DK141304B - Ventil med bevægelig ventilskive, der er tilsluttet en elektromagnetisk styring. - Google Patents

Description

(JÉ/ (11) FREMUEG6ELSESSKRIFT 14130½ DANMARK (»i> intci.s f i6 k 31/10 §(21) Aneegmngnr. 1θ5ζ/70 (22) Indlevaret den 1 4. apr. 197^ (23) Lebedao 14. apr. 1970 (44) Aneøgningen fremtogt og fwmlaumiliMikriftrt offentliggjort den 18. f eb . 198Ο

DIREKTORATET FOR

PATENT-OG VAREMÆRKEVÆSENET (30) Prioritet beg-ret fra den

15. apr. 1969, 5735/69, CH

8. jan. 1970, 165/70, CH 8. jan. 1970, 164/70, CH

(71) LUCIFER S.A., Chemln Lucifer, 1227 Carouge-Geneve, CH.

(72) Opfinder: Harald Stampf li, 51, Chemin des Coudriers, Petit-Saconnex,

Gene ve, CH.

(74) Fuldmægtig under sagene behandling:

Ingeniørfirmaet Hofman-Bang & Boutard.

(64) Ventil med bevægelig ventilskive, der er tilsluttet en elektromagnet tisk styring.

Opfindelsen angår en ventil med en bevægelig ventilskive, der er forbundet med en bevægelig del af en elektromagnetisk styring gennem et elastisk organ, der er lejret i et ringformet rum, der af-grænses af de to indbyrdes bevægelige dele, hvoraf den ene del strækker sig med radialt spillerum ind i en aksial udsparing i den anden del, og hvor de to bevægelige dele er udformet med koblingsdele, der samvirker med indbyrdes aksialt spillerum.

I en sådan ventil, der kan være styret såvel af jævnstrøm som af vekselstrøm, er koblingsdelenes indbyrdes aksiale spillerum påkrævet til tilvejebringelse af den nødvendige kraftpåvirkning af ventilski- 2 HlSrø ven ved den elektromagnetiske kernes inerti. Denne kraft påvirker det elastiske organ, der er anbragt mellem de to bevægelige dele, i meget betydelig grad, hvorved det elastiske organ under funktionen af hidtil kendte ventiler af den omhandlede art, udsættes for skærekræfter, der medfører betydelig risiko for ødelæggelse af organet.

Det er opfindelsens formål at anvise en ventil af den nævnte art, der er således udformet, at man undgår denne risiko, og dette er ifølge opfindelsen opnået ved, at det ringformede rum er afgrænset af en i den ene af de to bevægelige dele udformet udsparing, hvis aksiale profil er valgt således, at i den stilling, hvori den ene bevægelige del bevirker en forskydning af den anden bevægelige del, er resultanten af de kræfter, hvormed udsparingen påvirker det i rummet lejrede elastiske organ, rettet skråt i forhold til de to deles indbyrdes forskydningsretning, at den anden bevægelige del har en anlægsflade for det elastiske organ med en sådan skråstilling, at den i de to bevægelige deles nævnte indbyrdes stilling udøver en kraft på det elastiske organ, der er nettet modsat den foran nævnte resultant, at den del af den af de to bevægelige dele, der strækker sig ind i den anden bevægelige dels aksiale udsparing, i hele sin længde har mindre tværdimension end denne udsparings tværdimensioner, og at voluminet af den del af det ringformede rum, der afgrænses af den ene af de to bevægelige dele, mindst svarer til det elastiske organs volumen.

Ved denne udformning af udsparingen i den ene bevægelige del og orienteringen af den anden bevægelige dels anlægsflade mod det elastiske organ opnås, at det elastiske organ alene indklemmes mellem glatte flader, således at der under ventilens funktion ikke opstår skærekræfter mod eller andre skadelige påvirkninger af det elastiske organ. Dette er derhos ifølge opfindelsen opnået på en meget enkel måde, idet de to bevægelige dele og det elastiske organ er samlet indbyrdes alene ved at være indskudt i hinanden, uden anvendelse af særlige holdeorganer.

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til tegningen, hvor 3 141304 fig. 1 i snit riaer en ren til if elge optinåel een, fig. 2 riser i mit m anden udførelsesfor* for en ventil ifølge opfindelsen, og flg. 3 er et salt i større målestok af er del af det i figt 2 riste.

Den i fig. 1 riste rentil her et hus 1 med et tilstrømningskamxer 2 og et ndstrsmai ngskammer 3, og hvert af disse kamre har n med gerlnd udstyret åbning fer deres tllslmtmimg til henholdsvis en tilfsrselsledmisg eg em ndetrammirngsleAnlng fer et af rentil ea styret fluidum.

På dm rrre del af ventilen fimåee et låg 4» dér er fastgjort' til tus et 1 red hjalp af bolts 5, og tætningen mellem låget og iinset er sikret red hjalp af en tatningnrlng 6, der er anbragt i en cirkuler rente 7 i remtUkaeet. .......

•r ·· Φ · Λ* Låget 4 harer et cylindrisk rsrstykke 8 ef et Tnutgnetlsk mate- ' riale, og hvori er anbragt em forskydelig, cylindrisk magnetker-ne 9» der forneden ender i et hoved 10, den er lejret i em aksiai udsparing 11 i en ventilskive 12, og fastholdes i udsparingen med \ spillerum red hjalp af et elastisk organ i form af én O-ring 1$, ~ der er indsat i en cirkulær rende 14 i skiren 12.

3c Tl.t « 0-ringe ilc.t.r .frr. «1 { af udsparingen 11*e indgang, medens O-ringsns indremdige diameter er mindre end diameteren af hovedet 10, der er dannet af r en udridelse af kernen 9*s ende·

Tentilskiven 12 pårirkee af en fjeder 16, der seger et fjexné skiven fra låget 4 og at bringe den til anlæg mod et rentHem-de 17. Fjederen er anbragt i et af låget 4 afgrænset konisk rum, og den er ført omkring åen nederste del af kernen 9 og omkring skiven 12, eom dem støtter med.

Eørstykket 8 er omgiret af en elektrisk spol# 18, der er deadest af en batte 19* " 4 141304

Skiven 12 er udstyret med et af en elastisk ringskive 24- dannet forbindelsesorgan, hvis indvendige og udvendige rand er ind-falset i hver sin udsparing 25 henholdsvis 26 i sidevæggene på en rundtgående rende 17 i skiven 12 .Pen midterste frie del af ringskiven 24 vender mod ventilsædet 17, som den ligger an mod, når ventilen er i lukkestilling.

I ventilskiven 12* s rand findes en åbning 29 for passage af fluidum fra kammeret 2 til bagsiden af ringskiven 24, hvorved sikres ens tryk på ringskivens to sider, når ventilen er i åben stilling. Omkring sædet 17 er anbragt et filter 28, der hindrer, at urenheder kan nå frem til og tilstoppe åbningen 29* I lukkestillingen ligger kernen 9*s hoved 10 an mod bunden af ventilskivens udsparing 11 i afstand fra O-ringen 13. Uår kernen 9 bevæges opad under magnetisk tiltrækning, frembragt af en elektrisk strøm i spolen 18, vil kernen først bevæges frit uden at medføre skiven 12. Kernen vil derfor bevæges med en vis hastighed, og i det øjeblik, hvor hovedet 10 kommer til anlæg mod O-ringen 13, vil den kinetiske energi, der er akkumuleret i kernen under dens indledende bevægelse, bevirke en hurtig forskydning af skiven til åbning af ventilen. På grund af O-ringens elasticitet vil skivens forskydning ske uden plud seligt chock, hvorved risikoen for skadelige påvirkninger formindskes i væsentlig gfcad.

•I den i fig. 2 viste udførelsesform for opfindelsen har ventilen ligeledes et hus 1 med to kamre 2 og 3 og et låg 4, der er fastgjort med bolte 5. låget bærer et cylindrisk rørstykke 8 af et umagnetisk materiale, og hvori er anbragt en cylindrisk magnetkerne 9» der er forskydelig mod påvirkningen af en fjeder 16 ved hjælp af et magnetisk felt, der frembringes ved magnetisering af en elektrisk spole 18. Kernen 9 ender forneden med en rørformet forlængelse 30, der danner et leje 31 til optagelse af et hoved 32 på en ventilskive 33,hvis omkreds er forbundet med ventilhuset 1 ved hjælp af en membran 34, hvis ydre rand er fastklemt mellem ventilhuset 1 og låget 4, hvorved tætningen mellem disse to dele er sikret.

33

Skiven/har et yderligere tætningsorgan 35, der ligger an mod ventilsædet 17 på huset 1.

5 141304

Den viste ventil er af den kendte type med elektromagnetisk servostyring. lår en sådan ventil styrer et fluidum med et tilstrækkeligt tryk, sker skivens bevægelser principalt sos følge af trykforøkel på de to sider af membranen 34 og/eller af selve skiven. Med henblik herpå er rummet mellem membranen 54 og låget 4 sat i forbindelse med tilstrømningskammeret 2 gennem en kalibreret boring 54. Fluidet, der befinder sig over membranen 34, kan undvige gennem en radial boring 37 i den rørformede forlængelse 30 og gennem en aksial boring 38 iskiven 33, når boringen 38rs øvre munding er frigjort for et tætnings-organ 39, der bæres af kernen 9 og påvirkes af en fjeder 40.

Sår fluidets tryk er for lavt til at kunne bevirke skiven 33's forskydninger, bliver disse tilvejebragt ved hjælp af kernen 9·

Med henblik herpå er kernen $ og skiven sammenkoblet ved hjælp af en Ot-ring 13, Jfr. fig. 3. Denne O-ring er delvis indsat i en udsparing 41 i den rørformede forlængelse 30, og udsparingens profil er valgt således, at når kernen 9 skal løfte skiven 33, overføres kraften fra den ene del til den anden alene ved sammentrykning af O-ringen og uden forskydning af ringen. Dette er opnået ved, at udsparingen 41 er udformet med en skrå bund 42 og en plan væg 43, der virker mod hver sin del af O-ringen, således at deres kombinerede trykpåvirkning giver en resultant f, der er rettet tilnærmelsesvis vinkelret på en anlægsflade 44 på skiven 33. Denne anlægsflade, der er tilnærmelsesvis keglestubformet, har en sådan skråstilling, at den på hver del af O-ringen udøver en resultant, der er rettet modsat den af udsparingens bund 42 og væg 43 tilvejebragte resultant f.

Det bemærkes, at højden h mellem anlægsfladen 44 og en skulder 45 på hovedet 32 er tilstrækkelig til at tillade en aksial indbyrdes forskydning af kernen 9 og skiven 33. Dette aksiale spillerum er nødvendigt for at tillade forskydning af tætningsorganet 39 til frilæggelse af boringen 38, når kernen tiltrækkes af det magnetiske felt, der er dannet af spolen 18.

Udsparingen 41's tværsnit svarer mindst til O-ringens tværsnit, således at O-ringen skydes ind i udsparingen, når skiven indsættes i lejet 31. Derimod kan adskillelse mellem skiven 33