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Kapitel 14
Regel-Wegeventile
Bei Erregung der Spule wird der bewegliche Anker nach oben gezogen; dabei wird
der Entlüftungsanschluss durch die obere Dichtung geschlossen. Dadurch wird un-
ten der Weg für die Druckluft frei, die nun zum Auslassanschluss strömen kann.
Direkt betätigte Magnetventile sind besonders gut für kleine Volumenströme geeig-
net. Die Gründe hierfür werden im Folgenden erklärt.
Betrachten wir zunächst die in einem derartigen System einander entgegenwirkenden
Kräfte.
In der Ruheposition wirken die folgenden Kräfte:
– nach unten: Federkraft und Gewicht des beweglichen Ankers;
– nach oben: Druckkraft auf der Fläche des jeweiligen Querschnitts.
Dabei müssen die nach unten wirkenden Kräfte von der erzeugten Magnetkraft über-
wunden werden. Damit der Ventilsitz geschlossen bleibt, muss diese Kraft Fm geeig-
net sein, den Anker nach unten gedrückt zu halten, um der nach oben wirkenden Kraft
Fp entgegenzuwirken. Die Größe der Spule wird unter Berücksichtigung dieser Kräfte
ausgelegt.
La figura mostra una elettrovalvola definita ad
azionamento diretto
. L’aria infatti
transita direttamente attraverso la meccanica dell’insieme dall’ingresso verso l’uscita.
E’ esattamente una 3/2 N.C. con costruzione ad otturatore. Nelle condizioni descritte
nella figura, cioè a riposo, l’aria in ingresso è intercettata e l’uscita in scarico
attraverso il foro centrale del nucleo fisso.
Quando la bobina viene eccitata, il nucleo mobile viene risucchiato verso l’alto
chiudendo la via di scarico tramite il gommino superiore, e contemporaneamente
libera la luce di passaggio inferi re, permettendo all’aria di fluire verso l’uscita.
So o apparecchi idon i per piccole portate per i motivi che ora andremo a spiegare.
Esaminiamo innanzitutto le forze che si contrappongono in un sistema di questo tipo.
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1
Fp
Fm
Condizione d’equilibrio
Fp = Fm
Nella posizione di riposo agiscono:
-
verso il basso : forza della molla e peso del nucleo mobile
-
verso l’alto : la forza della pressione per la superficie della sezione esposta.
Le forze che agiscono verso il basso devono essere vinte dalla forza magnetica
generata. Per mantenere chiusa la sede di passaggio dell’aria, questa forza Fm deve
essere in grado di mantenere il nucleo spinto verso il basso per contrastare Fp che
spinge verso l’alto. La bobina viene dimensionata in funzione di queste forze.
Per potere esprimere grandi portate, dovremmo avere grosse forze in gioco perchè
con sezioni di passaggio elevate Fp sarebbe di notevole entità e di conseguenza anche
Fm che la contrasta. La bobina dimensionata di onseguenza dovrà essere di potenza
più elevata. Questo limita la appar cchiatura ch risulta quindi idonea per piccole
portate. Per portate più elevate dobbiamo quindi avvalerci di un sistema che possa
amplificare il flusso di aria. Si userà una elettr valvola ad azionamento dir tto come
elemento di controllo o pilotaggio, ed una valvola azionata pneumaticamente come
elemento amplificatore.
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+
AUF DEN VERSCHLUSSKÖRPER DES
VENTILS WIRKENDE KRÄFTE
INDIREKT BETÄTIGTES
MAGNETVENTIL
+
Kräftegl ichgewicht
Fp =
MAGNETSPALT
KUPFERRING