DE3314722C1

DE3314722C1 - Magnetventil fuer Kaelteanlagen

Info

Publication number: DE3314722C1
Application number: DE3314722A
Authority: DE
Inventors: Jens Kristian 6400 Soenderborg Jark; Claus Jesper 6400 Soenderborg Johansen; Thorvardur Skuli 6430 Nordborg Stefansson
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1983-04-22
Filing date: 1983-04-22
Publication date: 1984-06-20
Also published as: GB8410204D0; GB2138636A; FR2544835A1; IT1179622B; IT8453293V0; GB2138636B; IT8467411A0; IT8467411A1; CA1234090A; DK195884A; DK154451C; BR8401844A; JPS6040879A; FR2544835B1; DK195884D0; US4523739A; DK154451B; JPH024833B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Magnetventil für Kälteanlagen mit einem in die Magnetwicklung ragenden Stopfen aus magnetisch leitendem Material, der mit einem Joch verbunden ist, und mit einem zwischen zwei Hubbegrenzungen bewegbaren Tauchanker, der wenigstens an einem Ende ein mit einem Ventilsitz zusammenwirkendes Verschlußslück trägt, bei Erregung der Magnetwicklung mit seiner Endfläche gegen die Stirnfläche des Stopfens gezogen und bei Fortfall der Erregung durch eine Rückstellkraft mit seinem anderen Ende unter Zwischenlage eines Elements aus einem kältemittelbeständigen Kunststoff, wie Polytetrafluorethylen, gegen eine Anschlagfläche bewegt wird.

Bei einem bekannten Magnetventil dieser Art (DAN-FOSS-Ventil EVJ) ist der Stopfen mittels einer Schraube an der Stirnfläche eines napfförmigen Metallgehäuses gehalten, das zusammen mit einer Bodenplatte dieses Gehäuses das Joch bildet. Der Stopfen ist über ein Ankerrohr mit dem Ventilgehäuse verbunden. Der Hub des durch eine Rückstellfeder belasteten Tauchankers ist in der einen Richtung durch Anlage des Tauchankers am Magnetstopfen und in der anderen Richtung durch

ίο Anlage des fest mit dem Tauchanker verbundenen Verschlußstücks am Ventilsitz begrenzt. Dieses Ventil hat eine Lebensdauer von etwa 1 Million Schaltungen. Die Schaltgeräusche sind zwar gering, können aber beim Einbau in manche resonanzgebende Kühlmöbel doch noch stören.

Es ist ein mittels Tauchanker betätigter Steuerschieber bekannt (DE-AS 10 54 298), bei dem der Tauchanker mit seiner dem Magnetstopfen abgewandten Stirnfläche gegen eine nachgiebige Schulter zur Anlage kommt. Zu diesem Zweck weist der Tauchanker einen stirnseitigen Flansch auf. Die nachgiebige Schulter wird durch einen in das Gehäuse eingelegten Ring gebildet

Es ist bei Magnetventilen auch schon bekannt (DE-AS 11 69 242), zwischen die eine Endfläche des Tauchankers und die ihr zugeordnete Fläche des übrigen Magnetsystems einen Pfropfen oder eine Platte aus elastischem Material anzuordnen, um eine Geräuschdämpfung zu bewirken.
Des weiteren ist es bei einem magnetisch betätigten Drei-Wege-Ventil, bei dem der magnetisch leitende

• Stopfen einen Ventilsitz trägt, bekannt (DE-AS 11 50 252), das Verschlußstück im Tauchanker aus nachgiebigem Material vorzusehen und den Stopfen unter Zwischenschaltung eines elastischen Ringes am Joch zu befestigen, um die Geräusche zu dämpfen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Magnetventil für Kälteanlagen der eingangs beschriebenen Art anzugeben, das eine noch höhere Lebensdauer besitzt und geräuschärmer arbeitet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine vom Verschlußstück unabhängige Schicht aus einem kältemittelbeständigen Kunststoff zwischen der Stirnfläche des Stopfens und der einen Endfläche des Tauchankers vorgesehen ist, daß der Stopfen unter Zwischenschaltung einer elastischen Zwischenlage am Joch befestigt ist, daß das Kunststoff-Element eine zwischen der anderen Endfläche des Tauchankers und der Anschlagfläche angeordnete, vom Verschlußstück unabhängige Schicht ist, daß die Anschlagfläche mit dem

so Joch nur dadurch verbunden ist, daß sie über ein Ankerrohr vom Stopfen gehalten wird, und daß die elastische Zwischenlage in beiden Bewegungsrichtungen des Tauchankers zusammendrückbar ist.

Bei dieser Konstruktion wird der Aufprall des Tauchankers auf dem magnetisch leitenden Stopfen durch die - Schicht aus kältemittelbeständigem Material gedämpft. Diese Schicht darf aus magnetischen Gründen nur dünn sein. Da die bekannten kältemittelbeständigen Materialien, wie Polytetrafluorethylen, keine allzu große Elastizität besitzen, ist die Pufferwirkung dieser Schicht begrenzt. Sie verhindert praktisch nur das Entstehen des metallischen Aufprallgeräusches; die Stoßenergie wird aber weitgehend auf den Stopfen übertragen. Da dieser elastisch abgestützt ist, werden Restgeräusche nur noch stark vermindert auf das joch und damit auf das Kühlmöbel übertragen und außerdem die die Lebensdauer beeinträchtigenden Erschütterungen weitgehend eliminiert. Zwischen Stopfen und Joch können elastische Ma-

terialien verwendet werden, die nicht mehr kältebeständig sein müssen, so daß sich eine passende Auswahl treffen läßt. Die Kunststoffschicht kann insbesondere dünn sein im Vergleich zu elastischen Zwischenlagen. Es genügt eine Dicke von 1 mm und weniger. Die Unabhängigkeit von einen eventuell an dieser Endfläche des Tauchankers vorgesehenen Verschlußstück stellt sicher, daß auch bei einer im Laufe einer langen Lebensdauer unvermeidlichen Abnutzung des Verschlußstücks keine Gefahr besteht, daß der Tauchanker metallisch gegen den Stopfen anschlägt, auch wenn der vom magnetischen Fluß zu überbrückende Zwischenraum von vornherein so klein gewählt worden ist, wie es mit der hier verwendeten Kunststoffschicht möglich ist. Die Unabhängigkeit vom Verschlußstück hat den weiteren Vorteil, daß nicht nur die kleine Ventilsitzfläche, sondern eine wesentlich größere Fläche zur Aufnahme der Kräfte zur Verfügung steht, so daß die Schicht beim Aufprall durch verhältnismäßig kleine Flächenpressungen belastet wird. Auch am entgegengesetzten Ende des Tauchankers steht für das den metallischen Aufschlag verhindernde Element eine verhältnismäßig große Fläche zur Verfügung. Die elastische Zwischenlage ist nicht nur wirksam, wenn der Tauchanker auf den Stopfen auftrifft, sondern auch dann, wenn er auf die Anschlagfläche auftrifft. In beiden Fällen wird die Geräuschbildung stark gedämpft und ein Abstrahlen des Schalls vom Magnetaufsatz verhindert.

Insbesondere kann die elastische Zwischenlage aus zwei elastischen Ringen bestehen, die auf beiden Seiten eines vom Stopfen durchsetzten Jochsteges angeordnet sind. Dies ist eine sehr einfache Form, die elastische Zwischenlage beidseitig wirksam zu machen.

Die Kunststoffschichten können durch eingelegte Scheiben bzw. Ringe gebildet sein. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß die Kunststoffschichten durch einen Belag gebildet sind, der auf die Stirnfläche des Stopfens, die Anschlagfläche bzw. die Endflächen des Tauchankers aufgetragen ist.

Zweckmäßigerweise ist die erste Schicht über eine größere Fläche vom Tauchanker belastet als die zweite Schicht. Dies trägt der Tatsache Rechnung, daß der Aufprall unter dem Einfluß der Magnetkraft in der Regel stärker ist als der Aufprall unter dem Einfluß der Rückstellkraft.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Drei-Wege-Ventil für Kälteanlagen und

F i g. 2 eine schematische Darstellung des eingebauten Magnetventils.

Gemäß F i g. 1 liegt bei einem Magnetventil M eine zylindrische Erregerspule 1, die in eine Kunststoffisolierung 2 eingebettet ist, in Reihe mit einem Gleichrichter 3. An Klemmen 4 in einem Anschlußkasten 5 können Weehselspannungs-Zuleitungen angeschlossen werden. Die Erregerwicklung 1 ist von einen U-förmigen Joch 6 umschlossen, daß zwei parallele Schenkel 7 und 8 jeweils mit einer Öffnung 9 bzw. 10 aufweist.

Durch die Öffnung 9 ist der Gewindeabschnitt 11 eines Stopfens 12 aus magnetisch leitendem Material gesteckt und an der Außenseite mit einer Befestigungsmutter 13 versehen. Ein elastischer Ring 14 ist zwischen eine Schulter des Stopfens 12 und den Jochschenkel 7, ein zweiter elastischer Ring 15 ist zwischen die Mutter 13 und die andere Seite des Jochschenkels 7 gelegt. Die beiden elastischen Ringe 14 und 15 bilden eine elastische Zwischenlage 16.

Der Stopfen 12 ist mit einer Anschlußleitung 17 versehen, die über eine zentrische Bohrung 18 und einen Einsatz 19, die eine Bohrung 20 aufweist mit einem Ventilsitz 21 in Verbindung steht. Dieser wirkt mit einem Verschlußstück 22 aus Polytetrafluoräthylen in einem Tauchanker 23 zusammen. Der Stopfen trägt ein kältemitteldieht damit verlötetes oder verschweißtes Ankerrohr 24, das durch die Öffnung 10 des loehstegcs 8 mil

ίο Spiel hindurchgeführt ist und am anderen Ende einen Gehäuseblock 25 trägt. Dieser weist eine Anschlußleitung 26 auf, welche über einen Einsatz 27, der eine Bohrung 28 aufweist, mit einem Ventilsitz 29 in Verbindung steht. Dieser wirkt mit einem Verschlußstück 30 aus Polytetrafluoräthylen im Tauchanker 23 zusammen. Eine zweite Anschlußleitung 31 führt über eine Bohrung 32 in den vom Ankerrohr 24 umschlossenen und den Tauchanker 23 aufnehmenden Innenraum 33.

Die beiden Verschlußstücke 22 und 30 befinden sich in einer Bohrung 34 des Tauchankers und stehen unter dem Einfluß einer Feder 35, welche die Verschlußstücke auseinanderdrückt. Hierbei legt sich das Verschiußstück 22 entweder gegen ein Widerlager 36 oder gegen den Ventilsitz 21 an. Das Verschlußstück 30 dagegen legt sich entweder gegen ein Widerlager 37 oder gegen den Ventilsitz 29 an. Axialkanäle 38 im Tauchanker ermöglichen die Verbindung zwischen den beiden Seiten des Tauchankers, so daß je nach Erregungszustand des Magnetventils über die Anschlußleitung 31 zugeführtes Kältemittel entweder über die Anschlußleitung 17 oder über die Anschlußleitung 26 abgeführt werden kann. In gleicher Weise ist es auch möglich, die Anschlußleitung 3t wahlweise von der Anschlußleitung 17 oder von der Anschlußleitung 26 her zu speisen.

Die gesamte Stirnfläche 38 des Stopfens 12 ist mit einer Schicht 39 in der Form eines dünnen Belags aus Polytetrafluorethylen versehen, an welcher die entsprechende Endfläche 40 des Tauchankers zur Anlage kommen kann. Eine Anschlagfläche 41 wird durch die Stirnfläche des Gehäuseblocks 25 gebildet. An dieser Stelle ist eine Schicht 42 in der Form eines dünnen Ringes aus Polytetrafluoräthylen vorgesehen, an welcher die Endfläche 43 des Tauchankers zur Anlage kommen kann. Hierbei ist die Anlage an der Kunststoffschicht 39 größer als die Anlage an der Kunststoffschicht 42. Die Dikke der Schichten 39 und 42 kann kleiner als 1 mm sein und beispielsweise 0,2 mm betragen.
In F i g. 2 ist das Magnetventil M an einem festen Teil

43 der Kälteanlage befestigt. Die Anschlußleitung 17 ist so mittels einer elastischen Befestigungsvorrichtung 44, beispielsweise einem Gummiklofz, ebenfalls an dem festen Teil 43 gehalten. Die Anschlußleitung 17 weist eine erste Schleife 45 zwischen Befestigungsvorrichtung

44 und Magnetventil M sowie eine zweite Schleife 46 jenseits der Befestigungsvorrichtung auf. In gleicher Weise besitzen die Anschlußleitungen 26 und 31 eine Befestigungsvorrichtung 44 sowie Schleifen 45. Die Schleifen 45 nehmen axiale Bewegungen der Anschlußleitungen auf und verhindern daher, ebenso wie die elastische Befestigungsvorrichtung 44 die Weiterleitung von Geräuschen auf die Kälteanlage.

Bei dieser Konstruktion ergibt sich eine hohe Lebensdauer, weil eine metallische Berührung zwischen Tauchanker und anderen Teilen entfällt und die auf den Stopfen wirkenden Schläge elastisch gedämpft auf das übrige Magnetsystem weitergeleitet werden. Außerdem sind die Einschalt- und Ausschaltgeräusche stark gedämpft, weil metallische Aufprallgeräusche völlig ent-

fallen und die auf den Stopfen 12 ausgeübten Schlagbeanspruchungen nicht auf das übrige Magnetsystem weitergeleitet werden können. Dieses System ist als einziges direkt mit dem Kühlmöbel verbunden. Daher können die Geräusche auch nicht vom Kühlmöbel als Resonanzkörper abgestrahlt werden.

Selbstverständlich kann auch der Ventilsitz 21 oder 29 entfallen, so daß sich lediglich ein Zwei-Wege-Ventil ergibt.

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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fet)

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Claims

Patentansprüche:

1. Magnetventil für Kälteanlagen mit einem in die Magnetwicklung ragenden Stopfen aus magnetisch leitendem Material, der mit einem Joch verbunden ist, und mit einem zwischen zwei Hubbegrenzungen bewegbaren Tauchanker, der wenigstens an einem Ende ein mit einem Ventilsitz zusammenwirkendes Verschlußstück trägt, bei Erregung der Magnetwicklung mit seiner einen Endfläche gegen die Stirnfläche des Stopfens gezogen und bei Fortfall der Erregung durch eine Rückstellkraft mit seinem anderen Ende unter Zwischenlage eines Elements aus einem kältemittelbeständigen Kunststoff, wie Polytetrafluorethylen, gegen eine Anschlagfläche bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine vom Verschlußstück (22) unabhängige Schicht (39) aus einem kältemittelbeständigen Kunststoff zwischen der Stirnfläche (38) des Stopfens (12) und der einen Endfläche (40) des Tauchankers (23) vorgesehen ist, daß der Stopfen unter Zwischenschaltung einer elastischen Zwischenlage (16) am Joch (6) befestigt ist, daß das Kunststoff-Element eine zwischen der anderen Endfläche (43) des Tauchankers

(23) und der Anschlagfläche (41) angeordnete, vom Verschlußstück (30) unabhängige Schicht (42) ist, daß die Anschlagfläche (41) mit dem Joch (6) nur dadurch verbunden ist, daß sie über ein Ankerrohr

(24) vom Stopfen (12) gehalten wird, und daß die elastische Zwischenlage (16) in beiden Bewegungsrichtungen des Tauchanker (23) zusammendrückbar ist.

2. Magnetventil nach Anspruch f, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Zwischenlage (16) aus zwei elastischen Ringen (14,15) besteht, die auf beiden Seiten eines vom Stopfen (12) durchsetzten Jochsteges (7) angeordnet sind.

3. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschicht (42) durch eine eingelegte Scheibe bzw. einen Ring gebildet ist.

4. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschicht (39) durch einen Belag gebildet ist, der auf die Stirnfläche (38) des Stopfens (12), die Anschlagfläche bzw. die Endflächen des Tauchankers aufgetragen ist.

5. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht (39) über eine größere Fläche vom Tauchanker (23) belastet ist als die zweite Schicht (42).