CH664428A5 - Verfahren zur herstellung eines magnetventils. - Google Patents

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CH664428A5 CH6007/83A CH600783A CH664428A5 CH 664428 A5 CH664428 A5 CH 664428A5 CH 6007/83 A CH6007/83 A CH 6007/83A CH 600783 A CH600783 A CH 600783A CH 664428 A5 CH664428 A5 CH 664428A5
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Description

BESCHREIBUNG
Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Magnetventils mit zwei Ventilsitzen, das also zwei symmetrisch angeordnete Ventilsitze aufweist.
Es ist beispielsweise ein Magnetventil mit zwei Ventilsitzen bekannt, bei dem ein Ventilsitzteil und ein anderes Ventilsitzteil wechselseitig über Anlageflächen aneinander zur Anlage kommen. Eine Ventilkugel ist in einer von zwei Ventilsitzteilen gebildeten Ventilkammer angeordnet, wobei diese Ventilkugel auf den an den Ventilsitzteilen ausgebildeten Ventilsitzen aufliegen kann (vgl. die JA-P-OS 49/10.371 ). Da der Verschiebungsweg der Ventilkugel im Doppelventilsitz, d.h. der Hubweg, hier auf 10"' mm einzustellen ist, kann mittels eines Magnetventiles dieser Art unmöglich eine absolute Genauigkeit allein durch die Absperrbewegung von einem Ventilsitzteil zum anderen Ventilsitzteil erzielt werden.
Aus dem zuvor erläuterten Grund wird bei einer konventionellen Herstellungstechnik nach Zusammenbau des einen Ventilsitzteils mit dem anderen Ventilsitzteil ein Abstandshalter zwischen die Anlageflächen eingebracht und der Abstand zwischen den beiden Ventilsitzen wird auf den gewünschten Hubweg eingestellt. Danach erst werden die beiden Ventilsitzteile zusammengebaut, um den korrekten Hubweg zu erzielen. Dementsprechend ist die Justierung des Hubweges beim Zusammenbau ausserordentlich schwierig, was insbesondere damit zu tun hat, dass der Hubweg nur bei etwa 10"' mm liegt. Viele Stunden sind notwendig, um ein bekanntes Magnetventil der in Rede stehenden Art herzustellen.
Ein erstes Ziel dieser Erfindung besteht darin, den Hubweg einer auf einem Doppel ventilsitz sitzenden Ventilkugel auf genaueste Weise einzustellen.
Ein zweites Ziel der Erfindung liegt darin, die Justierung des Hubwegs der Ventilkugel zu erleichtern.
Ein drittes Ziel der Erfindung liegt darin, die Anzahl der Einzelteile eines Magnetventils der in Rede stehende Art zu verringern.
Die zuvor erläuterten Ziele werden durch die Erfindung erreicht wie sie im kennzeichnenden Teil des Patenanspruchs 1 definiert ist, wobei jedoch konkrete Ausführungsbeispiele anhand der beigefügten Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung erläutert werden. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 einen Querschnitt eines Magnetventiles, bei dem die Erfindung angewendet worden ist,
Fig. 2 einen vergrösserten Querschnitt eines Ventilelementes eines Magnetventils gemäss Fig. 1,
Fig. 3 bis Fig. 5 erläuternde Darstellungen, die das Herstellungsverfahren für das Magnetventil gemäss Fig. 1 zeigen und
Fig. 6 und Fig. 7 erläuternde Darstellungen, die ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Herstellungsverfahrens für ein etwas anders konstruiertes Magnetventil zeigen.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
In den Fig. 1 und 2 ist ein Magnetventil gezeigt, auf das die Lehre der Erfindung angewendet wird. Dieses Magnetventil weist einen magnetbetätigten Kolben 1 auf, der in einer von einer Magnetspule 12 umgebenen Arbeitskammer 3 angeordnet ist. Der magnetbetätigte Kolben 1 ist verschiebbar gehalten, und zwar an seiner Oberseite durch eine Feder 4 und an seiner Unterseite durch eine Schubstange 5. Durch die Magnetspule 2 wird ein impulsförmiger Strom geleitet, durch den eine entsprechende elektromagnetische Kraft erzeugt wird. Durch diese elektromagnetische Kraft wird eine der Anzahl der Impulse entsprechende Anzahl von Verschiebungen ausgelöst. Die Arbeitskammer 3 ist gegenüber der Atmosphäre abgeschlossen, und zwar mittels eines sie umgebenden Jochs 6, eines mit dem oberen Ende des Jochs 6 verbundenen Federaufnahmeteiles 7 und eines zu einem Ventilelement 8 gehörenden Ventilsitzteiles 9, das in einer Öffnung 6a des Jochs 6 eingesetzt ist, wie das später noch erläutert werden wird. Ein Spalt (Luftspaltbreite) d zwischen dem Ventilsitzteil 9 und dem magnetbetätigten Kolben 1 ist so eingestellt, dass er zumindest grösser ist als der Hubweg 8 einer später noch zu erläuternden Ventilkugel.
Die Magnetspule 2 ist von einer unmagnetischen zylindrischen Abdeckung 11 umgeben, deren unteres Ende mit einer Grundplatte 12 verbunden ist. Mit der Unterseite der Grundplatte 12 ist ein Gehäuse 13 verbunden. Das Ventilelement 8 ist in einer in dem Gehäuse 13 geformten Ausnehmung 13a angeordnet.
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Das Ventilelement 8 weist das eine Ventilsitzteil 9 und ein in Fig. 2 genauer dargestelltes anderes Ventilsitzteil 14 auf. Das eine Ventilsitzteil 9 und das andere Ventilsitzteil 14 kommen über einander gegenüberstehende Anlageflächen 15,16 aneinander zur Anlage. Die Abdichtung erfolgt mittels eines O-Rings 47. Ein Eingriffsteil 17 des weiteren Ventilsitzteils 14 ist abgebogen und kommt mit einem Flanschteil 18 des einen Ventilsitzteils 9 kuppelnd in Eingriff.
Eine Ventilkammer 19 ist durch die sie umgebenden Ventilsitzteile 9,14 ausgebildet und eine Ventilkugel 10 ist in der Ventilkammer 19 angeordnet. Das eine Ventilsitzteil 9 besteht aus magnetischem Material wie beispielsweise Eisen od. dgl. Die Schubstange ist in einer Bohrung 20 eines Schaftkernes verschiebbar angeordnet. Das eine Ende der Schubstange 5 kommt an der Ventilkugel 10 zur Anlage. Die Bohrung 20 bildet einen P-Anschluss 21, indem sie sich in die Oberseite der Ventilkammer 19 öffnet, und zwar mit einem grossen Durchmesser an der Unterseite des einen Ventilsitzteiles 9. Am umlaufenden Rand des P-Anschlusses 21 ist ein Ventilsitz 22 ausgebildet.
Der P-Anschluss 21 ist mit einer nicht dargestellten Pumpe über Querbohrungen 23,24 im einen Ventilsitzteil 9 und im anderen Ventilsitzteil 14 sowie einen im Gehäuse 13 ausgebildeten Kanal 25 verbunden. Der P-Anschluss 21 steht im übrigen mit dem oberen Teil der Arbeitskammer 3 über vertikale Nuten 26,27 auf der äusseren Umfangsfläche des einen Ventilsitzteiles 9 und des magnetbetätigten Kolbens 1 in Verbindung. Aufgrund dieser Konstruktion erfährt die Ventilkugel 10 eine abwärts gerichtete Kraft aufgrund des Druckes der am oberen Ende des magnetbetätigten Kolbens 1 vorgesehenen Feder 4.
Ein T-Anschluss 28 öffnet sich zur Unterseite der Ventilkammer 19 und ist dazu im anderen Ventilsitzteil 14 ausgebildet. Ein unterer Ventilsitz 29 ist an einem umlaufenden Rand des T-Anschlusses 28 ausgebildet. Nur nebenbei sei gesagt, dass der T-Anschluss 28 und der P-Anschluss 21 denselben Durchmesser aufweisen.
Die Ventilkugel 10 verschiebt sich zwischen dem anderen Ventilsitz 29 und dem einen Ventilsitz 22, wodurch ein Schalten des T-Anschlusses 28 und des P-Anschlusses 21 erfolgt. Der Hubweg 8 der Ventilkugel 10 zwischen den Ventilsitzen 22 und 29 wird jedoch auf einen Feinabstand vom 10"1 mm eingestellt.
Der T-Anschluss 28 ist mit einem nicht dargestellten Tank über einen Kanal 30 im zweiten Ventilsitzteil 14 und einen Kanal 31 im Gehäuse 13 verbunden. Eine mit der Spitze an der Ventilkugel 10 zur Anlage kommende Stange 32 ist in dem kammerartigen Kanal 30 angeordnet. Die Stange 32 ist mit einer Feder 34 versehen, die in diesem Raum angeordnet ist und einen Federträger 33 aufweist, der mit dem weiteren Ventilsitzteil 14 verbunden ist. Auf dieser Weise wird die Ventilkugel 10 durch die Kraft der Feder 34 nach oben gedrückt.
Sofern die Magnetspule 2 nicht erregt ist, überwindet die Kraft der Feder 34 die die Ventilkugel 10 nach unten drük-kende Kraft, so dass die Ventilkugel 10 am oberen Ventilsitz 22 sitzt. Dementsprechend steht der T-Anschluss 28 mit einem später noch zu beschreibenden A-Anschluss 35 in Verbindung.
Der A-Anschluss 35 öffnet sich zur Seite der Ventilkammer 19 und steht immer mit der Ventilkammer 19 in Verbindung. Der A-Anschluss 35 ist mit einem nicht dargestellten Betätigungsteil über eine Ringnut 36 verbunden, die ihrerseits vom anderen Ventilsitzteil 14, vom Gehäuse 13 und einem Kanal 37 im Gehäuse 13 umgeben ist.
Bei dieser Gelegenheit ist darauf hinzuweisen, dass O-Ringe 38,39,40 vorgesehen sind, wobei der O-Ring 38 eine Abdichtung zwischen der Grundplatte 12 und dem Gehäuse
13, der O-Ring 39 und der O-Ring 40 eine Abdichtung zwischen dem Gehäuse 13 und dem weiteren Ventilsitzteil 14 bewirken.
Im folgenden soll die Funktionsweise eines Magnetventils mit der zuvor erläuterten Konstruktion beschrieben werden. Hierbei soll bei nicht-erregter Magnetspule 2 die Ventilkugel 10 am einen Ventilsitz 22 sitzen, der A-Anschluss 35 mit dem T-Anschluss 28 verbunden sein und schliesslich das Betätigungsteil niedrigen Druck erhalten.
Der impulsförmige Strom fliesst nun durch die Magnetspule 2, die Magnetspule 2 wird erregt, der magnetbetätigte Kolben wird zur Seite des Ventilkörpers 10 verschoben und der Ventilkörper 10 wird in abdichtende Anlage an den Ventilsitz 29 gebracht. Das Ergebnis ist, dass der P-Anschluss 21 und der A-Anschluss 35 miteinander verbunden werden, so dass das von einer Pumpe kommende Öl zum Betätigungsteil fliesst. Wenn nun die Magnetspule 2 wieder entregt wird, so werden der A-Anschluss 35 und der T-Anschluss 28 miteinander verbunden, so dass das in das Betätigungsteil geströmte Öl zum Tank zurückgeführt wird. Wie sich aus der voranstehenden Erläuterung ergibt, wird das Betätigungsteil durch Steuerung des Druckes im Betätigungsteil dazu veranlasst, seine Aufgabe zu erfüllen.
Um das zuvor erläuterte Magnetventil herzustellen, wird die Ventilkugel 10 auf die Kante des Ventilsitzteils 14 gesetzt, um den Ventilsitz 29 in eine bestimmte Tiefe verformen zu können, wobei der Teil 14 die Lage einnimmt, die in der Fig. 3 dargestellt ist. Eine Schablone 43, die einen konkaven Bereich 41 mit einer Tiefe a ab den Stirnflächen 42 hat, wird hinuntergepresst bis die Stirnfläche 42 und die Anlagefläche 16 des Ventilteiles 14 aufeinanderliegen. Dadurch wird die Ventilkugel 10 gegen die Kante des Ventilsitzteiles 14 gepresst und der Ventilsitz geformt. Dann wird der Ventilsitzteil 9 in die Lage gemäss Fig. 4 gebracht und die Ventilkugel 10 gegen dessen Kante gepresst um den Ventilsitz 22 zu formen. Der Durchmesser der Ventilkugel 10 ist 1 und eine Schablone 46 mit einem konkaven Teil 44 von einer Tiefe l-(a+8) von der Stirnfläche 45 wird über die Ventilkugel 10 in gleicher Weise wie vorher gestellt. Die Schablone 46 wird hinuntergepresst bis die Stirnfläche 45 der Schablone 46 und die Anlagefläche 15 des Ventilsitzteiles 9 in engem Kontakt sind. Dadurch wird die Kante des Ventilsitzteiles 9 verformt und der Ventilsitz 22 gebildet. Die Ventilkugel 10 wird in der Ventilkammer 19 angeordnet und das andere Ventilsitzteil 14 und das eine Ventilsitzteil 9 werden zur Anlage aneinander an den Anlageflächen 15 und 16 unter Zwischenlage des O-Ringes 47 gebracht. Das Eingriffsteil 17 des anderen Ventilsitzteiles 14 wird eingestemmt und so ausgestaltet, dass es am Flanschteil 18 des einen Ventilsitzteiles 9 zur Anlage kommt, wodurch dann das eine Ventilsitzteil 9 und das andere Ventilsitzteil 14 zusammengebaut sind. Als nächstes wird die Schubstange 5 in die Bohrung 20 des einen Ventilsitzteiles 9 eingesetzt, die Stange 32 und die Feder 34 werden in dem kammerartigen Kanal 30 des anderen Ventilsitzteiles 14 angeordnet und vom Federträger 33 festgehalten, woduch der Zusammenbau des Ventilelementes 8 fertiggestellt ist. Weiterhin wird das andere Ventilsitzteil 14 in die Ausnehmung 13a des Gehäuses 13 unter Zwischenlage der O-Ringe 39 und 40 eingesetzt.
Schliesslich wird das eine Ventilsitzteil 9 in die Öffnung 6a des Jochs 6 eingesetzt, wobei schon zuvor der magnetbetätigte Kolben 1, das Joch 6, die Magnetspule 2 und die Grundplatte 12 usw. zusammengebaut worden sind. Die Grundplatte 12 und das Gehäuse 13 werden am Schluss über einen O-Ring 38 miteinander verbunden, womit der Zusammenbau beendet ist.
Beim Zusammenbau des anderen Ventilsitzteiles 14 und des einen Ventilsitzteiles 9 wird, wie in Fig. 3 dargestellt ist,
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der Abstand von der Anlagefläche 16 des anderen Ventilsitzteiles 14 zum höchsten Punkt 10a der Ventilkugel 10 gleich «a», sobald die Ventilkugel 10 am Ventilsitz 29 des anderen Ventilsitzteiles 14 sitzt. Der Abstand von der Anlagefläche 15 des einen Ventilsitzteiles 9 zum höchsten Punkt 10a der Ventilkugel 10 wird, wie in Fig. 4 dargestellt ist, gleich 1 —( Ï —(a +8)), also (a +8), sofern die Ventilkugel 10 am Ventilsitz 22 des einen Ventilsitzteils 9 zur Anlage gekommen ist. Dementsprechend wird, wenn das andere Ventilsitzteil 14 und das eine Ventilsitzteil 9 zusammengebaut werden, indem die Anlageflächen 16 und 15 aneinander zur Anlage gebracht werden, wie das in Fig. 5 dargestellt ist, der Hubweg der Ventilkugel 10 gleich der Differenz der Abstände der Anlageflächen 15 und 16 von dem höchsten Punkt 10a der Ventilkugel 10, also (a +8) - a = ô, und damit immer eine einheitliche Grösse.
In den Fig. 6 und 7 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt. In diesem Beispiel wird er Hubweg ô auf den anderen Ventilsitzteil 14 gebildet. Die Tiefe des konkaven Bereichs 41 der weiteren Schablone 43 wird so gewählt, dass sie gleich der Tiefe a, vermindert um den Hubweg 8 ist. Die Stirnfläche 42 der Schablone 43 wird an der Anlagefläche 16 des anderen Ventilsitzteils 14 zur Anlage gebracht während die Ventilkugel 10 in dem Ventilsitzteil 14 sitzt. Daraufhin wird Druck mittels einer Presse aufgebracht. Dadurch wird der Ventilsitz 29 mit einem Hubweg 8 gebildet.
Die Stirnfläche 45 der Schablone 46 wird an der Anlagefläche 15 des einen Ventilsitzteils 9 zur Anlage gebracht, s wobei die Ventilkugel 10 mittels der Schablone 46 in den Ventilsitz 22 eingedrückt wird, sobald von der Presse Druck aufgebracht wird. Die Tiefe des konkaven Bereichs 44 der Schablone 46 ist jedoch so bemessen, dass sie gerade um den Wert a geringer ist als der Durchmesser 1 der Ventilkugel 10. io Die Tiefe a ist gerade die Eintrittstiefe in den P-Anschluss 21 am Ventilsitz 22, so dass dadurch die Ventilkugel 10 gerade satt auf dem Ventilsitz 22 sitzt.
Wie in der voranstehenden Erläuterung erklärt worden ist, werden die vorgefertigten Ventilsitzteile 9 und 14 dadurch 15 zusammengesetzt, dass die Anlageflächen 15 und 16 aneinander zur Anlage gebracht werden. In der Ventilkammer 19 ist der Feinabstand, der den Hubweg 8 der Ventilkugel 10 darstellt, vorgegeben.
20 In beiden Ausführungsbeispielen sind die Schablonen 43, 46 und die Ventilkugel 10 derart dimensioniert, dass die Tiefe der ersten Schablone plus die Tiefe der weiteren Schablone weniger den Durchmesser 1 der Ventilkugel dem gewünschten Hubweg entspricht.
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2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

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1. Verfahren zur Herstellung eines Magnetventils, wobei beim fertigen Magnetventil ein Ventilsitzteil (9) und ein anderes Ventilsitzteil (14) jeweils in vorbestimmter Tiefe in einem Gehäuse an einander gegenüberliegenden Anlageflächen (15,16) aneinander zur Anlage gebracht sind und bei dem eine Ventilkugel (10) in einer die Ventilkugel aufnehmenden Ventilkammer (19), die von den beiden Ventilsitzteilen gebildet ist, angeordnet ist, wobei die Ventilkugel abwechselnd an am einen Ventilsitzteil und am anderen Ventilsitzteil ausgeformten Ventilsitzen (22,29) nach Massgabe der elektromagnetischen Betätigung zur Anlage kommt und wobei der Hubweg 5 der Ventilkugel (10) zwischen den Ventilsitzen (22, 29) auf einen Feinabstand eingestellt ist,
dadurch gekennzeichnet,
a) dass die Ventilkugel auf die Ventilsitzkante des einen Ventilsitzteils (9) aufgesetzt wird, dass auf die Ventilkugel eine Schablone (46) aufgesetzt wird, dass Druck aufgebracht wird, so dass die Anlagefläche (15) des einen Ventilsitzteils und eine Stirnfläche (45) der Schablone aneinander zur Anlage kommen und dass so der Ventilsitz (22) geformt wird,
b) dass die Ventilkugel auf die Ventilsitzkante des anderen Ventilsitzteils (14) aufgesetzt wird, dass auf die Ventilkugel eine weitere Schablone (43) aufgesetzt wird, dass Druck aufgebracht wird, so dass die Anlagefläche (16) des anderen Ventilsitzteils und eine Stirnfläche (42) der weiteren Schablone aneinander zur Anlage kommen, und dass so der Ventilsitz (29) geformt wird, und c) dass das eine Ventilsitzteil (9) und das andere Ventilsitzteil (14) so zusammengebaut werden, dass die Anlageflächen (15,16) beider Ventilsitzteile aneinander zur Anlage kommen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe der das eine Ventilsitzteil (9) abdeckenden Schablone (46) plus die Tiefe der das andere Ventilsitzteil
( 14) abdeckenden Schablone (43) minus der Durchmesser (1) der Ventilkugel dem gewünschten Hubweg 8 entspricht.
2
PATENTANSPRÜCHE
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Eingriffsteil (17) am anderen Ventilsitzteil (14) eingestemmt und dadurch in Eingriff mit einem Flanschteil ( 18) am einen Ventilsitzteil (9) gebracht wird, so dass sich eine zusammenhängende Einheit ergibt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbringung von Druck auf die Anlageflächen des einen Ventilsitzteils und des anderen Venti lsitzteils und die Stirnflächen der Schablonen mittels einer Presse erfolgt.
CH6007/83A 1982-11-12 1983-11-08 Verfahren zur herstellung eines magnetventils. CH664428A5 (de)

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