Servobetätigtes Ventil Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventil für gasförmige und flüssige Medien, mit einem von einem Servoelement und einer Feder betätigten Ven tilkörper.
Es sind schon Ventile dieser Art bekannt, die ge statten, durch Umbau des Ventiles, z. B. Öffnen bzw. Abschliessen von Bohrung vermittels Zapfen etc. das Ventil für verschiedene Anwendungen brauchbar zu machen.
Die vorliegende Erfindung bezweckt nun eine Erleichterung im Umbau zu schaffen.
Das erfindungsgemässe Ventil, das mit einer Mehrzahl von Anschlüssen ausgerüstet ist, wobei der Ventilkörper eine mit einem der Anschlüsse für das Medium verbundene Öffnung aufweist und ein durch äussere Krafteinwirkung in zwei Endlagen verschieb bares Vorsteuerglied in der einen Endlage die ge nannte Öffnung abschliesst und in der anderen End- lage freigibt, um durch das Medium das Servo- element zu beaufschlagen, zeichnet sich dadurch aus, dass ein drehbar angebrachter Gehäuseteil einen Verbindungskanal aufweist,
um wahlweise einen der Anschlüsse mit der Öffnung zu verbinden.
Durch diese Massnahme wird ein Ausbauen von Teilen beim Einsatz für einen anderen Anwendungs fall überflüssig.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausfüh rungsform des erfindungsgemässen Ventiles darge stellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Vertikalschnitt in einer ersten Stel lung, Fig.2 eine Fig. 1 entsprechende Darstellung in einer zweiten Stellung des Ventiles.
Ein Ventilgehäuse 1 ist mit Anschlüssen 2, 3, 4 versehen, welche je in eine Kammer 5, 6, 7 münden, die im Innern des Ventilgehäuses 1 übereinander in einer Reihe vorgesehen sind. Die Kammern 5, 6, 7 können untereinander verbunden werden durch einen in denselben verschiebbaren Ventilkörper. Der Ven tilkörper besteht aus einem Ventilschaft 8, der in einer Bohrung 24 des Ventilgehäuses 1 mit Spiel ge führt ist, sowie aus einem Ventilteller 9 und einem Ventilkopf 10. Der Ventilteller 9 und der Ventilkopf 10 sind je mit einer Ringdichtung 11, 12 versehen. In einer Ringnute im Ventilkopf 10 ist eine Membrane 13 angeordnet, die mit ihrem äusseren Durchmesser im Ventilgehäuse 1 befestigt ist.
Der Ventilkörper besitzt eine Bohrung 14, die über eine Verengung 16 mit einer weiteren im Ventilgehäuse 1 vorhandenen Kammer 17 in Verbindung steht.
Die Membrane 13 schliesst die beiden Kammern 7 und 17 voneinander ab. Eine Druckfeder 18 in der Kammer 5 sucht den Ventilkörper in einer oberen Endlage (dargestellt) zu halten.
In die Kammer 17 erstreckt sich ein Magnetkern 19, der an seinen Stirnflächen je einen als Ventil wir kenden Dichtungsstopfen 20, 21 aufweist. Der Dich tungsstopfen 20 ist der Verengung 16 zugeordnet. Der Dichtungsstopfen 21 kann eine verengte Boh rung 22 abschliessen, die mit einer Bohrung 30 eines Anschlusstückes 31 in Verbindung steht.
Der Magnetkern 19 ist in einer Bohrung 23 eines oberhalb des Ventilgehäuses 1 angeordneten Elektro magneten mit Spiel gelagert. Die Bohrung 23 steht in Verbindung mit der Kammer 17. Eine Druckfeder 25 versucht den Magnetkern 19 nach unten zu verschie ben.
Der Elektromagnet besteht aus einer Isolation 37, einer Magnetwicklung 27 und einer Abdeckhaube 28. Das Ventilgehäuse 1 enthält zur Bohrung 24 parallele Bohrungen 34, 35 und 36, die sich um je 90 versetzt zueinander zwischen einer Trennebene 15 und den ebenfalls versetzten Anschlüssen 2, 3 bzw. 4 erstrek- ken. An die Trennebene 15 schliesst ein Teil la des Ventilgehäuses 1 an, der mit diesem in nicht darge stellter Weise lösbar verbunden ist. Der Gehäuseteil 1 a enthält einen Verbindungskanal 26, der mit sei nem in der Gehäuselängsachse liegenden Ende stän dig mit der Bohrung 24 in Verbindung steht. Das äussere Ende ständig mit der Bohrung 24 in Verbin dung steht.
Das äussere Ende des Kanales ist in Fig. 1 mit der Bohrung 34 verbunden dargestellt, während in Fig. 2 die Verbindung mit der Bohrung 35 hergestellt ist. Um eine derartige wahlweise Ver bindung mit den Bohrungen 34, 35, 36 zu er möglichen, ist der Gehäuseteil la in drei um je 90 zueinander versetzten Drehlagen am Gehäuse 1 mon- tierbar, wobei die Richtung des Kanales 26 am Ge häuseteil 1 von aussen sichtbar markiert sein kann, um die Verstellung zu erleichtern.
Die Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung wird nachstehend für die in Fig. 1 dargestellte Ein stellung beschrieben: Es wird angenommen, dass das Magnetventil den Zu- und Abfluss eines Mediums zu einer Einrichtung regeln soll. Dabei wird die Einrichtung selbst mit dem Anschluss 3 verbunden. Einerseits wird durch den Anschluss 2 das Medium zugeführt und soll durch den Anschluss 3 in die Einrichtung weitergeleitet werden und andererseits soll das Medium durch den Anschluss 3 in eine mit dem Anschluss 4 verbundene Rückleitung zurückfliessen können.
In der Ruhestellung (nicht dargestellt) drückt die Feder 18 den Ventilkörper nach oben, bis die Ring dichtung 11 am Sitz 32 anliegt und die Kammer 5 gegenüber der Kammer 6 abdichtet. Die Kammer 6 wird dabei mit der Kammer 7 verbunden, indem die Ringdichtung 12 sich vom Sitz 33 abhebt.
Die Druckfeder 25 drückt den Magnetkern 19 in seine Ruhelage, so dass die Verengung 16 durch den Dichtungsstopfen 20 abgeschlossen wird. Die Boh rung 22 ist dabei geöffnet.
Soll nun der Durchlass zur Einrichtung geöffnet werden, so setzt man die Magnetwicklung 27 unter Strom, wodurch der Magnetkern 19 sich entgegen der Wirkung der Feder 25 anhebt und die Verengung 16 öffnet. Der Druck in der Kammer 5 überträgt sich über die Bohrung 34 und den Kanal 26 in die Boh rung 14 und durch die Verengung 16 in die Kammer 17. Beim Anheben des Magnetkerns wird die Boh rung 22 durch den Dichtungsstopfen 21 verschlossen. In der Kammer 17 baut sich deshalb ein Druck auf, der sich auf den Ventilkopf 10 überträgt. Infolge der Differenz zwischen der Druckfläche des Ventilkopfes 10 und der Druckfläche des Ventiltellers 9 wirkt eine resultierende Kraft auf den Ventilkörper nach unten.
Da die Membrane 13 elastisch ist und deshalb eine Hubbewegung des Ventilkörpers zulässt, bewegt sich derselbe nach unten in die in Fig. 1 dargestellte Lage, bis die Ringdichtung 12 auf dem Sitz 33 aufliegt. Es wird dadurch die Kammer 6 gegenüber der Kammer 7 abgedichtet. Die Ringdichtung 11 hebt sich vom Sitz 32 ab und gestattet dem Medium einen freien Durchgang von der Kammer 5 in die Kammer 6 bzw. in die Einrichtung. Die dargestellte Lage (Fug. 1) der Ventilteile bleibt so lange aufrecht erhalten, als die Magnetwicklung unter Strom steht.
Wird der Strom unterbrochen, so drückt die Feder 25 den Magnetkern 19 auf die Düse 16. Im gleichen Moment öffnet auch der Dichtungsstopfen 21 die Bohrung 22, wodurch der Druck in der Kam mer 17 fällt. Dadurch wird es möglich, dass die Druckfeder 18 den Ventilkörper nach oben drücken kann, wodurch die Ruhestellung aller Teile wieder hergestellt ist.
Das Druckmedium kann nun aus der Einrichtung durch den Anschluss 3 in die Kammer 6 und von da in die Kammer 7 und durch den An- schluss 4 in einen Vorratsbehälter o. dgl. zurück- fliessen. Das Ventil, wie es die Fig. 1 zeigt, arbeitet so, dass in der Ruhelage, d. h. in der Lage, in welcher die Magnetwicklung 27 nicht erregt ist, die Zuflusskam- rner 5 gegenüber der Einrichtung verschlossen ist. Die Einrichtung ist mit dem Abfluss verbunden und deshalb drucklos.
Soll nun der Fall eintreten, bei welchem eine Ein richtung im Normalzustand unter Druck steht, d. h. also, dass im Ruhezustand des Ventils die Zufluss- kammer in Verbindung mit der Einrichtung sein soll, so sind nur wenige Änderungen am Ventil vorzuneh men.
Dabei ist zu beachten, dass der Zufluss durch den Anschluss 4 und. der Abfluss durch den An- schluss 2 erfolgt. Durch Verdrehung des Gehäuseteiles la in die Lage nach Fig. 2 wird dabei der Anschluss 4 über die Bohrung 35 und den Kanal 26 mit der Bohrung 24 verbunden.
Es ist auch möglich, das Ventil als Umsteuerven- til zu benutzen, wobei dann mit dem Anschluss 3 die Zuleitung und mit den Anschlüssen 2 und 4 die bei den Ableitungen zu verbinden sind. In diesem Fall ist der Gehäuseteil la um weitere 90 zu verdrehen, wo durch der Anschluss 3 bzw. die Bohrung 36 mit der Bohrung 24 verbunden wird.
Es könnte aber auch das vorliegende Ventil, wie es die Fig. 1 zeigt, als einfaches Absperrventil ver wendet werden, wobei der Zufluss durch die Kammer 5 und der Abfluss durch die Kammer 6 erfolgt und der Anschluss 4 mittels eines Stopfens verschlossen wird.
Die Membrane wird vorzugsweise aus syntheti schem Gummi hergestellt. Anstelle der Membrane könnte z. B. der Ventilkopf 10 als Kolben ausgebildet sein, wobei die Kammer 17 als Zylinder dienen würde. Die Verstellung des Magnetkernes 19 bzw. der Dichtungsstopfen 20, 21 könnte auch von Hand er folgen, wobei der Elektromagnet wegfallen oder zur Handumschaltung zusätzlich eingebaut sein würde. Es liesse sich ebenso ein durch Luft o. dgl. gesteuer ter Kolben einbauen, der die Funktion des in der Fig. 1 dargestellten Magnetkernes übernehmen würde. Das vorliegende Ventil erlaubt es, verschiedenar tige Medien zu steuern, so z. B. Flüssigkeiten und Gase.
Da der Hub des Ventilkörpers und der Betäti gungsteile nur sehr gering ist, besitzt die Einrichtung eine verhältnismässig kurze Schaltzeit, wodurch sich andererseits die Möglichkeit einer hohen Schalthäu figkeit ergibt.
Ein weiterer Vorteil liegt beim erfindungsgemäs- sen Ventil darin, dass keine direkt gleitenden Teile vorhanden sind und deshalb der Verschleiss der Ventilteile auf ein Minimum reduziert wird.
Die Staubabdichtung ermöglicht es, das Ventil unter schmutzigen Verhältnissen ohne Störung arbei ten zu lassen. Die verschiedenartigen Schalt möglichkeiten geben dem vorliegenden Ventil einen vielseitigen Anwendungsbereich in den verschieden sten Industriezweigen, so z. B. auch in der chemi schen Industrie, wenn die mit dem Medium in Berüh rung tretenden Teile aus rostfreiem Material herge stellt werden. Es könnte auch Kunststoff als Material verwendet werden.