DE2600196A1

DE2600196A1 - Magnetventil

Info

Publication number: DE2600196A1
Application number: DE19762600196
Authority: DE
Inventors: Louis Monpetit
Original assignee: DBA SA
Current assignee: DBA SA
Priority date: 1975-01-06
Filing date: 1976-01-05
Publication date: 1976-07-08
Also published as: CA1032438A; JPS5194128A; IT1054009B; GB1490033A; FR2296805B1; ES444081A1; SE7600019L; US4018419A; SE404564B; FR2296805A1

Description

Magnetventil

Die Erfindung betrifft ein Magnetventil mit einem Gehäuse, das eine erste Öffnung und eine aweite Öffnung sowie einen diese verbindenden Kanal aufweist, mit einem in diesem Kanal ausgebildeten Ventilsitz, mit einem an den letzteren anlegbaren und so die Strömungsmittelverbindung zwischen der ersten und zweiten Öffnung unterbrechenden Ventilkörper und mit einer elektromagnetischen Betätigungseinrichtung, welche einen feststehenden Kern aufweist, dessen Magnetisierung bei Erregung einer Spule veränderbar ist.

Derartige bekannte Magnetventile haben einen Ventilkörper, der normalerweise durch eine Vorspanneinrichtung auf einen Ventilsitz gedrückt wird. Die Vorspanneinrichtung ist oft durch eine Feder gebildet. Ferner ist normalerweise auch eine mit dem mag-1netischen Kern zusammenarbeitende verschiebbare Stange vorgese- !hen, die den Ventilsitz durchsetzt und dazu dient, den Ventilkörper bei Erregung einer den Kern der magnetischen Betätigungs-

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einrichtung umgebenden Spule unter Überwindung der Vorspanneinrichtung vom Ventilsitz abzuheben.

Derartige Magnetventile sind recht sperrig, da infolge der verschiebbaren Stange ein verhältnismäßig großer Durchmesser des Ventilsitzes gewählt werden muß und da die auf den Ventilkörper arbeitende Vorspanneinrichtung einen großen Raum einnimmt. Damit können derartige bekannte Magnetventile nicht in Einrichtungen verwendet werden, bei denen das zum Anbringen des Magnetventiles zur Verfügung stehende Raum begrenzt ist.

Durch die Erfindung soll daher ein Magnetventil geschaffen werden, das eine begrenzte Anzahl von Bauteilen aufweist, so daß es kompakter als die oben beschriebenen bekannten Magnetventile ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch ein Magnetventil gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Ventilkörper von einem

, magnetisieren Stab getragen ist, der verschiebbar und koaxial zum Kern im Gehäuse angeordnet ist, so daß er normalerweise bei nicht erregter Spule vom Kern angezogen wird, während er bei Er-

Iregung der Spule vom Kern weggedrückt wird, so daß der Ventilkör-

per auf den Ventilsitz aufgesetzt wird.

.Das erfindungsgemäße Ventil baut sehr klein und kann als Miniatur-' ventil ausgelegt werden. Es eignet sich besonders gut zur Verwen-■ dung in Vergaseranlagen, die zur Steuerung des Kraftstoffstromes ;

I

zu einer Brennkraftmaschine dienen, da seine Ansprechzeit und seinj

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kompakter Aufbau den Erfordernissen derartiger Anlagen voll Rechnung trägt. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Magnetventiles ist der, daß mit ihm ein strömungsmitteldichter Verschluß zwischen einer Einlaßöffnung und einer Auslaßöffnung erhalten werden kann.

'Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und j unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In j dieser zeigen:

t ■

\Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch ein erfindungs-

! gemäßes Magnetventil;

■Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch ein weiteres ^:

\ " erfindungsgemäßes Magnetventil.

I In Fig. 1 ist ein Magnetventil mit einem Gehäuse Io gezeigt. Im j letzteren ist eine vertikale Bohrung ausgebildet, in der ein aus j

nicht magnetischem Material gefertigtes Zwischenteil 12 Aufnahme j

findet. Ein in Längsrichtung verlaufendes Loch mit einer zur Achse

des Zwischenteiles 12 senkrechten Achse ist in dem Gehäuse Io und !

j im Zwischenteil 12 ausgebildet. Das Loch weist eine erste Öffnung j

ι !

14 und einen Kanal 15 auf, und es endet in einem Sackbohrungsab- ; schnitt 17. Das Zwischenteil ist vorzugsweise in die vertikale ; Bohrung eingeschraubt und ruht über eine Schulter 16 auf dem Gehäuse Io.

In der vertikalen Bohrung und zu beiden Seiten des im Zwischenteil 12 ausgebildeten in Längsrichtung verlaufenden Loches erstreckt

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^:sich ein oberer Abschnitt 13 und ein unterer Abschnitt 19 des Zwiischenteiles. Im oberen Abschnitt 13 des Zwischenteiles 12 ist eine

abgesetzte Bohrung 23 ausgebildet, deren Achse koaxial zur Achse des Zwischenteiles ist. Im unteren Abschnitt 19 des in vertikaler Richtung verlaufenden Zwischenteiles ist ein zu der abgesetzten Bohrung 23 koaxialer Kanal 25 ausgebildet. Dieser Kanal endet in einer zweiten Öffnung 22. Am anderen Ende des Kanales 25 ist ein Ventilsitz 26 vorgesehen, der mit einem Ventilkörper 3o zusammenarbeiten kann, um die Strömungsmittelverbindung zwischen der ersten öffnung 14 und der zweiten öffnung 22 zu unterbrechen.

Die abgesetzte Bohrung 23 weist einen größeren Durchmesser aufweisenden Abschnitt und einen kleineren Durchmesser aufweisenden Abschnitt auf. Der letztere endet in einer Stirnwand 24. In dem kleineren Durchmesser aufweisenden Abschnitt der abgesetzten Bohrung ist ein magnetisierter Stab 28 verschiebbar angeordnet, der vorzugsweise aus einem harten Ferrit hergestellt ist. Der Ventiljkörper ist eine Kugel aus magnetischem Material (z.B. Stahl) und wird vom unteren Ende des magnetisierten Stabes 28 angezogen. Es I sei darauf hingewiesen, daß der Stab 28 und der kugelförmige Venj tilkörper 3o stets in Anlage aneinander bleiben. Der magnetisierte Stab 28 und die Kugel 3o nehmen normalerweise die durch ausgezogene

! Linien wiedergegebene Stellung ein, in der die erste Öffnung 14 j j und die zweite Öffnung 22 in freier Strömungsmittelverbindung mit-

i
einander stehen.

An der Oberseite des Zwischenteiles 12 ist koaxial zu diesem ein

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' Spulenträger 32 angeordnet. Ein Kern 36 ist im Spulenträger 32 angeordnet. Der Kern 36 ist im wesentlichen koaxial zum magnetisierten Stab 28 angeordnet. Vorzugsweise ist der Kern 36 aus Weicheisen gefertigt; der Spulenträger ist aus Kunststoffmaterial gefertigt. Das Zwischenteil 12 weist eine Trennwand 38 auf, die an es angeformt ist und dazu dient, den kleineren Durchmesser aufweisenden Abschnitt der abgesetzten Bohrung 23 und den Kern 36 voneinander zu trennen.

Es sei darauf hingewiesen, dass die Strömungsmittelverbindung zwischen der ersten Öffnung 14 und dem Sackbohrungsabschnitt 17 auch bei in Schließstellung befindlichem Ventilkörper 3o besteht, da in dem Zwischenteil 12 eine Ringnut ausgebildet ist.

Das soweit beschriebene Magnetventil arbeitet wie folgt:

In der Ruhestellung wird die Spule 34 nicht erregt und der einen Permanentmagneten darstellende Stab 28 hat an seinen beiden Enden magnetische Pole entgegengesetzter Polarität. Im Ventilkörper 3o wird ein Magnetfeld induziert, so daß der letztere in Anlage an dem Stab 28 bleibt. Ähnlich wird in dem Kern 36 ein Magnetfeld

; induziert, so daß zwischen dem Kern 36 und dem Stab 28 eine anziehende Kraft erhalten wird und der Stab in Anlage an der Stirn-; wand 24 verbleibt, wenn die Spule 34 nicht erregt wird.

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j Wird die Spule 34 erregt, so wird im Kern 36 ein solches Magnet- j j feld erzeugt, daß die magnetischen Pole des Kernes 36 umgekehrt :

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werden. Damit werden der Stab 28 und der kugelförmige Ventilkörper 3o von ihrer in der Figur gezeigten Ruhestellung weggedrückt und der Ventilkörper 3o wird strömungsmitteldicht an den Ventilsitz 26 angelegt. Hierdurch wird die Strömungsmittelverbindung zwischen der ersten Öffnung 14 und der zweiten Öffnung 22 unterbrochen. Diese Stellung des Stabes 28 und des Ventilkörpers 3o ist in der Zeichnung durch strichpunktierte Linien angegeben.

Wird die Erregung der Spule 34 beendet, so kehren der Stab 28 und der kugelförmige Ventilkörper 3o in ihre Ausgangslage zurück.

Es sei darauf hingewiesen, daß der magnetische Kreis des Elektromagneten magnetisch nicht geschlossen ist, so daß selbst bei sehr großen Schwankungen in der Versorgungsspannung für die Spule keine Gefahr besteht, daß eine Umpolung des einen Permanentmagneten darstellenden magnetisierten Stabes 28 erfolgt.

In Fig. 2 ist ein Magnetventil gezeigt, das sich insbesondere als Abstellventil für einen Vergaser eignet. Teile, die in Fig. 1 gezeigten Teilen entsprechen, sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Das Gehäuse Io des Magnetventils ist an den Vergaser angeformt. Der untere Abschnitt des Zwischenteiles 12 trägt eine koaxial zum Zwischenteil angeordnete Düse 4o.In der Düse 4o ist .der Kanal 25 und die zweite Öffnung 22 ausgebildet, ähnlich wie 'bei dem in Fig. 1 gezeigten Magnetventil. Das Magnetventil weist izwei Leitungen 14, 17 auf, die mit dem Kanal 25 verbindbar sind. In dem Körper der Düse 4o ist ein Ventilsitz 42 für den kugel-

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•förmigen Ventilkörper 3o ausgebildet.

Die Leitungen 14, 17 können miteinander über eine im Zwischenteil 12 ausgebildete Ringnut in Verbindung stehen, und sie können beide mit einer Brennstoffquelle verbunden sein. Das Strömungsmittel wird normalerweise von der Auslaßöffnung zu den Zylindern der Brennkraftmaschine abgegeben.

Das in Fig. 2 dargestellte und oben beschriebene Magnetventil arbeitet ähnlich wie das schematisch in Fig. 1 gezeigte Magnetventil.

Bei einer weiteren, in der Zeichnung nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist am unteren Ende des magnetisierten Stabes 28 kein kugelförmiger Ventilkörper vorgesehen. Dagegen ist das ,untere Ende des Stabes 28 so geformt, daß es dicht an den entisprechenden Ventilsitz angelegt werden kann und so einen strö-.mungsmitteldichten Verschluß der Strömungsmittelverbindung zwi- [ ;sehen der ersten öffnung und der zweiten öffnung bewerkstelligen kann.

Es versteht sich, daß die Einlaßöffnung und die Auslaßöffnung des Magnetventiles ausgetauscht werden können.

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Claims

Patentansprüche

(l.j Magnetventil mit einem Gehäuse, das eine erste Öffnung und eine zweite Öffnung sowie einen diese verbindenden Kanal aufweist, mit einem in diesem Kanal ausgebildeten Ventilsitz, mit einem an den letzteren anlegbaren und so die Strömungsmittelverbindung zwischen der ersten und zweiten Öffnung unterbrechenden Ventilkörper und mit einer elektromagnetischen Betätigungseinrichtung, welche einen feststehenden Kern aufweist, dessen Magnetisierung bei Erregung einer Spule veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper C3o) von einem magnetisierten Stab (28) getragen ist, der verschiebbar und koaxial zum Kern (36) im Gehäuse (lo,12) angeordnet ist, so daß er normalerweise bei nicht erregter Spule (34) vom Kern (36) angezogen wird, während er bei Erregung der Spule (34) vom Kern weggedrückt wird, so daß der Ventilkörper (3o) auf den Ventilsitz (26,42) aufgesetzt wird.

2. Magnete-Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper an den Stab (28) angeformt ist, wobei der Stab eine solche Gestalt hat, daß er strömungsmitteldicht an den Ventilsitz angelegt werden kann.

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,3. Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ι Ventilkörper (3o) eine aus magnetischem Material gefertigte !

Kugel ist. ' j

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4. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kern (36) und dem Stab (28) eine aus nicht magnetischem Material gefertigte Trennwand (38) vorgesehen ist.

5. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (28) aus einem Ferrit gefertigt ist.

6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine weitere Öffnung (17), die in ständiger Verbindung mit der ersten Öffnung (14) steht.

7. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Steuerung des Brennstoffstromes zwischen einer Brennstoffquelle und den Zylindern der Brennkraftmaschine eines Fahrzeuges verwendet wird.

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