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Magnetventilkopf
eines Magnetventils, das einen in seiner Längsrichtung hin- und herbeweglichen
und in einer Längsrichtung,
wie in einer Ventilschließrichtung,
federvorgespannten Ventilbolzen aufweist, der über eine hiermit verbundene
Ankerplatte von einem in dem Magnetgehäuse in Längsrichtung definiert gehaltenen
Magnetkern mit eingesetzter Magnetspule entgegen der Federvorspannung
des Magnetventils elektromagnetisch anziehbar ist,
Bekannte
Magnetventilköpfe
dieser Art haben ein aus Hülse
und Hülsenboden
bestehendes zweiteiliges Magnetgehäuse. Bei der Montage wird der
Magnetkern bei abgenommenem Hülsenboden
bis zu einem definierten Hülsenanschlag
in die Hülse
geschoben und dann durch den befestigten Boden in der Hülse gehalten.
Dieser Aufbau und die damit verbundenen Montagevorgänge sind
kompliziert und teuer. Außerdem
besteht hierbei das Problem einer zuverlässigen Paßgenauigkeit, bei der es darauf
ankommt, daß der
Magnetkern im Magnetgehäuse
und im zusammengebauten Ma gnetventil eine sehr exakte Ruheposition
gegenüber
der beweglichen Ankerplatte des Magnetventils beibehält.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Magnetventilkopf
der genannten Art so auszubilden, daß er mit einfachen Maßnahmen eine
kostengünstige
sowie paßgenaue
Herstellung und leichte sowie schnelle Montagevorgänge ermöglicht.
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Zur
Lösung
der gestellten Aufgabe zeichnet sich ein Magnetventilkopf der im
Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art erfindungsgemäß durch
die im Kennzeichen dieses Anspruchs aufgeführten Merkmale aus, nämlich dadurch,
daß das
den Magnetkern aufnehmende Magnetgehäuse des Magnetventilkopfes
einstückig
topfförmig
ausgebildet ist, daß das
Magnetgehäuse
an seinem offenen Topfrand eine nach innen vorstehende Innenprofilierung aufweist,
daß der
Magnetkern oder ein eventuell vorhandener und diesen aufnehmender
Magnetkernhalter an seinem Umfang eine nach außen vorstehende Außenprofilierung
aufweist und daß die
Innenprofilierung sowie die Außenprofilierung
gegenseitig bajonettverschlußartig
angepaßt
sind, wobei der Magnetkern in wenigstens einer ersten Drehausrichtung
zum Magnetgehäuse
in dieses in dessen Längsrichtung einschiebbar
und in wenigstens einer zweiten Drehausrichtung zum Magnetgehäuse in diesem durch
bewegungsblockierende stirnseitige Berührungsanlage der Außen- und
Innenprofilierungen in Längsrichtung
fixiert ist.
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Ein
solcher Magnetventilkopf ist aufgrund seiner Einstückigkeit
einfach, preiswert sowie sehr paßgenau herstellbar. Die Bajonettverriegelung
zwischen dem Magnetkern und dem Magnetgehäuse ermöglicht ausgesprochen einfache
sowie schnelle und genaue Montagevorgänge.
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In
weiterer Ausgestaltung ist es gemäß Anspruch 2 besonders bevorzugt,
den Magnetkern im Magnetgehäuse
durch wenigstens ein federndes Druckelement in eine definierte Anlage-
und damit Ruheposition zu drücken
und in dieser zu halten. Das Druckelement ist gemäß Anspruch
3 vorzugsweise als Druckfeder ausgebildet und raumsparend zwischen
dem Boden des Magnetgehäuses
und dem Magnetkern angeordnet. Hierbei kann es sich nach den Ansprüchen 4 und
5 um eine einfache, preiswerte Tellerfeder handeln.
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Eine
derartiges Druckelement verbessert die Paßgenauigkeit des Magnetventilkopfes,
weil es den Magnetkern im montierten Zustand stets in einer sehr exakten
Anlage- und Ruheposition
hält. Außerdem erleichtert
es die Montagevorgänge,
weil der Magnetkern hierfür
im Magnetgehäuse
gegen die Federwirkung verschoben werden kann. Demnach kann der Magnetkern
gegenüber
dem Magnetgehäuse
ohne Anlagekontakt zwischen den Außen- und Innenprofilierungen
leicht und ausreichend gedreht werden, um die Bajonettverriegelung
schnell herzustellen oder erforderlichenfalls auch wieder zu lösen.
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Bei
der Weiterbildung von Anspruch 6 schützt eine Schutzscheibe den
für die
Funktion der Bajonettverriegelung drehbaren Magnetkern vor einem
Abrieb durch eine Relativbewegung der äußeren Ränder der Tellerfeder.
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Die
bevorzugten Merkmalen von Anspruch 7 ermöglichen das problemlose Einsetzen
auch einer Tellerfeder mit relativ großem Außendurchmesser und gegebenenfalls
einer entsprechend groß ausgebildeten
Schutzscheibe, da deren profilierte Außenkonturen wie die Außenprofilierung
des Magnetkerns bei der Montage – und bei einer eventuellen
Demontage – an
der Innenprofilierung des Magnetgehäuses vorbeibewegbar sind.
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Die
Merkmale der Ansprüche
8 und 9 ermöglichen
einen ungehinderten zentralen Durchgriff von beweglichen sowie unbeweglichen
Teilen des Magnetventils. Außerdem
kann über
die Durchführung des
Bodens ein Zurückströmen eines
Mediums erfolgen.
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Die
weitere Ausgestaltung von Anspruch 10 erlaubt eine zuverlässige Stromversorgung,
Aufnahme und Halterung der Magnetspule.
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In
der Praxis hat es sich bewährt,
das Magnetgehäuse
gemäß Anspruch
11 als einstückiges Dreh-Frästeil auszubilden.
Dadurch kann es sehr kostengünstig
und hergestellt werden. Grundsätzlich ist
aber auch möglich,
das Magnetgehäuse
gemäß Anspruch
12 durch Fließpressen
herzustellen.
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Es
hat sich in der Praxis ferner bewährt, für die Außen- und Innenprofilierungen
Gemäß Anspruch
13 ist grundsätzlich
eine umfangsmäßig n-fache
Mehrfachteilung mit n gleich oder größer 1 möglich. In der Praxis hat sich
dabei gemäß Anspruch
14 eine Vierfachteilung besonders bewährt. Die Mehrfachteilung sollte
gemäß Anspruch
15 in Umfangsrichtung vorzugsweise gleichmäßig ausgebildet sein. Bei der
im Mittelfeld liegenden Vierfachteilung beträgt der erforderliche Verdrehwinkel
handhabungsfreundlich 45 Grad, und es gibt hierbei ausreichende
vier lage- bzw. positionsstabilisierende Anlagebereiche zwischen
den Außen-
und Innenprofilierungen des Magnetgehäuses sowie des Magnetkerns.
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Falls
ein den Magnetkern aufnehmender Magnetkernhalter mit Außenprofilierung
vorhanden ist, kann die Außenseite
des Magnetkerns gemäß Anspruch
15 beliebig, wie zylindrisch, geformt sein.
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Die
Erfindung wird nachfolgend an zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 einen
Magnetventilkopf nach der vorliegenden Erfindung in einem ersten
vereinfachten Längsschnitt,
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2 den
Magnetventilkopf aus 1 in einem zweiten vereinfachten
Längsschnitt,
wobei der Magnetkern im Bereich der Außenprofilierung und das Magnetgehäuse im Bereich
der Innenprofilierung geschnitten dargestellt sind,
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3 den
Magnetventilkopf aus den 1 und 2 in einer
vereinfachten und im Bereich seiner Bajonettverriegelung teilweise
geschnittenen Unteransicht und
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4 einen
Magnetkern des Magnetventilkopfes in einer perspektivischen Ansicht.
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Gemäß den 1 und 2 hat
ein Magnetventilkopf eines Magnetventils ein topf- oder hutförmiges Magnetgehäuse 10,
das als einstückiges Dreh-Frästeil ausgebildet
und an seinem offenen Ende mit einem nicht dargestellten Ventilunterteil
verbindbar ist Die Verbindung kann beispielsweise mittels einer Überwurfmutter
oder eines Spann gliedes erfolgen. Im Inneren des Magnetgehäuses 10 befindet
sich ein Magnetkern 12 mit einer in eine Ringnut desselben
einlegbaren Magnetspule 14, die über zwei in Längsrichtung
L des Magnetgehäuses 10 außermittig
verlaufende stiftförmige
Spulenanschlüsse 16 elektrisch
anschließbar
ist.
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Das
Magnetgehäuse 10 hat
an seiner offenen Innenseite eine nach innen ragende Innenprofilierung 18 mit
im vorliegenden Fall in Umfangsrichtung gleichmäßiger Vierfachteilung. Der
Magnetkern 12 hat gemäß detaillierterer
Darstellung in 4 an seinem Umfang eine nach
außen
ragende Außenprofilierung 20 mit
im vorliegenden Fall ebenfalls in Umfangsrichtung gleichmäßiger Vierfachteilung.
Die Innenprofilierung 18 und die Außenprofilierung 20 sind
gemäß 3 gegenseitig
nach Art eines Bajonettverschlusses so aneinander angepaßt, daß der Magnetkern 12 in
einer ersten Drehausrichtung D zum Magnetgehäuse 10 in dieses in
dessen Längsrichtung
L einschiebbar und nach Drehung um etwa 45 Grad in einer zweiten
Drehausrichtung D zum Magnetgehäuse 10 in
diesem durch in Längsrichtung
L bewegungsblockierende stirnseitige Berührungsanlage der Außen- und
Innenprofilierungen 20, 18 fixiert ist.
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In
der Unteransicht aus 3 ist der Zustand der in Längsrichtung
L wirksamen Bewegungsblockierung des Bajonettverschlusses dargestellt.
Zur Verdeutlichung des blockierenden Zusammenwirkens der Innen-
und Außenprofilierungen 18, 20 ist
in 3 rechtsseitig die Innenprofilierung 18 des
Magnetgehäuses 10 teilweise
weggebrochen dargestellt.
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Ein
federndes Druckelement 22 in Form einer Tellerfeder drückt über eine
Schutzscheibe 24 den Magnetkern 12 in Richtung
zum offenen Ende des Magnetgehäuses 10.
Die Tellerfeder liegt mit ihrem zentralen Bereich am Boden des Magnetgehäuses 10 und
mit ihrem äußeren Rand
an der Schutzscheibe 24 an, so daß der für den Bajonettverschluß drehbare
Magnetkern 12 gegenüber
Relativbewegungen der Tellerfeder abriebgeschützt ist.
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In
nicht dargestellter Weise können
das Druckelement 22 bzw. die Tellerfeder und die Schutzscheibe 24 Außenkonturen
aufweisen, die derjenigen der Außenprofilierung 20 des
Magnetkerns 12 entsprechen und bei der Montage sowie im
Betrieb hiermit ausgerichtet gehalten werden. Dadurch können auch
im Durchmesser größere Tellerfedern
und Schutzscheiben eingesetzt werden, da deren Außenkonturen
bei Montagevorgängen
wie die Außenprofilierung
in Längsrichtung
L an den Innenprofilierungen vorbei bewegbar sind. Im bajonettverschlußartig verriegelten
Betriebszustand drücken
die radial äußeren Profilränder der
Tellerfeder und der Schutzscheibe gegen die Außenprofilierung 20 des
Magnetkerns 12.
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Bei
der Montage des Magnetkerns 12 wird dieser – gegebenenfalls
zusammen mit einer im obigen Sinne außen konturierten Schutzscheibe
und einer entsprechend außen
konturierten Tellerfeder – in eine
passende Bajonettöffnungsposition
gegenüber dem
Magnetgehäuse 10 gedreht
und dann in Längsrichtung
L in dieses gerade soweit eingeschoben, daß sich die Außenprofilierung 20 in
der Längsrichtung
L nicht mehr mit der Innenprofilierung 18 überdeckt.
Dabei wird die Tellerfeder, die auch in mehreren aufeinanderliegenden
Stücken
eingebaut sein kann, in ihrem Federungsbereich zusammengedrückt. Dann
wird der Magnetkern 12 – gegebenenfalls zusammen mit
der entsprechend konturierten Schutzscheibe und der entsprechend
konturierten Tellerfelder – um
etwa 45 Grad in eine Bajonettverschlußposition gedreht und losgelassen,
so daß die Tellerfeder über die
Schutzscheibe 24 die Außenprofilierung 20 und
damit den Magnetkern 12 exakt positionierend gegen die
Innenprofilierung 18 drückt
und in dieser Position hält.
Nun befindet sich die Stirnseite des Magnetkerns 12 in
einer definierten Ruhe- bzw. Einbaulage des Magnetventilkopfes und
nach Anbringung desselben auch in einer definierten Ruhe- bzw. Einbaulage
zum Magnetventil.
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Im
Boden des Magnetgehäuses 10 ist
eine zentrale Durchführung 26 ausgebildet.
Hiermit fluchtende zentrale Durchführungen befinden sich auch im
Magnetkern 12, in dem Druckelement 22 bzw. der Tellerfeder
und in der Schutzscheibe 24. Diese Durchführungen
dienen zum ungehinderten Durchführen
von in Längsrichtung
L beweglichen oder feststehenden Teilen des Magnetventils. Außerdem kann im
Betrieb über
die Durchführung
des Bodens und über
die Freiräume,
welche sich zwischen den Außenprofilierungen
des Magnetkerns und den Innenprofilierungen des Magnetgehäuses ergeben,
ein Strömungsmedium
zurückfließen.
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Gemäß 4 hat
der Magnetkern 12 an einer Stirnseite eine zum Aufnehmen
der Magnetspule 14 dienende Ringnut. Diese weist im zusammengebauten
Zustand des gesamten Magnetventils in Richtung zu einer nicht dargestellten,
in Längsrichtung
L beweglichen, dem Magnetkern 12 benachbarten und hiervon
anziehbaren Ankerplatte. Der Magnetkern 12 hat zwei mit
der Ringnut verbundene außermittige Durchbrüche zum
Durchführen
der stiftförmigen
Spulenanschlüsse 16,
die im zusammengebauten Zustand durch entsprechende außermittige
Durchbrüche
der Schutzscheibe 24, des Druckelements 22 und
des Bodens des Magnetgehäuses 10 greifen. Diese
Durchbrüche
ermöglichen
auch ein zumindest vorübergehendes
Hindurchführen
von Hilfswerkzeugen, die sicherstellen, daß gegebenenfalls vorhandene
profilierte Außenkonturen
der Tellerfeder 22 sowie der Schutzscheibe 24 bei
der Montage mit den Außenkonturen
des Magnetkernes in Drehrichtung fluchtend ausgerichtet gehalten
werden können.
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Der
Magnetventilkopf kann bezüglich
seiner Detailgestaltung im Rahmen der Erfindung vielfältig abgeändert werden.
Wichtig ist dabei stets, daß das Magnetgehäuse einstückig ausgebildet
ist und daß der
Magnetkern über
einen leicht zu schließenden sowie
zu öffnenden
Bajonettverschluß im
Magnetgehäuse
gehalten wird.