DE3338111C2

DE3338111C2 - Magnetventil

Info

Publication number: DE3338111C2
Application number: DE19833338111
Authority: DE
Inventors: Harry Dipl.-Ing. 2000 Norderstedt Nyquist
Original assignee: Bran und Luebbe GmbH
Current assignee: SPX Flow Technology Germany GmbH
Priority date: 1983-10-20
Filing date: 1983-10-20
Publication date: 1987-01-22
Also published as: DE3338111A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Ventil mit einer in einem Ventilgehäuse angeordneten Ventilkammer mit Eingangs- und Auslaßöffnung, einem um die Eingangsöffnung angeordneten Ventilsitz, einem in der Ventilkammer zwischen einer Sperrstellung und einer Durchflußstellung beweglichen Ventilkörper und einer Schließvorrichtung für den Ventilkörper, wobei der Ventilkörper ein permanentmagnetisches Magnetelement aufweist und am Ventilsitz und/oder auf der davon abgewandten Seite der Bewegungsbahn des Ventilkörpers ein permanentmagnetischer Schließmagnet vorgesehen ist. Der Schließmagnet ist so angeordnet, daß er den Ventilkörper durch magnetische Krafteinwirkung permanent in dessen Sperrstellung drängt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Magnetventil mit einem Ventilgehäuse einer darin angeordneten Ventilkammer mit einer Eingangsöffnung und einer Auslaßöffnung, einem in der Ventilkammer um die Eingangsöffnung angeordneten Ventilsitz, einem in der Ventilkammer angeordneten, zwischen einer Schließstellung und einer vom Ventilsitz abgehobenen Offenstellung axial verschiebbarem permanentmagnetischen Verschlußstück sowie einem in der Ventilkammer auf der vom Ventilsitz abgewandten Seite des Verschlußstücks koaxial angeordneten und dieses durch einander zugewandte gleichnamige Magnetpole in seine Schließstellung drängenden permanentmagnetischen Schließmagneten.
Bei dem aus der US-PS 26 67 895 bekannten Magnetventil dieser Art werden das permanentmagnetische Verschlußstück und der Schließmagnet jeweils unmittelbar von dem die Ventilkammer durchströmenden Durchflußmedium benetzt, was bei der Förderung aggressiver Flüssigkeiten zu rascher Korrosion und zum Ausfall des Ventils führt. Darüber hinaus besteht die Gefahr, daß das Verschlußstück beim Öffnen des Ventils hart gegen den Schließmagneten anprallt, wodurch sich die Permanentmagnetisierung beider Teile schnell vermindert.
Aus der DE-AS 10 51 589 ist ferner ein Ventil zum Einbau in den Verschlußstopfen eines Behälters bekannt, das ein in einem Ventilgehäuse axial verschiebbares Verschlußstück mit einem in Kunststoff eingebetteten Magneten aufweist, das durch im Ventilgehäuse eingebettete Schließmagneten in seine gegen einen Ventilsitz an der Auslaßöffnung anliegende Schließstellung gedrängt wird, wobei ein kugelförmiges Element durch seine Schwerkraftwirkung das Verschlußstück in seiner Offenstellung hält, solange der Behälter nicht um einen vorbestimmten Winkel gekippt ist. Diese bekannte Konstruktion erfordert sehr große Gehäusequerschnitte und verwendet seitlich neben der Bewegungsbahn des Verschlußstücks angeordnete Schließmagnete, so daß die zusammenwirkenden Polflächen der Magnete einander nicht koaxial gegenüberliegen und nur relativ kleine Schließkräfte erzielt werden.
Aus der DE-OS 30 14 690 ist schließlich ein magnetisch betätigtes Absperrventil bekannt, das ein in einem Durchflußkanal verdrehbar gelagertes, kugelförmiges Absperrglied mit zentrischer Durchflußbohrung aufweist, das über eine drehbare Betätigungswelle mit daran angeordneten Seltenerd/Kobalt-Magneten durch Verdrehen eines diese umschließenden Trägers mit Seltenerd/ Kobalt-Magneten verdreht wird. Dieses Ventil ist jedoch kompliziert und sperrig und überdies zum selbsttätigen Öffnen durch einen vorbestimmten Druck des Durchflußmediums nicht verwendbar.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Magnetventil der eingangs genannten Art zu schaffen, das bei einfacher Konstruktion auch bei stark korrosiven Durchflußmedien dauerhaft zuverlässig arbeitet.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Magnetventil der eingangs genannten Art erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmalen ausgestattet.
Da alle mit dem Durchflußmedium in Berührung kommenden Ventilteile ohne wesentliche Abschwächung der Federwirkung der Permanentmagneten mit korrosionsfestem Material, beispielsweise Polytetrafluorethylen beschichtet werden können, ist das Ventil in seinen Einsatzmöglichkeiten nur durch die Widerstandsfähigkeit dieses Beschichtungsmaterials begrenzt. Durch geeignete Wahl der permanentmagnetischen Seltenerd-Materialien sowie ihres Abstands voneinander kann die Schließkraft des Ventils in einem weiten Bereich gewählt werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Magnetventils ist im Unteranspruch 2 beschrieben.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen des Magnetventils anhand der beigefügten Zeichnungen weiter erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 eine erfindungsgemäßes Magnetventil und
Fig. 2 ein abgewandeltes Magnetventil.
Das Ventilgehäuse 1 des in Fig. 1 dargestellten Magnetventils besteht aus einem eine Ventilkammer 2 enthaltenden Hauptteil 1 a und einem mit dazwischen eingesetztem Dichtring 1 d durch einen Verbindungsring 1 c mit dem Hauptteil 1 a verbundenen Auslaßteil 1 ab. Die Ventilkammer 2 weist eine Eingangsöffnung 3 und eine Auslaßöffnung 4 auf. In der Ventilkammer 2 ist um die Eingangsöffnung 3 ein Ventilsitz 5 angeordnet, der ventilaußenseitig von einem Dichtring 5 a zum dichtenden Anschluß einer (nicht gezeigten) Zuführleitung umschlossen ist. In der Ventilkammer 2 ist ein Verschlußstück 6 angeordnet, das zwischen einer gegen den Ventilsitz 5 anliegenden Schließstellung und einer davon abgehobenen Offenstellung beweglich ist und durch eine Schließvorrichtung 7 in Richtung auf den Ventilsitz 5 gedrängt wird, gegen den es sich in der Schließstellung so anlegt, daß ein auf der dem Ventilsitz 5 zugewandten Seite des Verschlußstücks 6 angeordneter Dichtring 6 a dichtend gegen den Ventilsitz 5 gepreßt wird.
Das Verschlußstück 6 enthält ein durch eine Hülle aus gegen das Durchflußmedium korrosionsfestem Material vollständig umschlossenes permanentmagnetisches Seltenerd-Magnetelement 8. Zwischen dem Verschlußstück 6 und der Auslaßöffnung 4 ist eine Schließvorrichtung 7 in Gestalt eines ebenfalls durch eine Hülle aus korrosionsfestem Material vollständig eingehüllten Schließmagnets 9 aus Seltenerd-Material so angeordnet, daß die einander zugewandten Magnetpole des Magnetelements 8 des Verschlußstücks 6 und des Schließmagneten 9 gleichnamig sind. Der Schließmagnet 9 stößt daher das Magnetelement 8 ab und drängt das Verschlußstück 6 in seine am Ventilsitz 5 anliegende Schließstellung.
Wenn der über die Eingangsöffnung 3 auf das Verschlußstück 6 wirkende Druck des Durchflumediums größer wird als die Summe der das Verschlußstück 6 in seiner Schließstellung haltenden Abstoßungskraft des Schließmagneten 9 und der Kraft eines gegebenenfalls vorhandenen Rückdrucks von in der Ventilkammer 2 enthaltenem Durchflußmedium, hebt das Verschlußstück 6 vom Ventilsitz 5 ab und gestattet so den Durchfluß von Durchflußmedium durch die Eingangsöffnung 3 in die Ventilkammer 2 und an der Schließvorrichtung 7 vorbei durch die Auslaßöffnung 4. Das Verschlußstück 6 und die Schließvorrichtung 7 sind dabei so dimensioniert, daß zwischen ihren äußeren Umgangsflächen und der Innenwand der Ventilkammer 2 hinreichend große Durchflußöffnungen für das Durchflußmedium verbleiben. Die äußeren Umfangskanten der Schließvorrichtung 7 und des Verschlußstücks 6 sind leicht abgerundet, um ein Verkanten in der Ventilkammer 2 zu vermeiden, wozu auch der eine stärkere Schrägstellung gegen die Ventillängsachse verhindernde kleine Abstand voneinander beiträgt. Durch die Verwendung von permanentmagnetischen Seltenerd- Materialien werden besonders hohe Magnetkräfte erzielt. Dabei wird die mit zunehmender Annäherung immer größer werdende Abstoßungskraft zwischen Verschlußstück 6 und Schließvorrichtung 7 so gewählt, daß bei normalen Betriebsbedingungen auch bei schlagartigem Öffnen des Magnetventils das Verschlußstück 6 nicht zur Anlage gegen die Schließvorrichtung 7 kommt. Dadurch wird die permanente Magnetisierung der Magneten geschont und jede Schlagbeschädigung der Teile vermieden.
Fig. 2 zeigt ein abgewandeltes Magnetventil, bei welchem zusätzlich im Bereich des Ventilsitzes 5 angeordnete Schließmagneten 9&min; angeordnet sind, die mit ungleichnamigen Magnetpolen auf die ihnen zugewandten Pole des Magnetelements 8 gerichtet sind und somit das Verschlußstück 6 in seine Schließstellung ziehen. Alle Schließmagneten 9 drängen das Verschlußstück 6 in Richtung auf den Ventilsitz 5. Bei geeigneter Wahl der Schließmagneten 9 und 9&min; nimmt die Anziehungskraft der nahe dem Ventilsitz 5 angeordneten Schließmagneten 9&min; in dem Maß zu, wie die Abstoßungskraft des Schließmagneten 9 abnimmt, so daß die auf das Verschlußstück 6 einwirkende Magnetkraft fast über dessen gesamte Bewegungsbahn weitgehend gleichbleibt. Erst bei starker Annäherung an den abstoßenden Schließmagneten 9 wächst die Abstoßungskraft so stark an, daß ein Anschlag des Verschlußstücks 6 gegen den Schließmagneten 9 verhindert wird. Das in Fig. 2 dargestellte Magnetventil weist im Vergleich zu dem in Fig. 1 gezeigten, eine höhere Schließkraft auf.

Claims

1. Magnetventil mit einem Ventilgehäuse (1), einer darin angeordneten Ventilkammer (2) mit einer Eingangsöffnung (3) und einer Auslaßöffnung (4), einem in der Ventilkammer (2) um die Eingangsöffnung (3) angeordneten Ventilsitz (5), einem in der Ventilkammer (2) angeordneten, zwischen einer Schließstellung und einer vom Ventilsitz (5) abgehobenen, vom Durchflußmedium umströmten Offenstellung axial verschiebbaren permanentmagnetischen Verschlußstück (6) sowie einem in der Ventilkammer (2) auf der vom Ventilsitz (5) abgewandten Seite des Verschlußstücks (6) koaxial angeordneten und dieses durch einander zugewandte gleichnamige Magnetpole in seine Schließstellung drängenden permanentmagnetischen Schließmagneten (9), dadurch gekennzeichnet, daß

a) das Verschlußstück (6) aus mindestens einem Seltenerd- Magnetelement (8) besteht, das durch eine das Magnetelement (8) vollständig umschließende Hülle aus gegen das Durchflußmedium beständigem Material geschützt ist,

b) auch der Schließmagnet (9) aus einem Seltenerd-Material besteht, das ebenfalls durch eine vom Durchflußmedium umströmte Hülle aus gegen die Durchflußmedien beständigem Material geschützt ist und

c) die einander abstoßenden Permanent-Magnetkräfte des Schließmagneten (9) und des Magnetelements (8) des Verschlußstücks (6) so bemessen sind, daß das Verschlußstück (6) auch bei schlagartigem Öffnen des Ventils nicht gegen den Schließmagneten (9) anschlägt.

2. Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (5) an einem dem Magnetelement (8) des Verschlußstücks (6) ungleichnamige Magnetpole mindestens eines vollständig in korrosionsfestes Material eingebetteten weiteren Schließmagneten (9) zuwendenden Teil ausgebildet ist.