DE4139670A1 - Ventil - Google Patents
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- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
- F16K31/0644—One-way valve
- F16K31/0655—Lift valves
- F16K31/0658—Armature and valve member being one single element
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Ventil mit den Merkmalen
des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Bei Ventilen dieser Art ist es bekannt, daß durch
eine Summierung der bei den verschiedenen Einzelteilen,
wie Ventilkörper, Anker, Dichtung, Ankerführungsrohr
und Kern, auftretenden Herstellungstoleranzen verhält
nismäßig große Ungenauigkeiten hinsichtlich des
Ankerhubs entstehen können. Um die Toleranzen
zumindest annähernd auszugleichen, werden die
Teile vor der Montage ausgemessen und einander
entsprechend zugeordnet, was verhältnismäßig
aufwendig ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin,
daß die Teile in verhältnismäßig großen Losgrößen
zu fertigen sind, um auswählen zu können. Verschiedene
Teile, die außerhalb des Toleranzfeldes liegen
und nicht zusammengefügt werden können, müssen
verworfen werden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Ventil
mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs
1 dahingehend weiterzubilden, daß mit einfachen
Mitteln eine von den Toleranzen der verschiedenen
Ventilteile weitgehend unabhängige Montage möglich
ist.
Diese Aufgabe wird nach einem ersten Vorschlag
erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst. Die Aufgabe wird nach
einem zweiten Vorschlag erfindungsgemäß durch
die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 12
gelöst.
Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen
der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteran
sprüche gekennzeichnet.
Ein wesentlicher Vorteil besteht darin, daß der
Ventilhub zum Öffnen und Schließen des Ventilsitzes
über die Ventilsitzdichtung individuell definiert
eingestellt werden kann, so daß ein optimaler
Ausgleich der verschiedenen Teiletoleranzen ohne
zusätzliche Maßnahmen möglich ist. Die einzelnen
Bauteile brauchen also nicht mehr vor der Montage
vorsortiert und entsprechend ausgewählt zu werden,
sondern können ohne weiteres montiert beziehungsweise
zusammengefügt werden, wodurch ein rationeller
Fertigungsfluß auch bei kleinen Serien erreicht
wird. Beim Lösungsvorschlag 1 wird die genaue
Ventilhubeinstellung über den Düsenteil erzielt,
der so weit in den Ventilkörper eingebracht wird,
daß ein optimaler Hub der Ventilsitzdichtung gegenüber
dem Ventilsitz gewährleistet ist. Dazu ist es
günstig, den Ventilkörper derart zweiteilig auszubil
den, daß ein Grundteil, der einen Magnetkopf trägt,
und der Düsenteil gegeben sind, wobei letzterer
zweckmäßig über ein Gewinde im Grundteil axial
verstellbar gelagert ist. Um den Düsenteil gegenüber
dem Grundteil gegen ein unbeabsichtigtes Verdrehen
zu sichern, kann es günstig sein, eine Kontermutter
vorzusehen, die bevorzugt auf einem Außengewinde
des Düsenteils gelagert ist. Dabei greift das
Außengewinde des Düsenteils in eine Gewindebohrung
des Grundteils ein und die Kontermutter wird so
weit verdreht, bis sie an einer Stirnfläche des
Grundteils anliegt. Eine kostengünstige und einfache
Ausbildung eines Medienkanals kann dadurch erreicht
werden, daß im Bereich des Düsenkanalaußengewindes
in axialer Richtung eine Längsausnehmung eingebracht
wird, die sich bis in eine Ventilkammer hineiner
streckt. Ein zweiter Kanal, der direkt in den
Ventilsitz einmündet, kann vorteilhaft koaxial
zur Längsachse des Düsenteils in diesen eingebracht
werden. An der dem Ventilsitz gegenüberliegenden
Seite des Düsenteils kann bevorzugt ein Bund ausgebil
det sein, dessen Durchmesser größer ist als das
Außengewinde des Düsenteils. Zwischen dem Bund
und dem Grundteil des Ventilkörpers kann ein Abstand
ausgebildet sein, der von einem Sieb überbrückt
ist, welches gewährleistet, daß keine Verunreinigungen
des Mediums in das Ventil gelangen. Der Ventilkörper
und der Düsenteil können vorteilhaft so gestaltet
sein, daß sie in eine Aufnahmebohrung eines Gehäuses,
beispielsweise Pumpengehäuses, eingesetzt werden
können. Dazu ist es günstig, am Ventilkörpergrundteil
und am Bund des Düsenteils Ringnuten für die Aufnahme
eines Dichtrings vorzusehen. Eine besonders günstige
Herstellung kann dadurch erreicht werden, daß
der Grundteil und der Düsenteil des Ventilkörpers
in ihrer Konfiguration im wesentlichen rotationssym
metrisch sind, wobei der Grundteil und der Düsenteil
des Ventilkörpers koaxial ineinandergeschraubt
werden.
Gemäß dem Lösungsvorschlag 2 wird die genaue Justierung
des Ventilhubs vorteilhaft dadurch erreicht, daß
in einem vorgegebenen genauen Abstand zum Ventilsitz
ein Magnetkern unmittelbar in einem Spulenkörper
positioniert wird, wobei der Spulenkörper baueinheit
lich als Ankerführung ausgebildet ist und außerdem
mit dem Ventilkörper und dem Ventilsitz einstückig
ist, wodurch eine ausgesprochen günstige Herstellung
erzielt wird. Damit der Magnetkern bei der Montage
nicht zu tief in den Spulenkörper eindringen kann,
kann es günstig sein, den Spulenkörper und/oder
den Magnetkern mit einer Positionierbegrenzung
zu versehen, wobei der Magnetkern zweckmäßig einen An
satz aufweist, der in einer Führungserweiterung
des Spulenkörpers gelagert ist und einen Anschlag
besitzt. Die Positionierung des Magnetkerns im
Spulenkörper erfolgt vorteilhaft durch Kleben,
Schweißen oder Prägen. In einer bevorzugten Ausfüh
rungsform können der Ventilkörper mit dem Ventilsitz
und dem Spulenkörper und der Magnetkern im wesentlichen
rotationssymmetrisch ausgebildet und koaxial angeordnet
sein. Hierbei ist es zweckmäßig, die aus Ventilkörper,
Ventilsitz und Spulenkörper bestehende Baueinheit
als Gußteil, insbesondere Kunststoff-Spritzgußteil,
herzustellen.
Weitere Vorteile und wesentliche Einzelheiten
der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung
und der Zeichnung zu entnehmen, die in schematischer
Darstellung bevorzugte Ausführungsformen als Beispiel
zeigt. Es stellen dar:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Ventil in einer geschnit
tenen Seitenansicht und
Fig. 2 ein anderes erfindungsgemäßes Ventil in
geschnittener Seitenansicht.
Das in der Fig. 1 dargestellte Ventil 1 weist
einen Ventilkörper 2 und einen Magnetkopf 3 auf,
der auf den Ventilkörper 2 koaxial aufgesetzt
ist. Der Magnetkopf 3 besitzt ein Gehäuse 4, in
dem ein Spulenkörper 5 mit einer Elektrospule
6, eine obere und eine untere Flußscheibe 7, 8,
eine Schlußscheibe 9 sowie ein Ankerführungsrohr
10 vorgesehen sind. Im oberen Teil des Spulenkörpers
5 befindet sich ein Magnetkern 11, der nach unten
in das Ankerführungsrohr 10 hineinragt und an
seinem oberen Ende einen Gewindezapfen 12 aufweist,
der aus dem Gehäuse 4 herausragt und auf den eine
Rändelmutter 13 aufgeschraubt sein kann.
Im unteren Teil des Ankerführungsrohrs 10 ist ein
Magnetanker 14 axial verschiebbar gelagert, der
in dem Ankerführungsrohr 10 weitgehend spielfrei
geführt ist. Der Magnetanker 14 besitzt eine koaxiale
Mittenbohrung 15, in die ein Zapfen 16 hineinragt,
der am unteren Ende des Magnetkerns 11 befestigt
ist und an dem eine Schraubendruckfeder 17 abgestützt
ist, die in der Mittenbohrung 15 gelagert ist
und sich in dieser an einer Schulter 18 abstützt,
so daß der Magnetanker 14 durch die Kraft der
Schraubendruckfeder 17 in Richtung nach unten
beaufschlagt ist. Im unteren Teil des Magnetankers
14 ist eine scheibenförmige Dichtung 19 vorgesehen,
die aus einem Elastomer bestehen kann.
Im Magnetanker 14 kann zudem eine Ausgleichsbohrung
20 ausgebildet sein, die sich quer zur Mittenbohrung
15 ersteckt. Außerdem kann an der dem Magnetanker
14 zugewandten unteren Seite des Magnetkerns 11
eine anschlagdämpfende Scheibe 21 angeordnet sein,
die aus einem Kunststoff bestehen kann.
Das Ankerführungsrohr 10 kann an seinem unteren
Ende einen Bördelflansch 22 besitzen, der auf
der dem Magnetkopf 3 zugewandten oberen Seite
eines Grundteils 23 des Ventilkörpers 2 aufsitzt.
Zur Abdichtung kann zwischen dem Bördelflansch
22 und dem Grundteil 23 ein als O-Ring ausge
bildeter Dichtring 24 vorgesehen sein, der zweckmäßig
in einer Nut des Grundteils 23 gelagert ist. Der
Bördelflansch 22 des Ankerführungsrohrs 10 kann
von einer Deckplatte 25 übergriffen sein und von
dieser gegen den Grundteil 23 verspannt werden.
Dazu können mehrere Schrauben 26 vorgesehen sein,
die mit ihrem Gewindeteil in den Grundteil 23
eingeschraubt sind und deren Kopf 27 in die Deckplatte
25 eingelassen sein kann.
Der Ventilkörper 2 kann vorteilhaft zweiteilig
ausgebildet sein und dazu einen Düsenteil 28 aufwei
sen, der von unten in den Grundteil 23 einge
schraubt sein kann. Der Düsenteil 28 kann dafür
ein Außengewinde 29 besitzen, das in eine Gewinde
bohrung 30 des Grundteils 23 eingreift.
Am oberen Ende des Düsenteils 28 kann ein Ventilsitz
31 ausgebildet sein, der über die Dichtung 19
verschlossen ist, die durch die Kraft der Schrauben
druckfeder 17 fest gegen den Ventilsitz 31 gedrückt
wird. Um die beiden Teile des Ventilkörpers 2,
also den Grundteil 23 und den Düsenteil 28, gegen
ein unbeabsichtigtes Verdrehen zu sichern, kann
zweckmäßig eine Kontermutter 32 vorgesehen sein,
die auf dem Außengewinde 29 gelagert und gegen
eine Stirnfläche 33 des Grundteils 23 anlegbar
ist.
Der Düsenteil 28 kann an seinem unteren Ende einen
Bund 34 besitzen, dessen Durchmesser größer ist
als der Durchmesser des Außengewindes 29. Um das
Ventil 1 beispielsweise in ein Pumpengehäuse
oder dergleichen dicht einsetzen zu können, kann
es zweckmäßig sein, sowohl am Umfang des Grundteils
23 als auch am Umfang des Düsenteilbundes 34 einen
oder mehrere Dichtungsringe 35 vorzusehen, die
zweckmäßig in entsprechend ausgebildeten Umfangsnuten
gelagert sind. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist eine besonders günstige Gestaltung dadurch
gegeben, daß sowohl der Grundteil 23 als auch
der Düsenteil 28 mit dem Bund 34 und dem Ventilsitz
31 rotationssymmetrisch ausgebildet und koaxial
angeordnet sind.
Der Düsenteil 28 kann vorteilhaft so konfiguriert
sein, daß zwischen dem Bund 34 und dem Grundteil
23 beziehungsweise der Kontermutter 32 ein Abstand
36 für das über das Ventil 1 zu steuernde Medium
besteht. Um etwaige Verunreinigungen abzusondern,
kann der Abstand 36 von einem Sieb 37 überbrückt
sein, das sich am Grundteil 23 und/oder am Bund
34 abstützt. Außerdem kann am Düsenteil 28 ein
Medienkanal 38 vorgesehen sein, der im Bereich
des Außengewindes 29 ausgebildet ist und in eine
Ventilkammer des Grundteils 23 einmündet. Der
Medienkanal 38 kann parallel zur Mittenachse 40
verlaufen. Ein weiterer Kanal 41 kann koaxial
zur Mittenachse 40 im Düsenteil 28 ausgebildet
sein und sich vom Ventilsitz 31 bis zur unteren
Stirnseite 42 des Bundes 34 erstrecken.
Beim Zusammenfügen des Ventils 1 wird der Düsenteil
28 über das Gewinde 29, 30 so weit in den Grundteil
23 des Ventilkörpers 2 hineingeschraubt, bis sich
der Ventilsitz 31 unabhängig von irgendwelchen
Herstellungstoleranzen in einer optimalen Position
befindet, so daß ein einwandfreies Öffnen und
Schließen gewährleistet ist. Zum Öffnen des Ventils
1 wird der Magnetanker 14 durch die elektromagnetische
Kraft gegen die Kraft der Schraubendruckfeder
17 nach oben gegen den Magnetkern 11 verlagert,
so daß die Ventilsitzdichtung 19 den Ventilsitz
31 freigibt, wodurch das Medium ungehindert durch
den Abstand 36, den Medienkanal 38, die Ventilkammer
39 und den Kanal 41 fließen kann. Beim Ausschalten
des Magnetfeldes wird der Magnetanker 14 mittels
der Kraft der Schraubendruckfeder 17 wieder nach
unten verlagert, so daß die Ventilsitzdichtung
19 den Ventilsitz 31 dicht verschließt.
Das in der Fig. 2 dargestellte Ventil 43 besitzt
einen Ventilkörper 44, einen Magnetkopf 3, ein
Gehäuse 4, einen Spulenkörper 45, eine Elektrospule
6 sowie eine obere und eine untere Flußscheibe
7, 8.
Der Ventilkörper 44 des Ventils 43 ist mit dem
Ventilsitz 31 und dem Spulenkörper 45 als material
einheitlich einstückige Baueinheit ausgebildet,
wobei zudem der als Spulenkörper 45 fungierende
Teil des Ventilkörpers 44 so gestaltet ist, daß
er eine Ankerführung 46 bildet.
Der mit dem Ventilsitz 31 und dem Spulenkörper
45 baueinheitliche Ventilkörper 44 kann bezüglich
der Mittenachse 40 vorteilhaft rotationssymmetrisch
ausgebildet sein. Dabei können der Ventilkörper
44, der Ventilsitz 31 und der Spulenkörper 45
bevorzugt als Gußteil, insbesondere Kunststoff-
Spritzgußteil, ausgeführt sein. In der Spulenkörper
ankerführung 46 befindet sich im oberen Teil der
Magnetkern 11, der einen im Durchmesser größeren
Ansatz 47 aufweist, der im Bereich einer im Durch
messer entsprechend vergrößerten Führungserweiterung
48 des Spulenkörpers 45 gelagert ist. Am Magnetkern
11 ist im Bereich des Übergangs zur Führungserweite
rung 48 ein Anschlag 49 ausgebildet und am Ende
der Führungserweiterung 48 befindet sich eine
Stufe 50, so daß für die Montage des Magnetkerns
11 eine Positionierbegrenzung gegeben ist. Im
unteren Teil der Ankerführung 46 des Spulenkörpers
45 befindet sich der koaxial zum Ventilkörper
44 und zum Magnetkern 11 gelagerte Magnetanker
14, in den der am Magnetkern 11 befestigte Zapfen
16 oben hineinragt, an dem die Schraubendruckfeder
17 abgestützt ist, die in der Mittenbohrung 15
gegen die Schulter 18 drückt. Der Magnetanker
14 weist zudem die mit der Mittenbohrung 15 verbun
dene Ausgleichsbohrung 20 und am unteren Ende
die Ventilsitzdichtung 19 auf, die mittels der
Kraft der Schraubendruckfeder 17 gegen den Ventilsitz
31 drückt. An der dem Magnetanker 14 zugewandten
unteren Seite des Magnetkerns 11 ist die anschlag
dämpfende Scheibe 21 angeordnet. Am oberen Ende
des Magnetkerns 11 befindet sich der Gewindezapfen
12, der aus dem Gehäuse 3 herausragt und auf
den die Rändelmutter 13 aufgeschraubt ist.
Beim Zusammenfügen des Ventils 43 kann der Magnetkern
11 so weit in die Führungserweiterung 48 des
mit dem Ventilkörper 44 integrierten Spulenkörpers
45 eingesetzt werden, daß trotz unterschiedlicher
Toleranzen der verschiedenen Bauteile stets eine
genaue Abstandsposition zum Ventilsitz 31 besteht,
so daß immer ein einwandfreies Öffnen und Schließen
des Ventils 43 gewährleistet ist. Beim Einsetzen
des Magnetkerns in die Führungserweiterung 48
des integrierten Spulenkörpers 45 kann die exakt
ermittelte individuelle Magnetkernpositionierung
durch Kleben, Schweißen oder Prägen festgelegt
werden, so daß in jedem Falle eine feste Verbindung
zwischen dem Magnetkernansatz 47 und dem Spulenkörper
45 besteht.
Da der Ventilkörper 44 und der Spulenkörper 45
einstückig sind, kann der Magnetschlußring 51
zweckmäßig gleich bei der Herstellung des Ventil
körpers mit eingespritzt werden. Der einstückige
Ventilkörper 44 besitzt für das Medium den koaxialen
Kanal 41, die Ventilkammer 39 und den Medien
kanal 38, der parallel zum Kanal 41 verläuft
und einerseits in die Ventilkammer 39 und anderer
seits in eine Ringnut 52 des Ventilkörpers 44
einmündet. Der Ringnut ist außen das Sieb 37
zugeordnet. Außerdem sind am unteren Teil des
Ventilkörpers 44 in Umfangsnuten gelagerte Dichtungs
ringe 35 positioniert, um beim Einsetzen des
Ventils 43 in ein Pumpengehäuse oder dergleichen
einen dichten Abschluß zu gewährleisten.
Claims (17)
1. Ventil mit einer elektromagnetisch betätigbaren
Ventilsitzdichtung (19), einem Ventilkörper (2)
und einem Ventilsitz (31), dadurch gekennzeichnet,
daß der Ventilsitz (31) an einem Düsenteil (28)
ausgebildet ist und mit diesem gegenüber der
Ventilsitzdichtung (19) in dem Ventilkörper (2)
einstellbar gelagert ist.
2. Ventil nach vorstehendem Anspruch, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (2) zweiteilig
ist und einen einen Magnetkopf (3) tragenden
Grundteil (23) und den Düsenteil (28) aufweist.
3. Ventil nach einem oder mehreren der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenteil
(28) über ein Gewinde (29, 30) im Grundteil (23)
verstellbar gelagert ist.
4. Ventil nach einem oder mehreren der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenteil
(28) gegenüber dem Grundteil (23) gegen ein unbe
absichtigtes Verdrehen gesichert ist.
5. Ventil nach einem oder mehreren der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die
Verdrehsicherung des Düsenteils (28) eine Kontermut
ter (32) vorgesehen ist.
6. Ventil nach einem oder mehreren der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenteil
(28) ein Außengewinde (29) aufweist, das in eine
Gewindebohrung (30) des Grundteils (23) eingreift.
7. Ventil nach einem oder mehreren der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontermut
ter (32) auf dem Außengewinde (29) des Düsenteils
(28) gelagert ist und an einer Stirnfläche (33)
des Grundteils (23) anliegt.
8. Ventil nach einem oder mehreren der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenteil
(28) einen am Außengewinde (29) ausgebildeten
Medienkanal (38) und einen mit dem Ventilsitz
(31) verbundenen Kanal (41) aufweist.
9. Ventil nach einem oder mehreren der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenteil
(28) an der dem Ventilsitz (31) gegenüberliegenden
Seite einen Bund (34) aufweist und daß in einem
Abstand (36) zwischen dem Bund (34) und dem Grundteil
(23) des Ventilkörpers (2) ein Sieb (37) für
das Medium vorgesehen ist.
10. Ventil nach einem oder mehreren der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundteil (23)
und der Bund (34) des Düsenteils (28) am
Umfang mindestens einen Dichtungsring (35) aufweisen.
11. Ventil nach einem oder mehreren der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundteil
(23) des Ventilkörpers (2) und der Düsenteil
(28) mit dem Bund (34) und dem Ventilsitz (31)
koaxial angeordnet und im wesentlichen rotations
symmetrisch ausgebildet sind.
12. Ventil mit einer elektromagnetisch betätigbaren
Ventilsitzdichtung (19), einem Ventilkörper (44)
und einem Ventilsitz (31), dadurch gekennzeichnet,
daß ein Spulenkörper (45) der elektromagnetischen
Betätigung (3) als Ankerführung (46) ausgebildet
und mit dem Ventilkörper (44) und dem Ventilsitz
(31) einstückig ist und ein Magnetkern (11) im
Spulenkörper (45) auf Abstand zum Ventilsitz
(31) positionierbar ist.
13. Ventil nach vorstehendem Anspruch, dadurch
gekennzeichnet, daß der Spulenkörper (44) und/
oder der Magnetkern (11) eine Positionierbegrenzung
(49, 50) aufweisen.
14. Ventil nach einem oder mehreren der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet
kern (11) einen Ansatz (47) aufweist, der in
einer Führungserweiterung (48) des Spulenkörpers
(45) gelagert ist und einen Anschlag (49) besitzt.
15. Ventil nach einem oder mehreren der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkern
(11) mittels Kleben, Schweißen oder Prägen in dem
Spulenkörper (45) gas- und flüssigkeitsdicht befestigt
ist.
16. Ventil nach einem oder mehreren der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventil
körper (44) mit dem Ventilsitz (31) und dem
Spulenkörper (45) und der Magnetkern (11) koaxial
angeordnet und im wesentlichen rotationssymmetrisch
ausgebildet sind.
17. Ventil nach einem oder mehreren der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventil
körper (44), der Ventilsitz (31) und der Spulen
körper (45) als Gußteil, insbesondere Kunst
stoff-Spritzgußteil, ausgebildet sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19914139670 DE4139670C2 (de) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | Ventil |
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DE19914139670 DE4139670C2 (de) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | Ventil |
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DE4139670A1 true DE4139670A1 (de) | 1993-06-03 |
DE4139670C2 DE4139670C2 (de) | 2003-04-24 |
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ID=6446070
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DE19914139670 Expired - Lifetime DE4139670C2 (de) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | Ventil |
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