DE3528296A1 - Magnetventil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Magnetventil entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Leistung des Betätigungsmagneten zu vergrößern. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 erfindungsgemäß gelöst. Da das Ventilglied sich unabhängig vom Magnetanker, insbesondere in seiner Schließlage, ausrichten kann, kann der Magnetanker mit verhältnismäßig geringem Spiel im Magnetgehäuse geführt werden, was eine bessere Leistung des Betätigungsmagneten bei gleicher elektrischer Leistungsauf­ nahme zur Folge hat. Die Verbindung zwischen dem Ventilglied und dem Magnetanker ist nach Art einer kardanischen Verbindung ausgebildet. Eine solche Verbindung gleicht auch während der Fertigung von Teilen entstehende nachteilige Maßabweichungen aus, wodurch eine höhere Betriebssicherheit des Magnetventils erreicht wird.

Die Merkmale des Anspruches 2 sind auf eine bevorzugte Verbindung zwischen dem Ventilglied und dem Magnetanker gerichtet.

Die Merkmale des Anspruches 5 vermindern die Reibung zwischen dem Magnetanker und dem Ventilglied bei gegenseitiger radialer Bewegung.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. In dieser ist ein Magnetventil als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung im Längs­ schnitt schematisch dargestellt.

Ein Betätigungsmagnet 1 hat eine Erregerwicklung 2, die auf eine Spule 4 aufgewickelt ist. Seitlich der Spule 4 sind Gehäuse­ ringe 5 und 6 angeordnet. Die Außenseite der Erregerwicklung 2 und der Umfang jedes Gehäuseringes 5, 6 ist von einem Mantel 7 aus Kunststoff bedeckt, in welchen die von ihm umgebenen Teile eingebettet sind. Über einen Vorsprung im Mantel 7 stehen zwei Steckerfahnen 8 und ein Schutzleiteranschluß 9 über, die mit der Erregerwicklung elektrisch leitend verbunden sind.

In die Spule 4 greift von in der Zeichnung rechten Seite ein Polkern 10 hinein, auf dessen über die Spule 4 hinausragendem Ende eine Haltemutter 11 aufgeschraubt ist. Zwischen der Halte­ mutter 11 und dem Gehäusering 6 ist ein Dichtring 12 angeordnet. Zwischen die Haltemutter 11 und den Gehäusering 7 ist eine den Dichtring 12 umgebende Klemmplatte eingeklemmt.

In die Spule 4 ragt von der in der Zeichnung linken Seite ein Magnetgehäuse 14 hinein, das mit seiner an einem Mehrkant be­ findlichen Schulter an dem Gehäusering 5 ansteht und an seinem vom Polkern 10 abgewandten Ende ein Außengewinde hat. Zwischen dem Polkern 10 und dem Magnetgehäuse 14 befindet sich ein Abstand­ ring 15. Der Polkern 10 ist mit dem Magnetgehäuse 14 mittels eines den Abstandring umgebenden und aus einem Schmelzmetall, insbesondere Messinglot, bestehenden Verbindungsringes 16 ver­ bunden. Die Ringe 15 und 16 bestehen aus nicht magnetischem Werkstoff.

Das Magnetgehäuse 14 ist hohl ausgebildet und der Polkern 10 hat eine flache Sackbohrung jeweils zur Aufnahme eines Magnet­ ankers 17, der mit geringem radialem Spiel im Magnetgehäuse 14 und im Polkern 10 geführt ist. Das Magnetgehäuse 14 und der Polkern 10 bilden ein druckdichtes Gehäuse für den Magnet­ anker 17. Dieser hat Längsrippen 18 und kann sich längs des Magnetgehäuses 14 bewegen. In einer Mittenbohrung des Magnet­ ankers 17, die unterschiedliche Durchmesser hat, sind in der Zeichnung von rechts nach links gesehen, ein aus nicht magnet­ ischem Werkstoff bestehender Bolzen 19 untergebracht, der einen zwischen dem Magnetanker 17 und dem Grund des Polkerns 10 ange­ ordneten Bund 20 hat, um ein magnetisches Kleben des Magnet­ ankers 17 am Polkern 10 zu verhindern. An dem Bolzen 19 und einer in der Zeichnung links davon angeordneten Schulter stützt sich eine Ventilfeder 21 ab. Eine Querbohrung 22 verbindet den die Ventilfeder 21 aufnehmenden Raum mit der Außenseite des Magnetankers 17.

Ein in der Zeichnung links des Magnetankers 17 angeordnetes Ventilglied 23 aus gehärtetem Stahl wirkt mit seinem kegel­ förmigen Sitzteil 24 mit einem zentrisch angeordneten Ventilsitz 25 in einem Ventilgehäuse 26 zusammen, das in das Magnetgehäuse 14 eingeschraubt ist. Das Ventilgehäuse 26 hat radiale Zufluß­ bohrungen 27 und eine axiale Abflußbohrung 28 und ist durchgehend hohl ausgebildet.

Das Ventilglied 23 greift mit seinem Ventilschaft 29 mit radialem Spiel in die Mittenbohrung des Magnetankers 17 ein und stützt sich in axialer Richtung auf eine gehärtete und polierte Sütz­ kugel 30 ab, die fest im Magnetanker 17 sitzt, wobei sie an einer Schulter in der Mittenbohrung des Magnetankers 17 ansteht. Der Ventilschaft 29 hat eine Ringnut 31, in die eine seitlich einsetzbare Schleppscheibe 32 mit axialem Schleppspiel und mit radialem Spiel eingreift. Die Schleppscheibe 32 ist mittels eines einwärts gebördelten, einstückig mit dem Magnetanker 17 ausgebildeten Verbindungsrings 33 mit dem Magnetanker 17 fest verbunden.

Zwischen dem Magnetgehäuse 14 und dem Gehäusering 5 befindet sich ein in das Magnetgehäuse 14 eingesetzter Dichtring 34.

Das Magnetventil ist in seiner Schließlage dargestellt, in welcher unter der Kraft der Ventilfeder 21 und dem auf den freien Querschnitt des Ventilsitzes 25 wirkenden Druckes des Druckmittels der Sitzteil 24 des Ventilgliedes 23 auf dem Ventil­ sitz 25 des Ventilgehäuses 26 gehalten wird. Die Verbindung zwischen den Zuflußbohrungen 27 und der Abflußbohrung 28 ist unterbrochen.

Um eine Verbindung zwischen den Zuflußbohrungen 27 und der Abflußbohrung 28 herzustellen, wird der Betätigungsmagnet 1 erregt, wodurch der Magnetanker 17 in der Zeichnung gesehen entgegen der Kraft der Ventilfeder 21 nach rechts verschoben wird. Hierbei nimmt die Schleppverbindung zwischen dem Magnet­ anker 17 und dem Ventilglied 23 dieses mit, nachdem der Magnet­ anker 17 einen bestimmten Verschiebeweg zurückgelegt hat, wo­ durch das Ventil geöffnet wird, so daß Druckmittel von den Zuflußbohrungen 27 in die Abflußbohrung 28 fließt. Sobald die Schleppverbindung wirksam wird, muß bei der Bewegung des Magnet­ ankers 17 auch die Kraft des auf den freien Querschnitt des Ventilsitzes 25 wirkenden Druck des Druckmittels überwunden werden. Hierbei befindet sich der Magnetanker 17 nach Überwindung seiner Massenträgheit bereits in Bewegung.

Soll das Magnetventil wieder geschlossen werden, so wird der Betätigungsmagnet 1 von seiner elektrischen Stromquelle getrennt und der Magnetanker 17 wird unter der Kraft der Ventilfeder 21 in der Zeichnung gesehen nach links bewegt. Wegen der von der Stützkugel 30 bewirkten zentralen Kraftübertragung auf die ebene Stirnfläche des Ventilschaftes 29 entfallen die Be­ tätigung des Magnetankers nachteilig beeinflußende Biege- und Kippmomente. Nach kurzem Verschiebeweg nimmt der Magnetanker 17 das Ventilglied 23 mit, das sich wegen seiner radialen und axialen Beweglichkeit gegenüber dem Magnetanker 17 leicht koaxial zum Ventilsitz 25 im Ventilgehäuse 26 einstellen kann, wenn das Magnetventil geschlossen wird.

Claims (7)

1. Magnetventil mit einem Betätigungsmagneten (1), dessen Magnetanker (17) zum Bewegen eines Ventilgliedes (23) entgegen der Wirkung einer Ventilfeder (24) dient, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (23) und der Magnetanker (17) derart miteinander ver­ bunden sind, daß sich das Ventilglied gegenüber dem Magnetanker axial und radial einstellen kann.

2. Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein mit dem Ventilglied (23) fest verbundener Teil (29) mit radialem Spiel in eine Bohrung im Magnetanker (17) eingreift und mittels einer Schleppver­ bindung (31 bis 33) damit verbunden ist.

3. Magnetventil nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schleppverbindung (31 bis 33) ein mit dem Ventilglied (23) oder mit dem Magnetanker (17) fest verbundenes Schleppglied (32) hat, das zwischen zwei Schultern (31) eines der mit Magnetanker (17) oder Ventilglied (23) bezeichneten Körper mit Schlepp­ spiel eingreift.

4. Magnetventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß das Schleppglied (32) eine in eine Ringnut (31) im Ventilglied (23) von der Seite her einsetzbare Schlepp­ scheibe ist, die mittels eines umgebördelten ringartigen Vorsprunges (33) am Magnetanker (17) mit diesem fest verbunden ist.

5. Magnetventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der den mit dem Ventil­ glied (23) fest verbundenen Teil (29) aufnehmenden Bohrung im Magnetanker (17) eine mit einer vom Ventilsitz (25) abge­ wandten Stirnseite des Ventilgliedes zusammenwirkende Stütz­ kugel (30) untergebracht ist.

6. Magnetventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einer koaxial zu der den mit dem Ventilglied (23) fest verbundenen Teil (29) und die Stützkugel (30) aufnehmenden Bohrung die Ventil­ feder (21) und ein Bolzen (19) untergebracht sind, der zum Abstützen an einer ortsfesten Wand des Betätigungsmagneten (1) dient.

7. Magnetventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der Bolzen (19) auf seiner vom Ventilglied (23) abgewandten Seite mit einer Scheibe (20) versehen ist, die zwischen dem Magnetanker (17) und dem Grund des diesen Magnet­ anker aufnehmenden Bohrung angeordnet ist.