet, in welcher sich die Scheibe 12 bei der öffnungs- und Schließbewegung der Spindel.4 bewegt. Zwischen der Innenwandung des Zwischenführungsstückes 15 und der Peripherie der Scheibe 12 ist ein Ringspalt 17 gebildet. Die Kammer 16 ist also, ebenso wie der Abstandsraum 18 zwischen Kern 7 und Anker 5,mit Wasser gefüllt. Wird nun die Spindel zur öffnung des Ventils bewegt, also in der Zeichnung nach oben bewegt, muß das im Abstandsraum 18 insbesondere aber das in der Kammer 16 befindliche Wasser zum einen durch den Spalt zwischen Anker 5 und Führungshülse 6, zum anderen durch den Ringspalt 17 in das Ventilgehäuse gedrückt werden. Insbesondere das Wasser in der Kammer 16 wirkt hier als Bremskissen für die Scheibe 12, so daß die Bewegung der Ventilspindel 4 entsprechend verlangsamt wird. Der Anker erreicht den Kern nicht mit wachsender Geschwindigkeit sondern nur noch sehr abgebremst, so daß kein wesentliches Öffnungsgeräusch mehr auftritt.For further decelerating the speed of the spindle 4 when opening and closing the valve and thus a real one effective damping of the opening and closing noises, a disk 12 is provided according to the invention, which radially to Spindle is arranged on this and, for example, between a shoulder 13 of the spindle and a snap ring 14 on the Spindle is fixed. This disk is preferably from Plastic. The spindle is also surrounded by an intermediate guide piece 15 which forms a chamber 16 in which the disk 12 during the opening and closing movement of the Spindle 4 moves. Between the inner wall of the intermediate guide piece 15 and the periphery of the disk 12, an annular gap 17 is formed. The chamber 16 is so, as is the spacing space 18 between core 7 and anchor 5, filled with water. If the spindle is now moved to open the valve, i.e. in the drawing moved upwards, but in particular the water in the chamber 16 in the spacing space 18 must be used one through the gap between armature 5 and guide sleeve 6, and the other through the annular gap 17 into the valve housing will. In particular, the water in the chamber 16 acts here as Brake pad for the disc 12, so that the movement of the valve spindle 4 is slowed down accordingly. The anchor reached the core is not slowed down with increasing speed but only very much so that there is no longer any significant opening noise occurs.

Umgekehrt.-muß. sich:: bein Schließ Vorgang ein sich im Abstandsraum 18 insbesondere aber wiederum in der Kammer -16. bildendes Vakuum abbauen. Auch hier wird über die Scheibe 12 die Bewegung der Spindel stark abgebremst, so daß eine weiche und praktisch geräuschlose Schließung des Ventils erfolgt.Vice versa - must. itself :: during the closing process itself in the space 18 but especially again in chamber -16. forming vacuum dismantle. Here, too, the movement of the spindle is strongly braked via the disk 12, so that a soft and practically noiseless The valve closes.

Die "Bremsanordnung " kann in den sowieso im üblichen Ventilgehäuse vorgesehenen Raum eingesetzt werden und wird zusammen mit dem Magneten durch die Mutter 9 gehaltert. Durch das Zwischenführungsstück 15 ist nebenbei sichergestellt, daß der Anker bei Montagearbeiten nicht aus dem Magneten herausrutschen kann. Schließlich sind im Bereich der.Mutter 9 und des Zwischenführungsstückes' 15 in üblicher Weise entsprechende Dichtungen vorgesehen.The "brake arrangement" can be in the usual valve housing anyway provided space and is held together with the magnet by the nut 9. Through the intermediate guide piece 15 it is also ensured that the armature cannot slip out of the magnet during assembly work. Finally, in the area of the nut 9 and the Intermediate guide piece '15 provided appropriate seals in the usual way.

Claims (3)

PATENTAJf WÄI/ΓΕ
niPL.-ING. W. GOLTvWITZER · DIPL.-IXG. F.W. MOLL PATENTAJf WÄI / ΓΕ
niPL.-ING. W. GOLTvWITZER DIPL.-IXG. FW MOLL «740 LANDAU/PFALZ · LANGSTRASuB 5«740 LANDAU / PALATINATE · LANGSTRASuB 5 POSTFACH Z08O ■ TELEFON O6341/20O35, S7OUO ■ TELEX 04 S3 333 POSTSCHECK LTTDWl GSHAFEN 27 ηβΖ-070 · DEUTSCHK BANK LANDAU O2 154O0 (BLZ 54 ti 7<H> U5)POST BOX Z08O ■ TELEPHONE O6341 / 20O35, S7OUO ■ TELEX 04 S3 333 POSTSCHECK LTTDWl GSHAFEN 27 ηβΖ-070 DEUTSCHK BANK LANDAU O2 154O0 (BLZ 54 ti 7 <H> U5) 18. März 1983 SMarch 18, 1983 p Otto Gampper jun., Alsenz/PfalzOtto Gampper jun., Alsenz / Palatinate " Magnetventil "" Magnetic valve " PatentansprücheClaims .)/ -Magnetventil, vorzugsweise zum Einsatz an Raumheizkörpern in Warmwasserheizungen mit einem Elektromagneten mit Kern und Anker, der sich in die Magnetspindel fortsetzt, einer auf den Anker wirkenden Ankerfeder und einer am freien Ende der Spindel befestigten mit dem Ventilsitz zusammenwirkenden Dichtung, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Spindel (4) eine sich in Radialrichtung erstreckende kreisförmige Scheibe (12) angeordnet ist und die Spindel (4) von einem Zwischenführungsstück (15) umgeben ist, das eine Kammer (16) bildet, in welcher die Scheibe (12) unter Wahrung eines Ringspaltes (17) zwischen der Innenwandung des Zwischenführungsstückes (15) und der Peripherie der Scheibe (12) in Achsrichtung der Spindel bewegbar ist. .) / Solenoid valve, preferably for use on space heaters in hot water heating systems with an electromagnet with core and armature, which continues into the magnetic spindle, an armature spring acting on the armature and a seal attached to the free end of the spindle and cooperating with the valve seat, characterized that a circular disk (12) extending in the radial direction is arranged on the spindle (4) and the spindle (4) is surrounded by an intermediate guide piece (15) which forms a chamber (16) in which the disk (12) can be moved in the axial direction of the spindle while maintaining an annular gap (17) between the inner wall of the intermediate guide piece (15) and the periphery of the disc (12). 2.) Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (12) aus Kunststoff besteht.2.) Solenoid valve according to claim 1, characterized in that that the disc (12) consists of plastic. 3.) Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise der Anschlag (11)
des Kerns (7) für den Anker (5) elastisch ausgebildet ist.3.) Solenoid valve according to claim 1, characterized in that the stop (11) in a known manner
of the core (7) for the armature (5) is designed to be elastic. . 4.) Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Formdxchtung (3) aus elastischem Werkstoff besteht.. 4.) Solenoid valve according to claim 1, characterized in that that the Formdxchtung (3) consists of elastic material in a manner known per se.