DE3612335A1 - Geraeuschreduzierung an hydraulischen und pneumatischen ventilen sowie an betaetigungsmagneten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Geräuschreduzierung an hydraulischen und pneumatischen Ventilen. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Ventil, insbesondere ein magnetbetätigtes Ventil, bei dem beim Betrieb nur geringe Geräuschpegel erzeugt werden. Die Erfindung be­ zieht sich insbesondere auf ein Wege-Schieberventil und besonders auf ein magnetbetätigtes Wege-Schieberventil. Die Erfindung bezieht sich ferner auf Betätigungsmagnete, und zwar insbesondere solche zur Betätigung von Ventilen.

Aufgrund der technischen Entwicklung werden einem Ventil immer höhere Leistungen abverlangt. Ferner sind aus Grün­ den des Gesundheitsschutzes die Lärmvorschriften zunehmend verschärft worden. Ganz allgemein hat sich auch die Nach­ frage nach "lärmarmen" Ventilen ständig erhöht.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, magnetbetätigte Ventile, insbesondere Schieberventile, aber auch allgemein Betätigungsmagnete, derart auszubil­ den, daß der bei der Betätigung dieser Ventile bzw. Mag­ nete auftretende Schalldruckpegel deutlich vermindert wird. Diese Reduzierung des Schalldruckpegels soll ohne eine größere Einbuße der schaltbaren Leistung und ohne eine nennenswerte Erhöhung der Herstellungs- und Betriebs­ kosten erreicht werden.

Die vorliegende Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß eine primäre Minderung der Schaltgeräusche, beispielsweise eines Wegeventils, erreicht werden muß, wobei es notwendig ist, die Anregungsmechanismen für diese Geräusche zu kennen. Zum einen gehen die beim Betrieb entstehenden Geräusche auf mechanische Schläge beim Aufprallen bewegter Teile zurück und zum anderen sind hydraulische Druckstöße beim Schalten von Druckdifferenzen für die auftretenden Geräusche verant­ wortlich.

Beispielsweise beim Betrieb eines magnetbetätigten Wege- Schieberventils, z. B. der 3-Kammer-Bauart, können folgende Geräuschquellen unterschieden werden, und zwar unter der Annahme, daß der eine von zwei diametral angeordneten Mag­ neten anschaltet, d. h. in seinen Betriebszustand gelangt:

• 1. Der Stößel des Magnetankers schlägt auf den Stößel des Kolbens bzw. den Kolben des Ventils.
• 2. Der Federteller der Zentrierfeder stößt an eine Wand des Gehäuses des Ventils.
• 3. Der Magnetanker schlägt auf das Joch des Magneten.
• 4. Der Kolben des Ventils stößt an die im Ventil vor­ handene Hubbegrenzung (Anschlagelement).
• 5. Der Magnetanker des dem anschaltenden Magneten gegen­ über liegenden Magneten wird je nach seiner Lage vom Impuls des Ventilkolbens an den Deckel des zugehörigen Magneten katapultiert.

Im Falle des Abschaltens durch die Zentrierfeder des Ven­ tils tritt folgendes auf:

• 1. Der Federteller der Zentrierfeder wird von dieser an die Wand des Gehäuses des Ventils gestoßen.
• 2. Der Magnetanker des gegenüberliegenden Magneten wird je nach seiner Lage vom Impuls des Ventilkolbens an seinen zugehörigen Deckel geschleudert.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß insbeson­ dere die beim Aufschlagen des Magnetankers auf das Magnet­ joch bzw. das Magnetgehäuse entstehenden Geräusche be­ kämpft werden müssen. Daher sieht die Erfindung bei einem Betätigungsmagneten allgemein und speziell bei einem Be­ tätigungsmagneten für ein Ventil vor, daß zur Reduzierung der Geräuschemission beim Aufprall des Magnetankers auf das zugehörige Joch bzw. das Gehäuse des Magneten (oder Gehäuseteilen) Dämpfungsmittel vorgesehen werden. Insbe­ sondere sieht die Erfindung vor, daß die Dämpfung des Mag­ netankers erst im letzten Bereich des Kolbenhubes erfolgt, beispielsweise im Bereich von 0,5 bis 2 mm vor Hubende je nach Größe des zu betätigenden Ventils. Dadurch, daß man die Dämpfung des Magnetankers erst im letzten Bereich des Kolbenhubes vorsieht, werden hohe schaltbare Leistungen und auch kurze Schaltzeiten aufrechterhalten.

Erfindungsgemäß wird für diese Dämpfung eine zusätzliche Dämpfungsfeder eingebaut. Die Dämpfungsfeder ist derart angeordnet, daß sie erst im letzten Bereich des Kolben­ hubs ihre Dämpfungswirkung für den Magnetanker entfaltet. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung han­ delt es sich bei der Dämpfungsfeder um eine Schraubenfe­ der, die vom Stößel des Magnetankers oder des Ventil­ kolbens geführt ist. Vorzugsweise stützt sich die Dämpfungs­ feder an einem vom Magneten betätigten Bauteil, insbeson­ dere einem Ventil, ab. Gemäß einer bevorzugten Ausgestal­ tung der Erfindung stützt sich die Dämpfungsfeder am An­ schlagelement des Ventils ab.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Dämpfungs­ feder völlig innerhalb des Betätigungsmagneten angeordnet. Vorzugsweise sitzt sie beispielsweise in einer Ringnut der Aufschlagfläche für die Stirnseite des Magnetankers.

Durch die genannten Maßnahmen wird bereits eine Lärmmin­ derung für ein magnetbetätigtes Ventil bzw. den Betätigungs­ magneten erreicht.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist an der Anschlagfläche elastisches Material vorgesehen, um eine zusätzliche Dämpfungswirkung zu erzielen.

Von großer Wichtigkeit ist ferner eine Verminderung des Auf­ schlaggeräuschs des Magnetankers auf den Ventilkolben und ferner des Federtellers der Zentrierfeder an das Gehäuse.

Gemäß der Erfindung wird für eine effektive Dämpfung des Aufschlaggeräusches zwischen Magnetanker und Ventilkol­ ben elastisches Material zwischen dem Ventilkolben bzw. dem Ventilstößel und dem Ankerstößel vorgesehen. Zur Verminderung des Aufschlaggeräusches zwischen dem Feder­ teller der Zentrierfeder und dem Gehäuseventil wird ebenfalls elastisches Material zwischen dem Federteller und der zugehörigen Gehäusewand vorgesehen.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird ferner elasti­ sches Material am Ventildeckel im Aufschlagbereich des Magnetankers angeordnet.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung er­ geben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein magnetbetätig­ tes Wege-Schieberventil, wobei die beiden zur Betätigung dienenden Magnete teilweise ge­ schnitten sind und zur sogenannten druck­ dichten Bauart gehören;

Fig. 2 eine Einzelheit des Wegeventils im Bereich des einen Magneten;

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines magnet­ betätigten Wege-Schieberventils, wobei es sich hier um sogenannte luftschaltende Mag­ nete handelt;

Fig. 4 eine Einzelheit des Wegeventils der Fig. 3 im Bereich des einen luftschaltenden Magne­ ten;

Fig. 5 eine graphische Darstellung der im magnet­ betätigten Wege-Schieberventil auftretenen Kräfte;

Fig. 6 eine Einzelheit des Betätigungsmagneten im Bereich der Aufschlagfläche, wobei eine Anordnung des elastischen Materials gezeigt ist;

Fig. 7 eine Einzelheit des Betätigungsmagneten im Bereich der Aufschlagfläche, wobei eine an­ dere Anordnung der Dämpfungsfeder gezeigt ist.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf die Geräuschreduzierung 1. an hydraulischen oder pneumatischen Ventilen, und zwar insbesondere solchen Ventilen, die durch Elektromagnete (Betätigungsmagnete) betätigt werden, und 2. an Betätigungsmagneten, insbesondere solchen für Ventile.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines magnetbe­ tätigten hydraulischen Wege-Schieberventils beschrieben. Das gezeigte Wegeventil ist ein sogenanntes 3-Kammer­ ventil. Die Erfindung ist natürlich nicht auf ein sol­ ches 3-Kammer-Wegeventil und auch nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt.

In der folgenden Beschreibung ist ein erstes Ausführungs­ beispiel in Fig. 1 und 2 gezeigt. Ein zweites Ausführungs­ beispiel ist in den Fig. 3 und 4 gezeigt. Der Unter­ schied zwischen dem ersten und zweiten Ausführungsbei­ spiel ist im wesentlichen der, daß beim ersten Ausfüh­ rungsbeispiel sogenannte druckdichte Magnete zur Betä­ tigung des Wegeventils verwendet werden, während im Fal­ le des zweiten Ausführungsbeispiels sogenannte luftschal­ tende Magnete Verwendung finden. Im letzten Falle erfolgt daher die Betätigung des Kolbens des Wegeventils über einen am Kolben befestigten abgedichteten Kolbenstößel. Die Verwendung druckdichter oder luftschaltender Magne­ te ist wohlbekannt. Die Fig. 5 und 6 zeigen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung.

Einleitend sei noch darauf hingewiesen, daß die Erfin­ dung sowohl bei der Benutzung eines Gleichstrom-Magne­ ten wie auch eines Wechselstrom-Magneten einsetzbar ist. Der Gleichstrom-Magnet hat bekanntlich eine hohe Betriebs­ sicherheit und ergibt einen weichen Schaltvorgang. Er brennt nicht durch, wenn er während des Hubes beispiels­ weise durch Kolbenklemmer angehalten wird. Er eignet sich daher für hohe Schalthäufigkeit. Bei einem Wechsel­ strom-Magneten muß darauf geachtet werden, daß der Magnet­ anker bis zur Endlage durchschaltet, da sonst die Gefahr besteht, daß er durchbrennt. Das muß beim Vorsehen der noch näher zu erläuternden Dämpfungsmittel berücksichtigt werden.

Einleitend sei noch darauf hingewiesen, daß die Erfindung Mittel zur Geräuschreduzierung am Magneten (Magnet-Dämpfungs­ mittel), am Ventil (Ventil-Dämpfungsmittel) und zwischen Magnet und Ventil (Magnet/Ventil-Dämpfungsmittel) vor­ sieht. Diese Dämpfungsmittel können einzeln oder in Kom­ bination vorgesehen sein.

Anhand der Fig. 1 und 2 sei nunmehr das erste Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Ein magnetbe­ tätigtes Wege-Schieberventil 1 weist ein Wegeventil (im fol­ genden "Ventil") 4 in der Form eines 3-Kammer-Ventils auf, wobei beidseitig diametral entgegengesetzt zur Be­ tätigung des Ventils 4 dienende Elektromagnete (im fol­ genden "Betätigungsmagnete" oder "Magnete") 2 und 3 vor­ gesehen sind. Bei den beiden Magneten 2 und 3 handelt es sich entweder um sogenannte druckdichte oder in Öl schaltende Magnete.

Jeder Magnet 2, 3 ist durch Befestigungsmittel in der Form von Schrauben 14 am Ventil 4 befestigt. Jeder Magnet 2, 3 (im folgenden wird der Einfachheit halber nur noch der auch in Fig. 2 deutlich zu sehende Magnet 3 beschrieben) weist ein Gehäuse 5 auf, in dem eine Erregerspule 15 un­ tergebracht ist und in dem zwei Längsbohrungen (Boh­ rungsabschnitte) 51, 52 ausgebildet sind. In der Längsboh­ rung 52 ist entlang der Längsachse 16 des magnetbetätigten Wege-Schieberventils 1 ein Magnetanker (im folgenden "Anker") 11 hin und her bewegbar angeordnet. Die Längsachse der Magnete fällt mit der des Ventils 1 zusammen. Die Längs­ achsen sind daher alle mit 16 bezeichnet. Der Anker 11 trägt einen Magnetstößel 12, der in die Längsbohrung 51 hineinragt und zur Betätigung eines Kolbens 17 des Ven­ tils 4 dient. In Fig. 2 befindet sich der Anker 11 in seiner Ruhestellung. Bei Erregung der Erregerwicklung 15 wird der Anker 11 nach links bewegt und schlägt mit seinem Stößel 12 auf den Kolben 17, um diesen ebenfalls nach links zu bewegen.

Das Ventil 4 weist drei Kammern 41, 44 und 45 auf. In bekannter Weise steht die Kammer 41 mit einem Verbrau­ cher B, die Kammer 44 mit einem Verbraucher A und die Kammer 45 mit der Pumpe P in Verbindung.

Das Ventil 4 weist ein Gehäuse 60 auf, in dem eine Längs­ bohrung 20 (vgl. Fig. 2) ausgebildet ist, in der der Kolben 17 hin und her bewegbar angeordnet ist. Die Bohrung 20 erweitert sich stufenförmig zu den beiden Enden hin. Dadurch entsteht ein Bohrungsabschnitt 21 mit einem etwas größeren Durchmesser als der Durchmesser der Bohrung 20 und ein Bohrungsabschnitt 22, ebenfalls mit einem etwas größeren Durchmesser als der Durchmesser des Bohrungsab­ schnitts 21. Eine sich radial erstreckende Auflagefläche 23 wird am Übergang von Bohrungsabschnitt 21 auf Boh­ rungsabschnitt 22 im Gehäuse 60 gebildet. Im Bohrungs­ abschnitt 22 ist ein Anschlagelement (Hubbegrenzung) 24 befestigt, welches eine sich radial erstreckende, nach innen weisende Anschlagfläche 40 bildet. Das Anschlag­ element 24 ist napfförmig und mit einer Mittelbohrung ausgebildet. Der Kolben 17 ragt mit seinem Kolbenende 61 in das Innere des Anschlagelements 24. Ein Federtel­ ler 26 sitzt auf dem Kolbenende 61 und liegt an einer vom Kolben 17 gebildeten Anlagefläche 62 unter dem Druck einer Kolbenzentrierfeder 19 an. Diese Kolbenzentrier­ feder 19 stützt sich somit einerseits an dem Federteller 26 und andererseits an einer im Anschlagelement 24 ge­ bildeten Stützfläche ab. Die vom Anschlagelement 24 ge­ bildete Anschlagfläche 40 begrenzt die Hubbewegung des Kolbens 17 dadurch, daß der Federteller 26 an dieser zum Anschlag kommen kann. Zwischen Federteller 26 und der Anlagefläche 62 ist elastisches Material in der Form einer Scheibe 25 angeordnet.

In der zum Magneten 3 hinweisenden Stirnfläche des An­ schlagelements 24 ist eine Anlagescheibe 31 angeordnet, an der eine noch näher zu beschreibende Dämpfungsfeder 30 mit ihrem einen Ende anliegen kann. Die Feder 30 erstreckt sich in den Bohrungsabschnitt 51 und ragt in den Bereich des Bohrungsabschnitts 52.

Vorzugsweise ragt die Dämpfungsfeder 30 nur um eine klei­ ne Strecke x in den Bohrungsabschnitt 52 derart hinein, daß die Bewegung des Ankers 11 während des größten Teils seiner Hubbewegung (in die nicht gezeigte Arbeits­ stellung) nicht gedämpft wird, sondern erst nach der Ver­ schiebung des Ventilkolbens 17 und kurz vor dem Auftref­ fen der Stirnfläche (Anschlagfläche) 53 des Ankers 11 auf der Anschlagfläche 32, gebildet am Joch 63 bzw. dem Gehäuse des Magneten 3.

Die Dämpfungsfeder 30 wird vom Magnetstößel 62 geführt. Ihre Federkonstante ist so gewählt, daß eine optimale Dämpfung des Ankers 11 vor dem Auftreffen auf der An­ schlagfläche 32 erreicht wird, ohne daß die Magnet- oder Ventilarbeitsweise behindert wird.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Dämpfungsfeder wird weiter unten anhand Fig. 7 beschrieben.

Die Dämpfungsfeder 30 ist ein wichtiges Mittel zur Dämpfung bzw. Verhinderung der Schallentstehung im Magne­ ten. Vorzugsweise sind aber noch weitere Magnet-Dämpfungs­ mittel vorgesehen. So ist an der bereits erwähnten Anschlag­ fläche 32 elastisches, in der Form einer Scheibe ausge­ bildetes Material 33 vorgesehen, das das Auftreffen der Anschlagfläche 53 des Ankers 11 auf die Anschlagfläche 32 des Gehäuses beim Erregen des Magneten 3 dämpft.

Wenn der Anker 11 aus seiner nicht gezeigten Arbeitsstel­ lung in die in Fig. 2 gezeigte Ruhestellung zurückge­ bracht wird, so trifft seine hintere Anschlagfläche 66 auf eine in einem Deckel 37 des Magneten 3 ausgebildete Anschlagfläche 34. Zur Dämpfung der Aufschlagbewegung der Anschlagfläche 66 sind dabei in der Form eines Rings aus­ gebildete elastische Mittel (elastisches Material) 35 zwischen Anschlagfläche 66 und Anschlagfläche 34 vorge­ sehen. Dieses elastische Material 35 liegt vorzugsweise am äußeren Rand der Anschlagfläche 66. Das in der Form einer Ringscheibe ausgebildete elastische Material 35 ist dabei dadurch befestigt, daß es zwischen dem Dec­ kel 37 und dem Gehäuse des Magneten 3 eingeklemmt ist.

Neben den bereits erwähnten Magnet-Dämpfungsmitteln 30, 33 und 35 sind ferner Magnet/Ventil-Dämpfungsmittel vorge­ sehen. Diese Magnet/Ventil-Dämpfungsmittel sind in Form elastischer Mittel oder Materialien in der Form einer Scheibe 28 in einer Ausnehmung 27 im Kolbenende 61 untergebracht, und zwar in einer kreisförmigen Ausnehmung derart, daß der Stößel 12 bei seiner Betätigung auf diese elastischen Mittel 28 auftrifft, so daß der beim Aufprall entstehende Schall minimiert wird.

Schließlich sind noch Ventil-Dämpfungsmittel vorhanden, die in der Form elastischer Mittel oder Materialien 25 ausgebildet sind. Diese bereits erwähnten elastischen Mit­ tel 25 sind scheibenförmig ausgebildet und liegen benach­ bart zu dem bereits erwähnten Federteller 26 derart, daß der Federteller 26 über die elastischen Mittel 25 in der Mittelstellung des Kolbens 17 an der Auflagefläche 23 anliegt. Diese elastischen Mittel 25 üben ihre Wirkung dann aus, wenn beispielsweise nach der Ent-Erregung des Magneten 3 die Zentrierfeder 19 den Kolben 17 in seine Mittelstellung zurückführt. In einem solchen Falle nämlich würde ohne die elastischen Mittel 25 der Federteller 26 auf die Anschlagfläche 23 völlig ungedämpft auftreffen, was zu einer unerwünschten Geräuscherzeugung führt. Die elastischen Mittel 25 verhindern eine solche Geräuschent­ stehung weitgehend.

Im folgenden sein anhand der Fig. 3 und 4 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Nachdem das zweite Ausführungsbeispiel weitgehend mit dem ersten Ausführungsbeispiel übereinstimmt, werden weitgehend die gleichen Bezugszeichen wie beim ersten Ausführungsbei­ spiel verwendet. Der Hauptunterschied zwischen den bei­ den Ausführungsbeispielen besteht wie bereits erwähnt darin, daß beim zweiten Ausführungsbeispiel sogenannte luftschaltende Magnete verwendet werden. Das bedeutet, daß das dem Anschlagelement 24 entsprechende Anschlag­ element (Hubbegrenzung) 74 abgedichtet im Gehäuse 60 des Ventils 4 sitzt und ein Kolbenstößel 50 am Kolben 17 be­ festigt ist. Der Kolbenstößel 50 sitzt mit einem Kopf 52 in einer Ausnehmung im Kolbenende 61. Eine Dichtung 49 bewirkt eine Abdichtung für den Kolbenstößel 50. Die Zentrierfeder 19 liegt hier einerseits an einer Anlage­ scheibe 54 und andererseits an einer Anlagescheibe 55 an, wobei letztere im Anschlagelement 74 benachbart zur Dich­ tung 49 vorgesehen ist.

Fig. 4 zeigt von den Magnet-Dämpfungsmitteln zunächst die Dämpfungsfeder 30, die sich einerseits am Anschlag­ element 74 abstützen kann und in ihrer Abstützposition um einen kleinen Abstand x über die Anschlagfläche 32 hinausragt. Ferner sind von den Magnet-Dämpfungsmitteln auch die elastischen Mittel 33 zu sehen, die zur Zusam­ menarbeit mit der Anschlagfläche 53 des Kolbens 11 dienen. Die elastischen Mittel 35 sind in Fig. 3 und 4 nicht zu sehen, können aber ebenfalls vorhanden sein.

Was die Magnet/Ventil-Dämpfungsmittel 28 gemäß Fig. 1 und 2 angeht, so sind diese in den Fig. 3 und 4 nicht ge­ zeigt, könnten aber ebenfalls vorhanden sein. Im Falle der Fig. 3 und 4 wären diese elastischen Mittel beispiels­ weise im Kolbenstößel 50, ähnlich wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, untergebracht.

Den Ventil-Dämpfungsmitteln 25 gemäß Fig. 2 entsprechen­ de elastische oder Dämpfungsmittel sind in Fig. 4 eben­ falls nicht gezeigt, könnten dort aber auch vorhanden sein. Sie wären dann zwischen der Anlagescheibe 54 und der Anlagefläche am Kolben 17, ähnlich wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, vorgesehen.

Fig. 5 stellt schematisch die statische Kennlinie von Magnet und Ventil dar. Auf der Abszisse ist der Hub des Ankers zwischen 0 und seinem Maximum aufgetragen. Man erkennt, daß die hydraulisch bedingte Strömungskraft eine durch die Magnetkraft (Magnetkennlinie) zu überwindende Spitze aufweist. Ferner erkennt man die erst im letzten Teil des Hubs wirkende Kraft der zusätzlichen Dämpfungs­ feder 30. Die Kraft der Dämpfungsfeder 30 wirkt zusätz­ lich zu der Federkraft der Zentrierfeder 19.

Die gemäß der Erfindung verwendete elastischen Materialien 33, 35 und 28 wie auch 25 können an den entsprechenden Bauteilen in geeigneter Weise befestigt sein. Beispiels­ weise kann der aus elastischem Material bestehende Ring wie bereits erwähnt eingeklemmt sein oder aber auch an der Anlagefläche 34 angeklebt sein. Der aus elastischem Material bestehende Ring 33 kann ebenfalls an der Anlage­ fläche 32 angeklebt sein. Die aus elastischem Material bestehende Scheibe 25 kann an der Scheibe (Federteller) 26 festgeklebt sein.

Das verwendete elastische Material ist von gummiartiger Natur, um eine hohe Dauerfestigkeit zu erreichen.

Es sei bemerkt, daß die Dämpfung des Ankers 11 in seiner Endlage (Endlagen-Dämpfung) bei Gleichspannungs-Magneten relativ einfach durch die elastischen Mittel 33 zu errei­ chen ist. Beispielsweise können die elastischen Mittel 33 in der Form eines O-Rings vorgesehen sein, der zwischen dem Anker und dem Joch (Gehäusewand) angeordnet ist. Bei Wechselspannungs-Magneten ist dieses Verfahren allerdings nicht ohne weiteres anwendbar, da der Anker 11 auf Kurz­ schluß gehen muß, weil sonst die Gefahr des Durchbrennens der Spule besteht. Eine Lösung für dieses Problem zeigt Fig. 6; dort ist dargestellt, daß der O-Ring in einer Ringnut in der Anlagefläche 32 untergebracht ist, so daß auch bei einem Wechselspannungs-Magneten der Anker 11 auf Kurzschluß gehen kann.

Die Verwendung einer Dämpfungsfeder mit bestimmter Fe­ derkonstante ist sowohl für Gleichspannungs- wie auch Wechselspannungs-Magnete vorteilhaft. Die Verwendung einer Dämpfungsfeder reduziert nicht nur die Geräusche, son­ dern bringt auch eine Verbesserung der Standzeit. Das heißt, auch nachdem sich das Ventil längere Zeit in einer Schaltstellung befunden hat, kehrt es bei Ent- Erregung des Magneten ohne weiteres in seine Null-Stel­ lung (Mittelstellung) zurück. Dabei hilft die Dämpfungs­ feder 30 mit, die ja in der gleichen Richtung wie die Zen­ trierfeder 19 wirkt.

Abschließend sei bemerkt, daß allein durch das Dämpfen des metallischen Aufpralls des Ankers auf das Joch (allein durch die Dämpfungsfeder) eine Abnahme des Impuls­ schaltpegels im durchströmten Zustand (d. h. beim Betrieb des Ventils) des Ventils (p = 315 bar, Q = 80 l/min) gegenüber dem eines ungedämpften Ventils von 3 bis 5 db (A) zu erzielen war. Durch Optimierung der Dämpfungsfeder sowie der notwendigen dauerfesten elastischen Dämpfungs­ materialien ist es möglich, die dadurch erreichte Geräusch­ reduzierung noch weiter zu übertreffen.

Zur Verringerung des beim Rückprall des Magnetankers auf den Magnetdeckel 37 entstehenden Geräuschs wird das bereits erwähnte elastische Material 35 an der Deckelin­ nenseite vorgesehen und sorgt für die gewünschte Dämpfung und Geräuschreduzierung.

Fig. 7 zeigt eine andere Anordnung einer der Dämpfungs­ feder 30 entsprechenden Dämpfungsfeder 40. Die Dämpfungs­ feder 40 ist in einer in der Anschlagfläche 32 ausgebil­ deten Ringnut 41 mit ihrer untersten Windung 42 befestigt, beispielsweise durch "Eineisen". Die Feder 40 ragt um den Abstand x über die Anschlagfläche 32 hinaus, um am Ende des Magnetkolben-Arbeitshubs nach dem Auftreffen des Magnetstößels 12 auf das Kolbenende 61 bzw. den Stößel 50 den Magnetkolben 11 zu dämpfen.

Claims (24)

1. Magnetbetätigtes Ventil, insbesondere Wege-Schieber­ ventil (4) mit mindestens einem Betätigungsmagnet (23), der ein Gehäuse, einen Magnetanker (11) sowie einen Magnetstößel (12) hin und her bewegbar angeord­ net in einer Längsbohrung des Gehäuses aufweist, und wobei das Ventil ein Gehäuse (5) und einen durch den Magnetstößel (12) betätigbaren, in einer Längsbohrung des Ventilgehäuses hin und her bewegbaren Ventilkolben aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verminderung der Geräuschemission beim Auf­ prall des Magnetankers (11) auf das Joch ( 63) bzw. das Gehäuse (5) des Magneten Dämpfungsmittel vorge­ sehen sind, die eine Dämpfung des Magnetankers erst im letzten Bereich des Kolbenhubs bewirken.

2. Betätigungsmagnet, insbesondere für ein Ventil (4), wobei der Betätigungsmagnet (2, 3) ein Gehäuse (5), eine Erregerspule (15) sowie ein Joch (63) und hin und her bewegbar im Gehäuse einen Magnetanker (11) mit einem Magnetstößel (12) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verminderung der Geräuschemission beim Auf­ prall des Magnetankers (11) auf das Joch (63) bzw. das Gehäuse (5) des Magneten Dämpfungsmittel vorge­ sehen sind, die eine Dämpfung des Magnetankers (11) erst im letzten Bereich des Kolbenhubs bewirken.

3. Ventil nach Anspruch 1, mit einer Zentrierfeder (19) für den Ventilkolben (17), die sich einerseits an einem am Ventilkolben (17) vorgesehenen Federteller (26) und andererseits an einem gehäusefesten Bauteil (24) abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß elastische Materialien (25) zwischen Federteller (26) und einer Wand des Gehäuses (Anschlagfläche 23) vor­ gesehen sind.

4. Ventil bzw. Magnet nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsmittel in der Form einer Feder (30, 40) ausge­ bildet sind.

5. Ventil bzw. Magnet nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsmittel in der Form elastischer Materialien vorgesehen sind, die an der vom Magnetgehäuse gebil­ deten Anschlagfläche (32) vorgesehen sind.

6. Ventil bzw. Magnet nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, wobei der Magnet an seinem einen Ende durch einen Deckel (37) abgeschlossen ist, da­ durch gekennzeichnet, daß zur Verringerung des beim Rückprall des Magnetankers (11) auf den Magnetdeckel (37) entstehenden Geräuschs elastisches Material (35) an der Deckelinnenseite vorgesehen ist.

7. Ventil oder Magnet nach einem oder mehreren der An­ sprüche 3-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkon­ stante der Dämpfungsfeder (30, 40) kleiner ist als die Federkonstante der Kolbenzentrierfeder (19).

8. Ventil oder Magnet nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsfeder (30, 40) im Magnetgehäuse angeordnet ist.

9. Ventil oder Magnet nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsfeder (30, 40) mit ihrem einen zum Magnet­ anker weisenden Ende mit einem geringen Abstand x im Bereich von 0,5 bis 2 mm, vorzugsweise zwischen 0,5 bis 1 mm je nach Ventilgröße, über die Aufschlagflä­ che (32) hinausragt, wenn die Feder (30) mit ihrem ande­ ren Ende an einem festliegenden Bauteil des Ventils oder Magnets anliegt und entspannt ist.

10. Ventil oder Magnet nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsfeder (30) in einer verjüngten Längsbohrung ( 51) des Magnetgehäuses liegt.

11. Ventil oder Magnet nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsfeder (30) an einem gehäusefesten Bauteil (63) des Magneten anliegt.

12. Ventil oder Magnet nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsfeder (30) an einem gehäusefesten Bauteil (24, 74) des Ventils anliegt.

13. Ventil oder Magnet nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dämpfungsfeder (30) am Anschlagelement (24, 74) des Ventils (4) anliegt.

14. Ventil oder Magnet nach einem oder mehreren der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anschlagscheibe (31) im Anschlagelement (24) vorge­ sehen ist, an dem die Dämpfungsfeder (30) anliegt.

15. Ventil oder Magnet nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsfeder (30) von einem Kolbenstößel (50) des Kolbens (17) geführt ist (Fig. 4).

16. Ventil oder Magnet nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsfeder (30) von einem Magnetstößel (12) des Ankers (11) geführt ist.

17. Ventil oder Magnet nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Materialien (33, 35, 25, 28) jeweils mit dem zugehörigen Bauteil verklebt sind.

18. Ventil oder Magnet nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Kolbenende (61) des Kolbens (17) in dessen Stirnfläche elastisches Material (28) vorgesehen ist, welches die vom Ankerstößel (12) kommende Kraft bei Magnetbetätigung aufnimmt.

19. Ventil oder Magnet nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Materialien in der Form einer Ringscheibe ausgebildet sind.

20. Ventil oder Magnet nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß benach­ bart zur Anschlagfläche (32) des Magneten (3) elasti­ sche Materialien (33) vorgesehen sind.

21. Ventil oder Magnet nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Materialien (33) in einer Ringnut in der An­ schlagfläche (32) angeordnet sind, und zwar in der Form eines O-Rings (vgl. Fig. 6).

22. Ventil oder Magnet nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsfeder (40) an der Aufschlagfläche (32 ) für den Magnetkolben angeordnet ist.

23. Ventil oder Magnet nach Anspruch 22, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dämpfungsfeder (40) in einer Ringnut (41) im Anker befestigt ist.

24. Ventil oder Magnet nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsfeder (30, 40) eine Schraubenfeder ist.