DE7119404U - Magnetventil mit einem vom Ventil gehäuse umfaßten, verschiebbar vorge sehenen Anker und einem dem Gehäuse züge ordneten, durch eine mit dem Anker ver bundene Ventilnadel verschließbaren Ventil sitz - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE F.W. HEMM E R ICH · GERD MÜLLER · D. G ROSSE

15. Februar 1971 g.sa. 71 31o

Robert Thomas, 59o8 Neunkirchen

Magnetventil mit einem vom Ventilgehäuse umfaßten, verschiebbar vorgesehenen Anker und einem dem Gehäuse zugeordneten, durch eine mit dem Anker verbundene Ventilnadel verschließbaren Ventilsitz

Die Neuerung betrifft ein Magnetventil mit einem von einem Magnetgehäuse umfaßten Anker sowie einem mit dem Magnetgehäuse verbundenen Ventilsits. Derartige Magnetventile werden bspw. in Steuerblöcken oder dgl. für hydraulische und/oder pneumatische Steuerungen verwendet. Bei solchen Magnetventilen besteht einerseits das Bestreben, zur Erzielung eines hohen Wirkungsgrades sowie engerer Toleranzen des Arbeitsverhaltens ein Magnetgehäuse mit gutem Magnetschluß zu verwenden und das Magnetgehäuse, den Ventilsitz sowie die diese verbindenden Zwischenstücke ebenso wie den Anker sowie die Ventilnadel mit möglichst engen Toleranzen herzustellen. Im Interesse der wirtschaftlichen Fertigung und einfachen Montage jedoch sollen möglichst wenige und einfach gestaltete Teile verwendet werden, die sich zur Erzielung verbestimmter Abmaße leicht zusammensetzen lassen.

Die Neuerung geht von der Aufgabe aus, ein Magnetventil zu schaffen, das aus einer möglichst geringen Anzahl einfach gestalteter Teile besteht, die durch wenige, unkomplizierte Arbeistvorgänge zum fertigen Magnetventil zusansüenfügbar sind.

Gelöst wird diese Aufgabe, indem ein aus zwei Teilen bestehender Ventilkörper verwendet wird, dessen erster Teil den Ventilsitz aufweist und am freien Ende eine nach außen gerichtete Stützfläche zeigt, während er an seiner gegenüberliegen-

PATENTANWÄLTE F .W . H EM M E R ICH · G E R D M O L L E R · D . G R O SSE - 2 -

den Seite rohrförmig ausgeführt ist; der zweite Teil ist am freien Ende geschlossen, hülsenartig als Ankerkammer ausgebildet und umschließt den Anker, und an βeinem freien Ende vermag er Halte- bzw. Stützmittel für eine in einem Magnetgehäuse angeordnete Magnetspule aufzunehmen, während das gegenüber liegende Ende den rohrförmigen Bereich des ersten Teiles so umfaßt, oder von diesem so umfaßt wird, daß gegeneinander gerichtete ringförmige Anschlagflächen aufeinander aufliegen; das Magnetgehäuse weist einen Bund mit einer zu seinem freien Ende gerichteten Flanke auf, zwischen der und der Magnetspule eine in ein Gewinde des Steuerblockes eingreifende überwurfmutter vorgesehen ist.

Eine besonders einfache und verläßliche Ausführung ergibt sich, wenn der den Ventilsitz aufweisende Teil an seiner dem freien Ende abgewandten Seite durch eine als Anschlagfläche vorgesehene ringförmige Bundfläche auf einen Ansatz geringeren Durchmessers abgesetzt ist, der vom offenen Ende des Magnetgehäuses umfaßt wird, das eich mit seiner Stirnfläche auf die Bundfläche legt und in seinem an die Stirnfläche anschließendes Endbereich den Bund aufweist.

Als vorteilhaft wurde erkannt, dem den Ventilsitz aufweisenden Teil sowie dem Magnetgehäuse jeweils eine Dichtfläche zuzuordnen, die so gerichtet sind, daß sie jeweils durch axialen Vorschub an ein Dichtelement angreifen.

Das Magnetgehäuse kann an seinem freien Ende mit einem GSwindeloch zur Aufnahme einer als Haltemittel vorgesehenen Schraube ausgestattet sein. Andererseits kann am freien Ende des Magnetgehäuses ein Gewindezapfen vorgesehen sein, dem als Haltemittel eine in diesen eingreifende Mutter zugeordnet wird. Eine besonders einfache Herstellung und einfache Montage der Magnetspule ergibt sich, wenn die Haltemittel eine das gegebenenfalls auf einen geringeren Durchmesser abgesetzte freie Ende des Magnetgehäuses umfassende Sicherungsscheibe aufweisen.

PATENTANWÄLTE F .W . H E M M E R IC H · G E R D M O L L E R · D . G R O SSE

Der Schaft der Ankerkammer kann mindestens bereichsweise durch nichtmagnetisches Material gebildet sein.

Im einzelnen sind die Merkmale der Neuerung anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit einer dieses darstellenden Zeichnung erläutert.

In der Figur ist ein Magnetventil 1 dargestellt, welches mittels einer Überwurfmutter 2 in eine Ausnehmung ? eines abgebrochen dargestellten Ventilblockes $ eingeschraubt ist. In die Ausnehmung 3 münden der Einlaßkanal 5 sowie der Auslaßkanal 6 des Magnetventiles. Am Boden der Ausnehmung 3 ist ein Dichtring 7 vorgesehen, und der erste Teil 8 des aus zwei Teilen bestehenden Ventilkö:. _;;;-*rs ist gegen den Boden der Ausnehmung 3 in axialer Richtung so verspannt, daß die Stirnfläche dieses ersten, den Ventilsitz 9 aufweisenden Teiles 8 fest auf dem Boden der Ausnehmung 3 aufliegt, während der seitlich vorgesehene Dicltring 7 soweit verformt ist, daß

eine sichert Abdichtung erzielt wird.

Nach oben geht der erste Teil 8 des Ventilkörpers ein einen Ansatz Io geringen Durchmessers über, über den die hülsenförmig-ausgebildete Ankerkammer 11 mit ihrem rohrförmig ausgebildeten Ende geschoben ist. An diesem rohrförmigen Ende weist die Ankerkammer 11 einen Bund 12 auf. Die obere Plajike des Bundes 12 dient zum Angriff der den Ventilkörper verspannenden und haltenden Überwurfmutter 2. Das freie Ende der Magnetkammer 11 legt sich gegen die ringförmige Bundfläche, die der Teil 1 beim Übergang auf den Ansatz Io bietet. Dieses durch Bund 12 verstärkte Ende ist am äußeren Umfang abgeschrägt ausgeführt und wird durch einen Dicltring 13 abgestützt. Durch die gezeigte Konstruktion wird erreicht, daß die ünterflache der Überwurfmutter 2 beim Festziehen Axialkräfte auf den Bund 12 überträgt, die einerseits vom Dichtring 13 aufgenommen werden und diesen dichtend verformen. Der größere Teil der übertragenen Axialkraft wird von der Stirnfläche des Bundes 12 und der anliegenden Flanke des Ansatzes Io übernommen und zur

PATENTANWÄLTE F .W . H EM M E R ICH · G E R D M Ü L L E R · D . G R O SSE

dichtenden Verformung des Dichtringes 7 benutzt_; »ie auch zum Abstützen des gesamten Ventilkörpers auf den BodettÜer Ausnehmung 3.

Auf das freie Ende der Ankerkammer 11 ist eine in einem den Magnetfluß leitenden Magnetgehäuse 15 angeordnete Magnetspule 16 geschoben, die durch eine auf das abgesetzte Ende der Ankerkammer 11 aufgebrachte Sicherungsscheibe 17 federnd gehalten wird. Das Magnetgehäuse öützt sich hierbei mit seiner anderen Seite auf die freistehende Stirnfläche der überwurfmutter 2 ab.

Im Innern ist die Ankerkammer 11 in an sich bekannter Weise durch ein Messingrohr 18 ausgekleidet, weiches den mittel» einer Feder 19 vorgespannten Anker 2o führt. Die Ventilnadel 21 ist mit dem Anker verbunden.

Die Neuerung erlaubt eine äußerst einfache Konstruktion, bei der der Ventilkörper allein durch zwei verhältnismäß:f einfach aufgebaute und leicht erstellbare Teile gebildet wird. Auch die Montage gestaltet sich einfach, da diese Teile nach Einbringen des Ankers mit Feder und Ventilstößel nur bis zum Anschlag zusammenzustecken sind. Der in die Ankerkammer 11 eingreifende Ansatz Io bewirkt hierbei selbstätig die Zentrierung, und die Länge des Ventilkörpers wird eindeutig durch die Stirnfläche des Bundes 12 im Verein mit dem durch die Flanke des Ansatzes Io gebildeten Anschlag gesichert. Die Fixierung des Ventilkörpers erfolgt mittels einer einfachen, übergeschobenen und auf die obere Fläche des Bundes 12 wirkenden überwurfmutter 2, und die Befestigung der Magnetspule kann nach Einbringen des Ventilkörpers in den Ventilblock 2 einfach durch Aufschieben und Fixieren mittels der Sieherungsscheibe 17 bewirkt werden. Unzulässige, das Magnetgehäuse 15 mit der Magnetspule 16 beanspruchende Kräfte werden hierbei selbstätig durch die Sicherungsscheibe abgebaut, und im Bedarfsfalle

711940^26.8.71

PATENTANWÄLTE F.W. HEMM EH ICH · G E R D M O LLER · O. G ROSSE ~ 5 "~

lassen sich beide als Einheit leicht gegen Ersatzstücke oder solche anderer elektrischer Daten tauschen. Das leichte nachträgliche Aufbringen der Magnetspule vereinfacht weiterhin das Typenprogramm, da der einfachen Befestigung der Magnetspule wegen diese nachträglich aufgebracht werden kann, wenn die geforderten elektrischen Daten klargestellt sind.

Die Neuerung ist nicht auf das Ausfürhungsbeispiel beschränkt. So könnte die Ankerkammer in den ersten Teil de» Gehäuses eingreifen, sofern sie mit einem Bund zum Angriff der Oberwurfmutter ausgestattet ist. Auch die Ansatzflächen lassen sich beliebig legen: so könnte bei in den ersten Teil eingeführtem Magnetgehäuse der Bund des Magnetgehäuses sich auf die freie Stirnfläche des ersten Teiles abstützen; es bestünde aber auch die Möglichkeit, daß die freie Stirnfläche des Ventilkörpers sich gegen eine im Innern des ersten Teiles vorgesehene Bundfläche abstützt.

Im Ausführungsbeispiel ist eine Ankerkammer gezeigt, die einteilig aus magnetisierbarem Material erstellt ist. Der den Anker 2o umfassende hülsenartige Bereich ist verhältnismäßig schwach ausgeführt, so daß kein allzu starker magnetischer Nebenschluß entsteht. Insbesondere bei der beabsichtigten kureen Einschaltdauer lassen sich so:starke magnetische Erregungen erzielen, daß der durch den hülsenartigen Teil gebotene magnetische Nebenschluß zum Anker sich nicht störend auswirkt. Andererseits ist es auch möglich, die Ankerkammer völlig oder bereichsweise aus nicht magnetischem Material herzustellen. So können bspw. Bund 12 und freies Ende 14 aus üblichem, magnetischem Material bestehen, während der beide verbindende, hülsenartige Teil aus nichtmagnetischem Stahl besteht. Ebenso können auch üblicherweise nur kurze, den Ankerspalt darstellende Bereiche dieser Hülse aus nichtmagnetischem Material bestehen, das durch Preß-, Schweiß- oder Kleb- bzw. Lötprozesse mit den anderen Teilen der Ankerkammer verbunden wird.

• «ι · ι tt··

<< 1 t «It

PATENTANWÄLTE F.W. H EMM ER ICH · GE R D M O LLER · D. G ROSSE - 6 -

Ebenso variieren läßt sich die Befestigung der Magnetspule 15. Statt der dargestellten Sicherungsscheibe können die Halte- und Befestigungsmittel eine in das freie Ende der Ankerkammer eingreifende Schraube mit Unterlegscheibe₃ Federscheibe oder dgl. umfassen, oder am freien Ende kann ein Gewindestift ausgebildet oder eingepreßt sein, der in Verbindung »it Scheibe und Mutter die Haltemittel darstellt.

In allen Fällen ergibt sich eine einfache Konstruktion zu einer einfachen Montage, und der unkomplizierte Aufbau der Teile des Ventilkörpers in· Verbindung mit sicher die Abmessungen bestimmenden Ansehlagflächen erlaubt die Herstellung innerhalb der gewünscht engen Toleranzen. Die Verwendung fester Anschlagflächen vereinfacht ferner die Montage, da jegliche Justierarbeiten entfallen. Aus wenigen, im Optimum zwei, Teilen entsteht so ein Ventilgehäuse, welches allseitig druckdicht abgeschlossen den Anker mit Feder und Düsennadel allseitig umschließt. Das abdichtende Verbinden wird durch Anziehen eines einzigen Gewindes erreicht, indem die beiden Teile des Ventilgehäuses) axial in die Ausnehmung 3 e&geführt werden und durch die gleiche axiale Bewegung sowohl die Abdichtung der beiden Ventilgehäuseteile gegeneinander sowie gegen den aufnehmenden Ventilblock 4 als auch eine maßgerechte Verbindung und Sicherung aller Teile erwirkt werden.

Claims (7)

1. Magnetventil für einen Ventilblock mit einem vom Ventilgehäuse umfaßten, verschiebbar vorgesehenen Anker und einem dem Gehäuse zugeordneten, durch eine mit dem Anker verbundene Ventilnadel verschließbaren Ventilsitz, dadurch gekennzeichnet, daß der V-sntilkörper aus zwei Teilen (8, 11) besteht, dessen einer (8) den Ventilsitz (9) aufweisender am freien Ende eine auswärts gerichtete Stützfläche aufweist und an seiner gegenüberliegenden Seite rohrförmig (Ansatz lo) ausgeführt ist, daß der zweite Teil, am freien Ende (I¹O geschlossen, hülsenartig als Ankerkammer (11) ausgebildet ist und den Anker (2o) umschließt, sowie am freien Ende aufbringbar Halte- bzw. Stützmittel für die Magnetspule (j.6) aufzunehmen vermag, während das gegenüber liegende Ende den rohrförmigen Bereich des ersten Teilen so umf£ßt oder von diesem so umfaßt wird, daß gegeneinander gerichtete ringförmige Anschlagflächen aufeinander aufliegen, und daß das Magnetgehäuse einen Bund (12) mit einer zu seinem freien Ende gerichteten Flanke aufweist, zwischen der und der Magnetspule eine in ein Gewinde des Ventilblockes (Ό eingreifende überwurfmutter (2) vorgesehen ist.

2. Magnetventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der den Ventilsitz (9) aufweisende Teil (8) an seiner dem freien Ende abgewandten Seite durch eine als Anschlagfläche vorgesehene ringförmige Bundfläche auf einen Ansatz (lo) geringeren Durchmessers abgesetzt ist, der vom offenen

PATENTANWÄLTE F.W . H E M M E R IC H G E R D M O L L E R ■ D . G R OSSE _ 8 -

Ende der Ankerkammer (11) umfaßt wird, die sich mit ihrer Stirnfläche auf die Bundfläche legt und in ihrem an die Stirnfläche anschließenden Sndbereich den Bund (12) aufweist.

3· Magnetventil nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der den Ventilsitz (9) aufweisende Teil (8) sowie die Ankerkammer (11) je eine Dichtfläc*^ aufweisen, die so gerichtet sind, daß sie durch axialen Vorschub an ein Dichtelement (Dichtringe 7» 13) angreifen.

4. Magnetventil nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerkammer (11) am fsien Ende ein Gewindeloch aufweist und die Haltemittel eine Schraube umfassen.

5. Magnetventil nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerkammer (11) am freien Ende einen Gewindezapfen aufweist und die Haltemittel eine in diese eingreifende Mutter aufweisen.

6. Magnetventil nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel eine das gegebenenfalls auf einen geringeren Durchmesser abgesetzte freie Ende (14) der Ankerkammer (11) umfassende Sicherungsscheibe (16) aufweisen.

7. Magnetventil nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens bereichsweise der Schaft der Ankerkammer (11) durch nichtmagnetisches Material gebildet ist.