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Die
Erfindung betrifft ein Ventil für
gasförmige
und flüssige
Medien.
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Ein
aus der
DE 44 44 910
A1 bekanntes Magnetventil weist einen aus Kunststoff gebildeten
Ventilkörper
mit einem Ventilsitz und einem Mediumsausgang auf. Dem Ventilkörper ist
ein Magnetkopf zugeordnet, der eine elektrische Spulenwicklung,
ein topfförmiges
Magnetjoch mit einem Innenmagnetkern und einem Außenmagnetkern
und einen das Magnetjoch eng umschließenden Kunststoffmantel besitzt.
Der Kunststoff-Ventilkörper und
der Kunststoffmantel des Magnetjochs sind durch Ultraschallschweißung miteinander
verbunden. Der innerhalb der Spulenwicklung vorgesehene Innenmagnetkern weist
eine axial durchgehende Bohrung auf, die mit einem in der Stirnwand
des Kunststoffmantels ausgebildeten Mediumseingang korrespondiert.
In einer Ventilkammer ist ein einen Dichtbolzen für den Ventilsitz
tragender plattenförmiger
Magnetanker gelagert, der von dem den rohrförmigen Innenmagnetkern überragenden
Außenmagnetkern übergriffen und
axial geführt
ist.
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Die
DE 34 16 337 A1 zeigt
ein Magnetventil mit einem Ventilkörper, einem Ventilsitz, einem
Ventilverschlusskörper
an einem Anker, der in einem Ankerführungsrohr verschiebbar gelagert
ist, das von einer in einem Spulengehäuse angeordneten elektrischen
Spulenwicklung umgeben ist. Am Ventilgehäuse oder am Spulengehäuse kann
ein Vorsprung vorgesehen sein, der in eine Ausnehmung des jeweils anderen
Gehäuses
nach Art einer Schnappverbindung eingreift.
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Die
DE 34 16 336 C2 zeigt
ein Magnetventil, das einen Ventilkörper mit einem Eingang, einem Ausgang
und einem Ventilsitz aufweist. Der Ventilkörper besitzt hakenförmige Vorsprünge, die
einen Kunststoffmantel eines Magnetkopfes bügelartig übergreifen. Der Magnetkopf
beinhaltet eine elektrische Spulenwicklung, die in einem topfförmigen Magnetjoch
gelagert ist, das von dem Kunststoffmantel eng umschlossen ist.
in dem Magnetkopf befindet sich ein Ankerführungsrohr, in dem ein mit
Dichtbolzen versehener stabförmiger
Magnetanker axial verschiebbar gelagert ist.
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Die
DE 71 18 515 U offenbart
ein Magnetventiloberteil mit einem Magnetspulenkörper, einem Hülsenrohr
und einem Ventilverschlussdeckel, die eine einstückige Einheit in Form eines
Kunststoffkörpers
bilden. In diesen Kunststoffkörper
greift ein Gegenkern des Magnetventils ein. Der Gegenkern kann mittels
Nocken, Zapfen oder dergleichen lagegesichert sein.
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Die
DE 66 09 359 U betrifft
einen Wechselstrom-Magneten, dessen Polkern und Anker innerhalb
und dessen Spule und Magnetjoch außerhalb eines druckdichten
Rohres angeordnet sind. Der Polkern und der Anker können aus
Blechlamellen hergestellt sein und das Blechlamellenpaket des Jochs kann
mit Kunststoff umspritzt sein.
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Die
DE 43 32 948 A1 offenbart
ein Elektromagnetventil mit einem Magnetkopf, der eine Magnetspule
und einen Magnetkopf aufweist, die in einem Kunststoffkörper eingebettet
sind. Der Kunststoffkörper
besitzt einen vorstehenden Rand, der einen Anschlussflansch eines
Ventilkörpers
außen übergreift
und mit dem Flansch mittels Ultraschallschweißung verbunden ist. Das Elektromagnetventil besitz
einen plattenförmigen
Anker, der mit einer Schraubenfeder beaufschlagt ist. Der Ventilkörper weist
am Außenumfang
ausgebildete Ringnuten auf, in denen jeweils ein O-Ring gelagert
ist.
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Die
DE 44 19 446 C2 zeigt
ein Ventil mit einem topfförmigen
Ventilkörper,
der einen Gehäuseunterteil
und einen in diesen eingesetzten Gehäuseoberteil aufweist. In den
Gehäuseoberteil
ist ein Magnetjoch eingeschraubt, das eine Elektrospule umschließt. In dem
Ventilkörper
befindet sich ein plattenförmiger
Anker, der mit einer scheibenförmigen Flachformfeder
beaufschlagt ist. Der Anker wirkt mit einem Dichtbolzen gegen einen
in den Ventilkörper einschraubbaren
Ventilsitz. Sowohl das Magnetjoch als auch der Ventilsitz sind axial
stufenlos justierbar.
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Der
DE 38 34 444 A1 ist
ein in Miniaturbauweise ausgeführtes
elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil zu entnehmen, dessen
eine nur geringe Masse aufweisender Anker einseitig durch eine Membranfeder
geführt
ist. Das Einspritzventil wird in einen aus Kunststoff hergestellten
Ventilträger
eingebaut.
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Die
DE 195 38 092 C1 offenbart
einen Entgasungsfilter mit einer Membran, die mit einer elastischen
Folie abgedichtet, die einen frei beweglichen Rand aufweist, so
dass bei einem membranseitigen Überdruck
randseitig ein Gasdurchtrittsspalt entsteht.
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Die
DE 40 04 700 A1 zeigt
einen Schließdämpfer für eine sanitäre Wasserarmatur,
der eine Membran aufweist, die zur Abdichtung innerhalb einer Griffkappenbohrung
einen nach außen
ragenden Wulst besitzt.
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Die
DE 26 57 504 A1 zeigt
einen Geräuschdämpfungseinsatz
für Sanitärarmaturen,
der aus einem dauerelastischen Material hergestellt und als zylindrisches
Formstück
ausgebildet ist, das an beiden Endbereichen wulstförmige Verdickungen
für eine Abdichtung
an der Innenwand zylindrischer Wasserführungen aufweist.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Ventil der vorbeschriebenen
Art dahingehend weiterzubilden, dass mit einfachen Mitteln eine
kompakte Baueinheit mit zuverlässiger
Funktionstüchtigkeit auch
bei außergewöhnlichen
Beanspruchungen in aggressiver Umgebung erzielt wird.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Zweckmäßige Ausgestaltungen
und Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.
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Weitere
Vorteile und wesentliche Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden
Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen, die in schematischer
Darstellung eine bevorzugte Ausführungsform
als Beispiel zeigt. Es stellen dar:
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1 ein
erfindungsgemäßes Ventil
in einer vergrößerten Darstellung
in einer Seitenansicht,
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2 das
Ventil der 1 in der Draufsicht,
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3 das
Ventil der 1 und 2 in einer
vergrößerten Darstellung
gemäß dem Schnitt A-A
der 2,
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4 das
Ventil der 1 und 2 in einer
vergrößerten Darstellung
gemäß dem Schnitt B-B
der 2,
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5 das
Ventil der 1 und 2 in einer
vergrößerten Darstellung
gemäß dem Schnitt C-C
der 2 und
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6 das
Ventil der 1 und 2 in einer
vergrößerten Darstellung
gemäß dem Schnitt D-D
der 1.
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Das
in der Zeichnung dargestellte Ventil ist für gasförmige und flüssige Medien
vorgesehen und ist im wesentlichen als kreisförmiger zylindrischer Körper ausgebildet.
Das Ventil weist einen Ventilkörper 1 und
einen mit diesem verbundenen Magnetkopf 2 auf. Der Ventilkörper 1 besitzt
einen bezüglich
der Mittenachse 3 des Ventils koaxial angeordneten Eingang 4 mit
einem in eine Ventilkammer 5 einmündenden Ventilsitz 6 und
einen in der Zeichnung nicht erkennbaren Ausgang für das Medium,
der mit der Ventilkammer 5 verbunden ist.
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Der
Magnetkopf 2 besitzt ein bevorzugt kreisrundes topfförmiges Magnetjoch 7,
eine ringförmige
elektrische Spulenwicklung 8 und einen Kunststoffmantel 9,
der eine dem Ventilkörper 1 entfernt
liegende Stirnwand 10 und eine kreiszylindrische Umfangswand 11 mit
einer Ringwand 12 aufweist, die das Magnetjoch 7 in
Richtung zum Ventilkörper 1 hin überragt.
Die Ringwand 12 ragt bis in den Ventilkörper 1 hinein, wobei
ein kreisringförmiger
Kragen 13 des Ventilkörpers 1 die
Ringwand 12 außen übergreift.
Der Kragen 13, der mit einer Stirnseite an einem Bund 14 der
Ringwand 12 anliegt, besitzt einen Wulst 15, der
in eine Ausnehmung 16 der Ringwand 12 bevorzugt
federelastisch eingreift. Durch den Eingriff des Wulstes 15 in
die Ausnehmung 16 ist eine so genannte Klips- oder Rastverbindung
gegeben, so dass der Ventilkörper 1 und
der Magnetkopf 2 durch einfaches axiales Zusammenstecken
zuverlässig miteinander
verbunden werden können.
Statt der Rastverbindung oder zusätzlich dazu können der Ventilkörper 1 und
der Magnetkopf 2 auch durch Verkleben oder Verschweißen, insbesondere
Ultraschallschweißen,
verbunden werden.
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Der
Zeichnung ist weiterhin zu entnehmen, dass innerhalb des Umfangsbereichs
der Ringwand 12 ein mit dem Ventilsitz 6 korrespondierender
Dichtbolzen 17 vorgesehen ist, der bevorzugt aus einem gummielastischen
Werkstoff besteht. Der Dichtbolzen 17 ist an einem Magnetanker 18 befestigt,
vorzugsweise anvulkanisiert, der als scheibenförmiger Plattenanker ausgebildet
ist. Der äußere Durchmesser
des Magnetankers 18 ist nur etwas kleiner als der innere
Durchmesser der Ringwand 12. An der dem Magnetjoch 7 abgewandten
Seite des Magnetankers 18 ist eine scheibenförmige Flachfeder 19 vorgesehen,
deren kreisringförmiger
Außenrand 20 beim
vorliegenden Ausführungsbeispiel
an einer Schulter der Ringwand 12 abgestützt ist.
Dabei ist die Flachfeder 19 derart aus ihrer Ebene heraus
etwa schüsselförmig gebogen,
dass eine Federkraft auf den Dichtbolzen 17 einwirkt, wodurch
letzterer dicht gegen den Ventilsitz 6 gedrückt wird.
Statt der dargestellten Abstützung
kann es auch vorteilhaft sein, den Außenrand 20 der Flachfeder 19 in
einer Nut der Ringwand 12 ortsfest zu lagern. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
ist die Anordnung so getroffen worden, dass bei nicht eingeschaltetem
Magneten zwischen dem Magnetjoch 7 und dem Magnetanker 18 ein
Abstand 21 besteht.
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Das
Magnetjoch 7 besitzt einen Innenmagnetkern 22,
der sich innerhalb der Spulenwicklung 8 befindet, und einen
Außenmagnetkern 23,
der die Spulenwicklung 8 umgibt. Der Innenmagnetkern 22 und
der Außenmagnetkern 23 sind
so bemessen und ausgebildet, dass ihre dem Ventilkörper 1 bzw.
dem Magnetanker 18 zugewandten Stirnenden 24 eine gemeinsame
Ebene bilden. Der scheibenförmige Magnetanker 18 und
die Stirnenden 24 sind so ausgebildet und einander zugeordnet,
dass der Magnetanker 18 sowohl mit dem Innenmagnetkern 22 als auch
mit dem Außenmagnetkern 23 korrespondiert, so
dass eine hohe Magnetkraftübertragung
gewährleistet
ist.
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Der
Spulenwicklung 8 sind Anschlüsse 25 zugeordnet,
die durch die Stirnwand 10 des Kunststoffmantels 9 hindurchgeführt sind
und diese nach außen
hin überragen.
Das Ventil kann vorzugsweise in ein hier nicht dargestelltes Vergasergehäuse eines Verbrennungsmotors
oder in ein anderes Gehäuse eingesetzt
werden. Um gegenüber
einem solchen Gehäuse
eine gute Abdichtung zu erzielen, kann am äußeren Umfang der Stirnwand 10 des
Kunststoffmantels 9 ein nach außen vorstehender Ringwulst 26 angeformt
sein. Zur weiteren Abdichtung des Ventils gegenüber dem Gehäuse können sowohl am Umfang des Kunststoffmantels 9 als
auch am Ventilkörper 1 Ringnuten 27, 28, 29 für die Lagerung
von nicht dargestellten O-Ringen ausgebildet sein, die an der Wand
des Gehäuses
anliegen.
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Das
Magnetjoch 7 ist von dem Kunststoffmantel 9 zweckmäßig eng
umschlossen, und zwar so, dass der Magnetkopf 2 eine unlösbare Baueinheit ist.
Dazu kann es günstig
sein, das Magnetjoch 7 mit dem Kunststoffmaterial so zu
umspritzen oder zu umgießen,
dass alle auch an die Spulenwicklung 8 angrenzenden Spalte
hohlraumfrei mit dem Kunststoffmaterial gefüllt sind, so dass eine kompakte
Baueinheit gegeben ist. Für
eine innige Verbindung des Magnetjochs 7 mit dem Kunststoffmantel 9,
kann es günstig
sein, eine mechanische Verzahnung auszubilden. Dafür kann gemäß der Darstellung
in 6 der Außenmagnetkern 23 mindestens
einen, vorzugsweise vier Schlitze 30, 31, 32, 33 aufweisen,
die von dem Material des Kunststoffmantels 9 ebenfalls ausgefüllt sind,
wodurch ein inniger Verbund gegeben ist. Der Außenmagnetkern 23 ist
durch die Schlitze 30, 31, 32, 33 in
diesen Bereichen entsprechend geteilt, so dass beim vorliegenden
Ausführungsbeispiel
vier Teilkreissegmente 34, 35, 36, 37 gebildet sind.
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Wenn
die Spulenwicklung 8 mit einer elektrischen Spannung versorgt
wird, wird der Magnetkopf 2 aktiviert, so dass der Magnetanker 18 durch
die Magnetkraft gegen die Kraft der Flachfeder 19 nach oben
gegen das Magnetjoch 7 gezogen wird. Dadurch gibt der Dichtbolzen 17 den
Ventilsitz 6 frei und das Medium kann strömen bzw.
fließen.