DE102007046983B4

DE102007046983B4 - Ventil

Info

Publication number: DE102007046983B4
Application number: DE102007046983.9A
Authority: DE
Inventors: Bruno Staiger
Original assignee: Staiger GmbH and Co KG
Current assignee: Staiger GmbH and Co KG
Priority date: 2007-04-28
Filing date: 2007-10-01
Publication date: 2017-03-16
Anticipated expiration: 2027-10-02
Also published as: DE102007046983A1

Abstract

Ventil für gasförmige und flüssige Medien, umfassend einen Magnetkopf (3), einen Magnetanker (9), einen Ventilkörper (2) und einen Ventilsitz (17), der mit einem Gewölbeteil (22) und einer rohrförmigen Umfangswand (23) als dünnwandiges Metallblechteil ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (2) aus einem dünnen Metallblech geformt ist und eine rohrförmige Außenwand (19) und einen rohrförmigen Außenwandteil (20) aufweist, dass der Magnetkopf (3) mit einem Wandteil (10) eines Außenkerns (7) in den rohrförmigen Außenwandteil (20) des Ventilkörpers (2) eingeschoben und axial exakt ausgerichtet festgelegt ist und dass der Ventilsitz (17) an der Außenwand (19) des Ventilkörpers (2) kraftschlüssig und gasdicht gehalten ist, wobei die Außenfläche (26) der rohrförmigen Umfangswand (23) des Ventilsitzes (17) an der Innenfläche (27) der rohrförmigen Außenwand (19) des Ventilkörpers (2) fest anliegt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventil für gasförmige und flüssige Medien, umfassend einen Ventilkörper und einen Ventilsitz.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Ventil dieser Art dahingehend weiterzubilden, dass mit einfachen Mitteln eine kostengünstige Herstellung mit exakter Positionierung des Ventilsitzes für eine dauerhaft zuverlässige Funktion erzielt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.
Weitere Vorteile und wesentliche Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen, die in schematischer Darstellung eine bevorzugte Ausführungsform als Beispiel zeigt. Es stellen dar:
1 ein erfindungsgemäßes Ventil in einer vergrößerten Darstellung in einer geschnittenen Seitenansicht und
2 eine nochmals vergrößerte Darstellung eines durch einen Kreis in 1 bezeichneten Ventilausschnitts.
Das in den 1 und 2 dargestellte Ventil ist für gasförmige und flüssige Medien vorgesehen und ist bezüglich einer Mittenachse 1 im Wesentlichen als kreisförmiger zylindrischer Körper ausgebildet. Das Ventil weist einen Ventilkörper 2 und einen mit diesem verbundenen Magnetkopf 3 auf.
Der Magnetkopf 3 besitzt ein topfförmiges Magnetjoch 4, dem eine Bodenwand 5 sowie ein Innenkern 6 und ein Außenkern 7 zugehörig sind. Die Bodenwand 5 ist dem Ventilkörper 2 zugewandt und begrenzt mit dem Innenkern 6 eine Ventilkammer 8, in der sich ein Magnetanker 9 befindet. Der Außenkern 7 des Magnetjochs 4 bildet den Außenmantel des Magnetkopfes 3 und kann einen im Durchmesser etwas reduzierten Wandteil 10 aufweisen.
In einem von dem Innenkern 6, der Bodenwand 5 und dem Außenkern 7 begrenzten Ringraum des Magnetjochs 4 befindet sich ein Spulenkörper 11 mit einer elektrischen Spulenwicklung 12. Um den Magnetkopf 3 abzudichten, kann eine isolierende Vergussmasse 13 vorgesehen sein, die die Leiteranschlussteile 14, 15 im Bereich des Magnetjochs 4 dicht umschließt und in der die Spulenwicklung 12 und der Spulenkörper 11 dicht eingebettet sind.
Der plattenförmige Magnetanker 9 weist einen koaxial angeordneten, aus einem gummielastischen Material bestehenden Dichtbolzen 16 auf, der an der dem Magnetkopf 3 abgewandten Seite des Magnetankers 9 vorgesehen ist und mit einem Ventilsitz 17 korrespondiert, der die Ventilkammer 8 mitbegrenzt. Außerdem ist in der Ventilkammer 8 eine scheibenförmige Formfeder 18 vorgesehen, deren Mittenbereich zwischen der dem Magnetkopf 3 abgewandten Seite des Magnetankers 9 und dem Dichtbolzen 16 festgelegt ist, wobei für einen sicheren Befestigungshalt krallenartig geformte Ausbiegungen der Formfeder 18 in dem Dichtbolzen 16 eingebettet sein können.
Der Ventilkörper 2 weist eine aus einem dünnen Metallblech geformte rohrförmige Außenwand 19 auf, die einen im Durchmesser reduzierten Außenwandteil 20 besitzt, so dass in axialer Richtung gesehen ungefähr in der Mitte eine etwa treppenstufenförmige Schulter 21 gebildet ist. Die Blechdicke der Außenwand 19 und des Außenwandteils 20 kann etwa 0,1 bis 0,8 mm betragen. Bevorzugt kann das Blech ungefähr 0,2 bis 0,4 mm dick sein. In den rohrförmigen Außenwandteil 20 des Ventilkörpers 2 ist der Wandteil 10 des Magnetkopfes 3 eingeschoben, und zwar so, dass der Magnetkopf 3 für eine einwandfreie Hubfunktion des Magnetankers 9 in axialer Richtung exakt ausgerichtet und vorzugsweise im Presssitz an dem Außenwandteil 20 festgelegt ist. Im Bereich der Ventilkammer (8) befindet sich in der Außenwand (19) des Ventilkörpers (2) eine Durchgangsbohrung (28), die als Zu- oder Ableitung für das gasförmige oder flüssige Medium dienen kann.
Der Ventilsitz 17 ist ebenfalls aus einem dünnen Metallblech z. B. durch Tiefziehen hergestellt und weist einen in Richtung zum Magnetkopf 3 konvexen Gewölbeteil 22 und eine rohrförmige Umfangswand 23 auf, wobei eine bevorzugt kalottenförmige bzw. klöpperbodenförmige Gestalt gegeben ist. Die Blechwanddicke des Ventilsitzes 17 ist zweckmäßig sowohl beim Gewölbeteil 22 als auch bei der Umfangswand 23 gleich und beträgt ungefähr 0,1 bis 0,5 mm, vorzugsweise etwa 0,2 mm. Bei einer bevorzugten Ausführung besitzen der Ventilsitz 17 und die Außenwand 19 sowie der Außenwandteil 20 des Ventilkörpers 2 die gleiche Wanddicke, so dass bei der Herstellung und dem Zusammenbau der Ventilteile weitgehend gleiche Produktionsmaßnahmen angewandt werden können. Koaxial zur Mittenachse 1 weist der Ventilsitz 17 eine als Zu- oder Ableitung für das Medium dienende Durchgangsöffnung 24 auf, die bei nicht erregtem Magnetkopf 3 durch den Dichtbolzen 16 verschlossen ist, der durch die Kraft der Formfeder 18 axial gegen den Ventilsitz 17 gedrückt wird.
Die Formfeder 18 weist einen Umfangsrand 25 auf, der in der Ventilkammer 8 an der Schulter 21 des Ventilkörpers 2 anliegt, wodurch ein Widerlager für die gegen den Ventilsitz 17 drückende Formfeder 18 gegeben ist. Um die Formfeder 18 in ihrer Lage zu positionieren, kann der Umfangsrand 25 an der Schulter 21 durch einen oder mehrere Schweißpunkte insbesondere durch Laserschweißung fixiert sein.
Beim Zusammenbau des Ventils wird der Ventilsitz 17 mit dem Gewölbeteil 22 voran von unten in die Außenwand 19 des Ventilkörpers 2 eingeschoben, und zwar so weit, dass eine axial feinjustierte Endlage gegeben und eine optimale Ventilhubfunktion gewährleistet ist. In der Endlage des kalottenförmigen Ventilsitzes 17 liegt die Außenfläche 26 der Umfangswand 23 gasdicht und derart fest an der Innenfläche 27 der Außenwand 19 des Ventilkörpers 2 an, dass ein zuverlässiger Kraftschluss für eine dauerhaft sichere Lagefixierung des Ventilsitzes 17 gegeben ist. Dazu kann es besonders günstig sein, den Kraftschluss zwischen der Umfangswand 23 und der Außenwand 19 mittels Presssitz zu erzielen. Darüber hinaus kann es bei besonderer Anwendungen zweckmäßig sein, die Umfangswand 23 des Ventilsitzes 2 mittels Schweißung, vorzugsweise Punkt- oder Reibschweißung, oder Klebeverbindung an der Außenwand 19 des Ventilkörpers 2 festzulegen.
Wenn die Spulenwicklung 12 über die Leiteranschlussteile 14, 15 mit einer elektrischen Spannung versorgt wird, erfolgt eine Erregung des Magnetkopfes 3, so dass der Magnetanker 9 durch die Magnetkraft gegen die Kraft der Formfeder 18 nach oben gezogen wird. Dadurch gibt der Dichtbolzen 16 den Ventilsitz 17 frei und das Medium kann durch die Durchgangsöffnung 24 fließen. Beim Abschalten der elektrischen Spannung steht die Magnetkraft nicht mehr zur Verfügung, so dass die Formfeder 18, den Magnetanker 9 und den Dichtbolzen 16 nach unten verlagert, wobei letzterer gegen die Durchgangsöffnung 24 des Ventilsitzes 17 gedrückt wird und den Durchfluss des Mediums sperrt.

Claims

Ventil für gasförmige und flüssige Medien, umfassend einen Magnetkopf (3), einen Magnetanker (9), einen Ventilkörper (2) und einen Ventilsitz (17), der mit einem Gewölbeteil (22) und einer rohrförmigen Umfangswand (23) als dünnwandiges Metallblechteil ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (2) aus einem dünnen Metallblech geformt ist und eine rohrförmige Außenwand (19) und einen rohrförmigen Außenwandteil (20) aufweist, dass der Magnetkopf (3) mit einem Wandteil (10) eines Außenkerns (7) in den rohrförmigen Außenwandteil (20) des Ventilkörpers (2) eingeschoben und axial exakt ausgerichtet festgelegt ist und dass der Ventilsitz (17) an der Außenwand (19) des Ventilkörpers (2) kraftschlüssig und gasdicht gehalten ist, wobei die Außenfläche (26) der rohrförmigen Umfangswand (23) des Ventilsitzes (17) an der Innenfläche (27) der rohrförmigen Außenwand (19) des Ventilkörpers (2) fest anliegt.
Ventil nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandteil (10) des Außenkerns (7) des Magnetkopfes (3) und der Außenwandteil (20) der Außenwand (19) des Ventilkörpers (2) im Durchmesser reduziert sind.
Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (2) zwischen der rohrförmigen Außenwand (19) und dem rohrförmigen Außenwandteil (20) eine etwa treppenstufenförmige Schulter (21) aufweist.
Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetkopf (3) im Presssitz an dem rohrförmigen Außenwandteil (20) des Ventilkörpers (2) festgelegt ist.
Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wanddicken des Gewölbeteils (22) und der Umfangswand (23) des Ventilsitzes (17) sowie die Wanddicken der Außenwand (19) und des Außenwandteils (20) des Ventilkörpers (2) etwa gleich sind.
Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangswand (23) des Ventilsitzes (17) an der Außenwand (19) des Ventilkörpers (2) mittels Presssitz, Schweißung, Punktschweißung, Reibschweißung oder Klebeverbindung festgelegt ist.
Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewölbeteil (22) des Ventilsitzes (17) eine Durchgangsöffnung (24) aufweist, die über einen axial verlagerbaren Dichtbolzen (16) verschließbar ist, der an dem Magnetanker (9) angeordnet ist.
Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem plattenförmig ausgebildeten Magnetanker (9) eine den Dichtbolzen (16) gegen die Durchgangsöffnung (24) des Gewölbeteils (22) verlagerbare scheibenförmige Formfeder (18) zugeordnet ist.
Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Umfangsrand (25) der Formfeder (18) an der Schulter (21) der Außenwand (19) des Ventilkörpers (2) abgestützt ist.
Ventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfangsrand (25) der Formfeder (18) mittels Laserschweißung an der Schulter (21) der Außenwand (19) des Ventilkörpers (2) festgelegt ist.