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Elektromagnetisches Ventil
Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Ventil mit einem zylindrischen, in einer Magnetspule axial verschieblichen und in seiner Mantelfläche eine Nut aufweisenden Eisenkern sowie einem in die Nut eingreifenden Führungsstift, welches infolge seiner vorteilhaften Ausbildung ein momentanes Öffnen und Schliessen bei einem grossen Verdrehungswinkel der verstellbaren Ventilplatte ermöglicht.
Es sind bereits Ventile der beschriebenen Bauart bekannt geworden, bei welchen die Verbindung zwischen dem Kern und dem Abschlussorgan durch einen Klinkenmechanismus erfolgt. Das Abschlussorgan wird bei diesen Ventilen bei jedem Arbeitshub des Ankers um einen bestimmten Winkel, immer aber in der gleichen Richtung, weitergedreht. Dabei besitzt die Nut auf der Mantelfläche des Eisenkerns eine Form, welche zum Teil von Schrauben- (Wendel-) flächen, zum andern Teil von axial verlaufenden Flächen begrenzt wird. Die Form hat den Zweck, den Kern am Ende seiner axialen Rückbewegung um ein geringes Stück zurückzudrehen, so dass der Kern gegenüber dem mit ihm zusammenwirkenden Klinkenmechanismus wieder in die richtige Anfangstellung gelangt.
Ferner sind Ventile mit elektromagnetischer Betätigung bekannt geworden, bei welchen der Anker als Scheibe ausgebildet ist. Mit diesem Anker ist eine mit Steilgewinde versehene Schraube verbunden, die in eine entsprechende feststehende Mutter eingedreht ist. Bei Erregung der Magnetwicklung wird der scheibenförmige Anker angezogen, vollführt eine Drehung und schliesst dabei, u. zw. allein durch seine axiale Bewegung, das Ventil. Die Anordnung der Schraube bzw. der Gewindemutter und die Massnahme, dem Anker und den damit verbundenen Teilen eine Drehung zusätzlich zur axialen Bewegung zu erteilen, hat einzig und allein den Zweck, eine Dämpfung der Schwingungen, die das Ventil, angeregt durch seine axiale Bewegung, vollführen würde, zu erreichen.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, die Ventile der bekannten Bauart zu. verbessern und schlägt zur Erreichung des oben festgesetzten Zieles bei einem Ventil der eingangs genannten Bauart vor, erfindungsgemäss den Kern zu durchbohren, die mit dem Führungsstift zusammenwirkende Nut über ihre ganze Länge nach einer Schraubenlinie verlaufen zu lassen und eine im Ventilgehäuse drehbar, jedoch axial unverschieblich gelagerte rohrförmige Spindel vorzusehen, die mit dem Abschlussorgan in Drehverbindung steht und auf welche der Kern aufgeschoben und mit ihr auf Drehung gekuppelt ist.
Weitere Merkmale der Erfindung werden an Hand der Zeichnung erläutert, in welcher ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Ventils im Achsschnitt dargestellt ist, wobei der Eisenkern nur zum Teil aufgeschnitten ist.
Das Ventil weist einen Eisenmantel l auf, welcher eine Elektromagnetspule 2 umschliesst, in der ein Eisenkern 3 längsverschieblich gelagert ist. Dieser besitzt an seinem Umfang eine schraubenlinienförmig verlaufende Nut 4, in welche ein in den Eisenmantel l eingesetzter Stift 5 eingreift. In der Mitte des Kernes 3 ist eine vorzugsweise aus Messing bestehende rohrförmige Spindel 6 drehbar und unverschieblich gelagert. Ein Stift 7 durchsetzt den Kern 3 und die Spindel 6 sowie ein im letzteren angeordnetes Widerlager 8, gegen das sich eine am unteren Ende der Spindel 6 abgestützte Feder 9 legt. Der Stift 7 kann in den Schlitzen 10 der Spindel 6 gleiten. Mit 11 sind die Leitungsdrähte für die Stromzufuhr zur Spule 2 bezeichnet.
Das beschriebene Ventil arbeitet in folgender Weise : Im stromlosen Zustand befindet sich der Eisenkern 3 unter der Wirkung der Feder 9 in seiner oberen Endstellung, wobei das Ventil geschlossen ist. Wenn es geöffnet werden soll, wird die Spule 2 unter Strom gesetzt, wodurch der Kern 3 in die Spule hineingezogen wird. Der Kern 3 führt dabei, gezwungen durch den Stift 5, eine schraubenförmige Bewegung aus ; seine Drehung wird über den Stift 7 auf die Spindel 6 übertragen, welche dadurch das Ventil öffnet. Die
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Längsverschiebung des Kernes lässt die Spindel 6 unbeeinflusst, da sich der Stift 7 in den Schlitzen 10 verschieben kann. Während dieser Bewegung wird die Feder 9 gespannt, so dass sie nach Unterbrechung des Stromes den Kern in seine Ausgangsstellung bringen kann, wodurch das Ventil wieder geschlossen wird.
Dabei ist die Hubbegrenzung des Kernes durch die Länge der Schlitze 10 gegeben.
Das erfindungsgemässe Ventil ermöglicht ein momentanes Öffnen und bei Spannungsausfall ein augenblickliches Schliessen des Abschlussorgans. Dabei können Verdrehwinkel bis 1800 erreicht werden.
Die Grösse des Verstellwinkels hängt beim erfindungsgemässen Ventil von der Höhe des Schlitzes 10 und. der Form der Nut 4 ab. Um zu verhindern, dass bei zu geringer Steigung der Nut 4 die Reibung zwischen Stift 5 und Nut 4 so gross wird, dass eine Störung der Steuerung zu befürchten wäre, ist es zweckmässig, ein Lager für den Stift vorzusehen, welches eine Verdrehung desselben ermöglicht. Auch ist es vorteilhaft, den Stift 7 zu halbieren und drehbar zu lagern.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektromagnetisches Ventil mit einem zylindrischen, in einer Magnetspule axial verschieblichen und in seiner Mantelfläche eine Nut aufweisenden Eisenkern sowie einem in die Nut eingreifenden Führungsstift, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern axial durchbohrt ist, und die mit dem Führungsstift zusammenwirkende Nut über ihre ganze Länge nach einer Schraubenlinie verläuft und dass eine im Ventilgehäuse drehbar, jedoch axial unverschieblich gelagerte rohrförmige Spindel vorgesehen ist, die mit dem Abschlussorgan in Drehverbindung steht und auf welche der Kern aufgeschoben und mit ihr auf Drehung gekuppelt ist.