DD146201A5

DD146201A5 - Magnetventil

Info

Publication number: DD146201A5
Application number: DD79215612A
Authority: DD
Inventors: Boaz A Jarrett
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Priority date: 1979-07-06
Filing date: 1979-09-18
Publication date: 1981-01-28
Also published as: GB2053575A; GB2053575B; FR2461179B1; ES484089A1; AU5075680A; CA1116680A; BR7906059A; FR2461179A1; TR20235A; ZA794464B; IT7925600A0; HU182893B; RO77679A; IT1122542B; AU527948B2; SU1047399A3; MX147041A; IN151849B; PL218502A1; US4254935A

Abstract

Die Erfindung betrifft das Gebiet magnetisch gesteuerter Ventile und hat zum Ziel, die Ausfuehrung einfach zu gestalten. Bei einem derartigen Magnetventil werden erfindungsgemaesz jede der erforderlichen Scheiben in wenigstens zwei Teile unterteilt, wodurch die Scheiben um den Anker herum so angeordnet werden koennen, dasz sich die Innenraender der Teile der Scheiben in die entsprechenden Nuten erstrecken. Die Dicke der Innenraender der Scheiben wird dabei in bezug auf die Breite der Nuten derart ausgewaehlt, dasz die Scheiben in unerregtem Zustand der Wicklung in axialer Richtung in bezug auf die Nuten verschoben sind. Die Erfindung laeszt sich u.a. bei Verbrennungsmotoren anwenden.

Description

1 5 6 1 2 "^" Berlin, den 6.2.1980

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Magnötventil

Anwendung sgcbiet de r £ rf indung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Magnetventil.

Charaktorietik der bekannten technischen Lösungen

Bekannte Magnetventile bestehen in der Regel aus einem zylindrischen Anker aus magnetischem Material mit einer Vielzahl axial im Abstand voneinander angeordneten, ringförmigen Muten in seinor äußeren Oberfläche. Die Muten sind in Ebenen senkrecht zur Bewegungsachse des Ankers angeordnet. Eine elektrische Wicklung aus einer Vielzahl ringförmiger Scheibenwicklungen ist um den Anker herum angeordnet, wobei jeder Wicklungsteil zwischen mehreren ringförmigen Scheiben, aus magnetisierbarer!! Material liegt und den Anker umgibt. Benachbart© scheiben berühren sich dabei untereinander an ihren äußeren Rändern. Es sind so viele ringförmige Scheiben vorhanden wie Nuten im Anker. Die VVicklungsteile sind derart angeordnet, daß im Betrieb, wenn der elektrische Strom fließt, benachbarte Scheiben eine entgegengesetzte magnetische Polarität annehmen. Der magnetische FIuB bewirkt die Bewegung des Ankers eines durch den Anker beweglichen Elementes zum Schließen des Ventils.

Ein Beispiel für ein derartiges Ventil ist in der GB-PS 1 305 437 beschrieben und geschützt.'Bei dem in diesem Patent beschriebenen Ventil sind die Innenflächen der Scheiben radial von der peripheren Oberfläche des Ankers in einem Abstand so angeordnet, daß bei Erregung der Wicklungen die Rippen an dem Anker, die durch die Nuten definiert

1 λ Γ' r- η

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Werden, mit den Innenflächen der Scheiben fluchten. Die Kraft, die auf den Anker ausgeübt wird, ist daher begrenzt. Eine größere Kraft kann bei einer gegebenen Anzahl von Amperewindungen erzeugt werden, wenn die Luftspalte zwischen den Scheiben und den Rippen so angeordnet werden, daß sie sich verringern, wenn sich der Anker bewegt. Dies erfordert, daß sich die Innenränder der Scheiben in die vorgenannten Nuten erstrecken.

Ziel dor Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Magnetventil in einer einfachen und geeigneten Form zu schaffen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird in einem derartigen Magnetventil jede der genannten Scheiben in wenigstens zwei Teile unterteilt, wodurch die Scheiben um den Anker herum so angeordnet worden können, daß sich die Innenränder der Teile der Scheiben in die entsprechenden Nuten erstrecken. Die Dicke der Innenränder der Scheiben wird dabei in bezug auf die Breite dor Muten derart ausgewählt, daß die Scheiben im unerregten Zustand der Wie llung in axialer Richtung in bezug auf die Nuten verschoben sind.

Ein Ventilschließelemont wird durch den Anker bewegt. Die Stirnflächen der Scheiben und der Nuten sind senkrecht zur Achse der Bewegung des Ankers angeordnet und befinden sich in unerregtem Zustand der Wicklung näher beieinander. Die anderen Stirnflächen der Scheiben sowie die Nuten sind zur Achse der Bewegung des Ankers derart geneigt, daß die

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Dicke der Scheiben und die Breite der Nuten abnehmen, wenn sich der Abstand zur Bewegungsachse doe Ankers vermindert.

Au s fü h runosbeisρ i e1

Ein Beispiel eines erf indungsgernäßen Magnetventils wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen: - .

Fig. 1: eine Schnittdarstellung dos Magnetventils.;

Fig. 2: einen Grundriß eines Teils des Ventils im verkleinerten Maßstab.

Zu dom Ventil gehört ein Hauptgehäuse 10, welches die Form eines Topfes aufweist. Das Unterteil des Gehäuses 10 weist eine Verlängerung 11 auf, die sich in axialer Richtung erstreckt. Die Verlängerung 11 weist eine stufenförmige Form auf, das schmalere Ende ist abgerundet und weist eine Austrittsöffnung 12 auf. D'ie Verlängerung 11 enthält ebenfalls eine schräge Oberfläche 13 und eine Stufe 14. Die schräge Oberfläche 13 lokalisiert im Betrieb das Ventil an einer komplementären Oberfläche in einer Bohrung durch den Zylinderkopf eines Dieselmotors, und die Austrittsöffnung 12 dient dazu, don Kraftstoff in eine Verbrennungskammer des Motors zu bringen. Innerhalb der Verlängerung 11 befindet sich eine abgesetzte Bohrung, von deren schmalerem Ende aus die Austrittsöffnung 12 ihren Ausgang nimmt

Innerhalb der Bohrung ist ein Ventilelement 15 angeordnet. Das Ende des Ventilelementes 15 auf der dem Gehäuse 10 abgewandten Seite weist eine konische Form auf, die mit einem Ventilsitz um die Austrittsöffnung herum zusammenwirkt.

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Das Ventilelement 15 ist aus einem Stück mit einem hohlen zylindrischen Anker 16 gebildet und der Anker verschiebbar auf einer hohlen zylindrischen Führung 17 angebrocht, die aus einem Stück mit einem Verschlußelement 18 für das offene Ende des Gehäuses 10 besteht. Die durch die Führung 17 gebildete Bohrung ist mit einem Kraftstoffeinlaß 19 verbunden, und innerhalb der Bohrung befindet sich eine Wendel-Druckfeder 20, die das Ventilelement gegen den Ventilsits drückt. In dem Ventilelement befinden sich Durchlässe, die einen Kraftstoff-Fluß von der Eintrittsstelle zur Austrittsöffnung 12 ermöglichen, wenn das Ventil geöffnet ist.

Auf der äußeren peripheren Oberfläche des Ankers 16 befindet sich eine Vielzahl axial in Abständen angeordneter ringförmiger Nuten 21, zwischen denen Rippen 22 gebildet werden. Die äußeren Oberflächen der Rippen weisen eine zylindrische Form auf, während die dem Ventilelement 15 entgegengesetzten Seitenflächen der Rippen senkrecht zur Achse des Ventilelementes ausgebildet sind. Diese Oberflächen werden anschließend als die Anziohoborflachen der Rippen bezeichnet. Eine weitere Anziehoberfläche wird durch die dem Ventilelement 15 zugewandte Stirnseite der Nut 21 gebildet. Diese anderen Seitenoberflächen der Rippen 22 sind derart geneigt, daß die Dicke jeder Rippe mit zunehmendem Radius abnimmt. Eine schräge Oberfläche wird ebenfalls durch die Nut 21 definiert, die sich am weitesten von dem Ventilelement 15 entfernt befindet.

In die Nuten 21 erstrecken sich Scheiben 23, wobei, wie Fig. 2 zeigt, jede Scheibe diametral in zwei Teile 23a und 23b unterteilt ist. Die äußeren Randteile 24 jeder Scheibe

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weisen die Form von Flanschen auf, die dicker sind als die übrigen Teile der Scheiben, und jeder Flanschten weist eine Aussparung auf einer Seite der Scheibe auf, derart, daß, wenn die Scheiben in das Gehäuse eingesetzt werden, die Aussparung auf einer Seite der Scheibe den Flansch an der benachbarten Scheibe aufnimmt. Die Innenoberfläche dos Bodenteils des Gehäuses 10 ist mit einer Stufe zur Aufnahme der Aussparung der benachbarten Scheibe verseilen, und das Endstück 18 zum SchlieiSen des Ventils ist in ähnlicher Weise mit einer Aussparung zur Aufnahme des Flanschteiles der benachbarten Scheibe versehen.

Die inneren Randteile der Scheiben besitzen auf der einen Seite Oberflächen, die parallel zu den vorgenannten Anziehungsflächen angeordnet sind, und auf dor anderen Seite schräge Oberflächen, derart, daß die Dicke der inneren Randteile uor Scheiben in Richtung auf den Anker zu abnimmt.

Zwischen benachbarten Paaren von Scheiben sind ringförmige Wicklungsteile 25 angeordnet, die zusammen oino Zylinderspule bilden. Die VVicklungstoile können in Roihe oder parallel geschaltet werden, aber bei jeder Verbindungsart erfolgt der Stromfluß in den benachbarten Wicklungsteilen in entgegengesetzter Richtung. Bei Stromzuführung nehmen als Folge davon benachbarte Scheiben 23 eine entgegengesetzte magnetische Polarität an. Wie Fig. 1 zeigt, sind die Zwischenräume zwischen den Scheiben und den vorgenannten Anziehungsflächen kleiner als die Zwischenräume zwischen den vorgenannten schrägen Oberflächen der Rippen und den Scheiben, wodurch sich eine Anziehungskraft zur Bewegung des Ankers und des Ventilelementes gegen die Wirkung der Feder 20 entwickelt. Durch diese Bewegung nimmt die

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Größe des Luftspaltes ab und die Kraft auf den Anker zu. Der Weg des Ankers kann durch Anschlagen dor Rippen an die Scheiben begrenzt werden-. Es kann auch das Schließelement 18 so angeordnet werden, daß es einen Anschlag für den Anker bildet.

Die Scheiben und die Wicklungsteile können um den Anker herum angeordnet und die Anschlüsse zu den Wicklungsteilen außerhalb des Gehäuses hergestellt werden. Anschließend kann die Montagegruppe in das Gehäuse durch das offene Ende eingesetzt werden. Die Innanoberflache des offenen Endes des Gehäuses ist mit einem Gewinde versehen, um einen Haltering 26 aufzunehmen, der, wenn er eingeschraubt ist, das Schließelement und die Scheiben zusammenhält. Die Verbindungen zwischen den VVicklungsteilen können durch ausgerichtete Schlitze (nicht wiedergegeben) hergestellt werden, die in den Flanschteilen 24 der Scheiben vorgesehen sind. Ein geeignetes Anschlußteil kann zum Beispiel am Gehäuse oder am Schließelement 18 vorgesehen werden.

Claims

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Erf indungsonspruch
1. Magnetventil, bestehend aus einem zylindrischen Anker aus magnetisierbarer?? Material, mit einer Vielzahl von axial in Abstand voneinander angeordneten ringförmigen Nuten in' seiner äußeren peripheren Oberfläche, wobei die Nuten in Ebenen senkrecht zur Achse der Bewegung des Ankers liegen, mit einer elektrischen Wicklung mit einer Vielzahl von Scheibonwicklungen, die zwischen je einem benachbarten Paar einer Vielzahl von ringförmigen Scheiben liegt, hergestellt aus magnetisierbarer!! Material und den Anker umgebend, wobei sich benachbarte Scheiben untereinander an ihren äußeren Randpartien berühren, es so viele ringförrnigo Scheiben gibt, wie Nuten an dem Anker vorhanden sind, und die Wicklungsteile derart angeordnet sind, daß bei einem elektrischen Stromfluß durch die Wicklungen benachbarte Scheiben eine entgegengesetzte magnetische Polarität annehmen und der magnetische Fluß die Bewegung des Ankers bewirkt, gekennzeichnet dadurch, daß jede dor besagten Scheiben in wenigstens zwei Teile unterteilt ist, wodurch die Scheiben um den Anker herum derart angeordnet werden können, daß sich die inneren Ränder der Scheiben in die betreffenden Nuten erstrecken, wobei die Dicke der inneren .Ränder dor Scheiben in bezug auf die Breite der Nuten derart ausgewählt wird, daß während des unerregten Zustandes der Wicklung die Scheiben in axialer Richtung in bezug auf die Nuten verschoben sind, und daß ein Ventilschließelement vorhanden ist, welches durch den Anker bewegbar ist.

2, Magnetventil nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Stirnflächen der Scheiben und die Stirnflächen der
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Nuten ,die sich im unerrogten Zustand der Wicklung näher beieinander befinden, senkrecht zur Achse der Bewegung des Ankers angeordnet sind.

Magnetventil nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß die anderen Stirnflächen der Scheiben und die Nuten zur "Achse der Bewegung des Ankers derart geneigt sind, daß die Dicke der Scheiben und die Breite der Muten abnimmt, wenn sich der Abstand zur Bevvegungsachse des Ankers vermindert.

Hierzu 1 Seite Zeichnungen