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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Solenoidventil (Elektromagnetventil), das ein Ventilelement mit Hilfe eines beweglichen Eisenkerns eines Elektromagnetbetätigungsabschnitts in direkt wirkender Weise öffnet und schließt.
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Elektromagnetventile, die ein Ventilelement in direkt wirkender Weise mit Hilfe eines beweglichen Eisenkerns eines Elektromagnetbetätigungsabschnitts öffnen und schließen sind bekannt und beispielsweise in der japanischen Patentoffenlegungsschrift
JP 2004-156709 A beschrieben.
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Ein Elektromagnetventil dieser Art umfasst einen festen Eisenkern und einen beweglichen Eisenkern, die einander durch eine magnetische Kraft, die durch Erregung einer Erregerspule erzeugt wird, anziehen, ein Sitzventilelement, das durch die Wirkung des beweglichen Eisenkerns auf einem Ventilsitz aufsetzt bzw. von diesem abhebt, um einen Strömungsdurchgang zu schließen bzw. zu öffnen, eine Eisenkernrückführfeder, welche den beweglichen Eisenkern zu einer Ursprungsposition (einer Ventil-geschlossen Position, an welcher das Ventilelement auf dem Ventilsitz aufsitzt), an welcher der bewegliche Eisenkern von dem festen Eisenkern getrennt ist, vorspannt, und eine Ventilrückführfeder, die das Ventilelement in einer Richtung vorspannt, in welcher das Ventilelement von dem Ventilsitz abhebt.
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Das Elektromagnetventil ist so aufgebaut, dass dann, wenn die Erregerspule nicht eingeschaltet ist, der bewegliche Eisenkern durch die Vorspannkraft der Eisenkernrückführfeder von dem festen Eisenkern getrennt wird und dass das Ventilelement über den beweglichen Eisenkern gegen den Ventilsitz gepresst wird, um den Strömungsdurchgang zu verschließen. Das Elektromagnetventil ist außerdem so aufgebaut, dass dann, wenn die Erregerspule eingeschaltet ist, das Ventilelement von dem Ventilsitz durch eine Vorspannkraft der Ventilrückführfeder abgehoben wird und den Strömungsdurchgang öffnet, da der bewegliche Eisenkern von dem festen Eisenkern angezogen wird und die Vorspannkraft der Eisenkernrückführfeder nicht länger auf das Ventilelement einwirkt.
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Wird das Elektromagnetventil aber von dem Ventil-offen Zustand, in welchem die Erregerspule eingeschaltet ist und die Eisenkernrückführfeder durch den beweglichen Eisenkern zusammengedrückt wird, in den Ventil-geschlossen Zustand umgeschaltet, in dem die Stromversorgung der Erregerspule abgeschaltet wird, trennt sich der bewegliche Eisenkern mit hoher Geschwindigkeit von dem festen Eisenkern, was dazu führt, dass das Ventilelement aufgrund der Trägheitskraft des beweglichen Eisenkerns mit hoher Stoßkraft auf dem Ventilsitz auftrifft. Daher besteht das Problem, dass das Ventilelement leicht verschleißt. Außerdem besteht das weitere Problem, dass ein Übertragungselement (eine Druckstange), die zwischen dem beweglichen Eisenkern und dem Ventilelement vorgesehen ist, um eine Betätigungskraft von dem beweglichen Eisenkern auf das Ventilelement zu übertragen, ebenfalls leicht verschleißt.
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Beschreibung der Erfindung
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben beschriebenen Probleme von Elektromagnetventilen zu vermeiden und den Verschleiß eines Ventilelements und eines Übertragungselements zu verringern, um dadurch die Haltbarkeit sowie die Ansprechgeschwindigkeit zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird mit der Erfindung im Wesentlichen durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Zur Lösung der Erfindung wird ein Elektromagnetventil gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gebildet, dass entlang einer Ventilachse ein fester Eisenkern und ein beweglicher Eisenkern, die durch eine magnetische Kraft, die durch Einschalten einer Erregerspule erzeugt wird, zueinander gezogen werden, ein in einem Strömungsdurchgang ausgebildeter Ventilsitz, ein Ventilelement zum Öffnen und Schließen des Strömungsdurchgangs durch Abheben von bzw. Aufsetzen auf dem Ventilsitz durch Betätigung mittels des beweglichen Eisenkernes und ein Übertragungselement zur Übertragung einer Betätigungskraft der beweglichen Eisenkernanordnung auf das Ventilelement angeordnet werden.
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Die bewegliche Eisenkernanordnung umfasst einen beweglichen Eisenkern, der von dem festen Eisenkern angezogen wird, eine hohle Kappe, die an einem vorderen Ende des beweglichen Eisenkerns angebracht ist, so dass eine Vorwärtsbewegung der hohlen Kappe relativ zu dem beweglichen Eisenkern begrenzt wird, und ein Druckelement, das in das Innere der Kappe so eingesetzt ist, dass es zwischen einer Position, an welcher es an der Kappe anliegt, und einer Position, an welcher es an dem beweglichen Eisenkern anliegt, vorwärts und rückwärts bewegbar ist, und das dafür sorgt, dass das Ventilelement über das Übertragungselement gegen den Ventilsitz gepresst wird.
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Die Kappe wird durch eine Eisenkernrückführfeder in einer Richtung vorgespannt, in welcher sich der bewegliche Eisenkern von dem festen Eisenkern entfernt. Zwischen dem beweglichen Eisenkern und dem Druckelement ist eine Dämpfungsfeder vorgesehen, um den beweglichen Eisenkern in Richtungen vorzuspannen, in denen sie sich voneinander entfernen. Das Ventilelement wird durch ein Ventilrückführfeder in einer Richtung vorgespannt, in welcher das Ventilelement von dem Ventilsitz abhebt. Vorspannkräfte F1, F2 und F3 der Eisenkernrückführfeder, der Dämpfungsfeder bzw. der Ventilrückführfeder stehen in folgender Beziehung zueinander: F1 > F2 > F3.
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Das Elektromagnetventil gemäß der vorliegenden Erfindung ist außerdem so aufgebaut, dass dann, wenn die Erregerspule nicht eingeschaltet ist und die bewegliche Eisenkernanordnung durch die Vorspannkraft der Eisenkernrückführfeder eine Ursprungsposition einnimmt und das Druckelement das Ventilelement über das Übertragungselement gegen den Ventilsitz presst, Lücken zwischen dem Druckelement und dem beweglichen Eisenkern und zwischen dem Druckelement und der Kappe vorliegen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung weist der bewegliche Eisenkern zur Verriegelung einen Flanschabschnitt an dem Außenumfang seines vorderen Endes auf. Die Kappe weist eine Eisenkerneinsetzbohrung auf, in welche der bewegliche Eisenkern passt, einen Eisenkernverriegelungsabschnitt, mit welchem der Flanschabschnitt des beweglichen Eisenkerns verriegelt wird, ein Druckelementgehäuse, in welchem das Druckelement aufgenommen ist, und Anlagesitzflächen in seinem Inneren, die an dem Druckelementgehäuse ausgebildet sind und an denen das Druckelement anschlägt, sowie eine Federplatte für die Eisenkernrückführfeder an einem Außenumfang ihres vorderen Endes. Außerdem wird angestrebt, dass das Druckelement scheibenförmig ist und Anlageschultern aufweist, die an den Anschlagsitzflächen anliegen.
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Außerdem sind vorzugsweise Vorsprünge und Eingriffsnuten, die ineinander eingreifen, um als ein Rotationsverhinderungsmechanismus zu dienen, an einer Seitenfläche des Druckelementes und einer Bohrungswand der Kappe ausgebildet.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Druckelementgehäuse der Kappe oval geformt sein, die Anschlagsitzflächen und die Eingriffsnuten können an axial gegenüberliegenden Positionen an einer Seitenwand des Druckelementgehäuses ausgebildet sein, das Druckelement kann so geformt sein, dass sein Durchmesser kürzer ist als ein Axialbohrungsdurchmesser des Druckelementgehäuses, und die Anschlagschultern und die Vorsprünge können an diametral gegenüberliegenden Positionen an dem Druckelement ausgebildet sein.
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Da das oben beschriebene Elektromagnetventil gemäß der vorliegenden Erfindung so aufgebaut ist, dass die Vorspannkräfte F1, F2 und F3 der Eisenkernrückführfeder, der Dämpfungsfeder und der Ventilrückführfeder in einer solchen Beziehung stehen, dass gilt: F1 > F2 > F3, und da ein Spalt zwischen dem Druckelement und dem beweglichen Eisenkern und zwischen dem Druckelement und der Kappe besteht, wenn die bewegliche Eisenkerneinheit an der Ursprungsposition ist, wenn die bewegliche Eisenkernanordnung von einer Arbeitsposition, an welcher die Erregerspule eingeschaltet ist, durch Abschalten der Stromversorgung der Erregerspule zu der Ursprungsposition verschoben wird, wirkt die Betätigungskraft des beweglichen Eisenkerns, der durch die Vorspannkraft der Eisenkernrückführfeder von dem festen Eisenkern getrennt wird, über die Dämpfungsfeder und das Druckelement auf das Übertragungselement, wodurch das Ventilelement auf dem Ventilsitz aufsetzt, wobei es die Dämpfungsfeder zusammenpresst.
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Da die Trägheitskraft des beweglichen Eisenkerns durch die Kompression der Dämpfungsfeder absorbiert wird, schlägt somit das Ventilelement nicht hart auf dem Ventilsitz auf und das Druckelement schlägt nicht mit hoher Stoßkraft an dem Übertragungselement an. Dadurch wird der Verschleiß verringert und die Haltbarkeit des Ventilelements und des Übertragungselements wird erhöht.
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Wenn die bewegliche Eisenkernanordnung von der Ursprungsposition durch Einschalten der Erregerspule zu der Arbeitsposition verschoben wird, presst außerdem die komprimierte Dämpfungsfeder den beweglichen Eisenkern zu dem festen Eisenkern und unterstützt den Anziehungsvorgang, was zu einer schnellen und einfachen Anfangsbewegung des beweglichen Eisenkerns sowie zu einer verbesserten Ansprechcharakteristik führt.
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Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein Schnitt durch eine Ausführungsform des Elektromagnetventils gemäß der vorliegenden Erfindung.
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2 ist ein vergrößerter Schnitt durch wesentliche Teile von 1.
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3 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der beweglichen Eisenkernanordnung und
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4 ist eine vergrößerte Darstellung von wesentlichen Elementen aus 1, wobei ein anderer Betriebszustand dargestellt ist.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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In 1 ist ein Dreiwege-Elektromagnetventil als beispielhafte Ausführungsform für das Elektromagnetventil gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Dieses Elektromagnetventil umfasst einen Hauptventilabschnitt 1 mit einem Sitzventilelement 5, das von bzw. auf zwei Ventilsitzen 3 und 4 abhebt bzw. aufsetzt, um einen Strömungsdurchgang zu öffnen und zu schließen, und einen Elektromagnetbetätigungsabschnitt 2 zur Betätigung des Ventilelements 5. Der Hauptventilabschnitt 1 und der Elektromagnetbetätigungsabschnitt 2 sind im Tandem entlang einer Ventilachse L, die eine Mittelachse des Elektromagnetventils darstellt, angeordnet.
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Der Hauptventilabschnitt 1 weist einen Ventilkörper 8 auf, der aus einem im Wesentlichen quadratischen Block besteht, wobei der Block einen Zufuhranschluss P, einen Ausgangsanschluss A und einen Ablassanschluss R aufweist, die an seiner einen Seitenfläche ausgebildet sind. In dem Ventilkörper 8 ist eine kreisförmige Bohrung 9a vorgesehen, die eine Ventilkammer 9 bildet und sich von einer Endfläche 8a, welche der Endfläche, der der Elektromagnetbetätigungsabschnitt 2 zugeordnet ist, gegenüberliegt, in das Innere des Ventilkörpers 8 erstreckt. Ein kreisförmiger Ventilsitzblock 10 ist an der Bohrung 9a angebracht und über ein Befestigungselement 11, das an der Endfläche 8a angebracht ist, im Inneren der Bohrung 9a befestigt. In dem Inneren der Ventilkammer 9, die durch den Ventilsitzblock 10 in der Bohrung 9a definiert wird, ist das Ventilelement 5 so vorgesehen, dass es entlang der Ventilachse L hin- und herbewegt werden kann.
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Wie sich auch aus 2 ergibt, ist in dem Ventilsitzblock 10 ein Zufuhrströmungsdurchgang 13 ausgebildet, welcher den Zufuhranschluss P mit der Ventilkammer 9 verbindet. In dem Ventilkörper 8 ist ein Ablassströmungsdurchgang 14 ausgebildet, welcher den Ablassanschluss R mit der Ventilkammer 9 verbindet. Ein Zufuhrventilsitz 3, der um eine Öffnung des Zufuhrströmungsdurchgangs 13 ausgebildet ist, und ein Ablassventilsitz 4, der um eine Öffnung des Ablassströmungsdurchgangs 14 ausgebildet ist, sind auf der Ventilachse L angeordnet und nehmen gegenüberliegende Positionen in der Ventilkammer 9 ein. Zwischen den Ventilsitzen 3 und 4 ist das Ventilelement 5 verschiebbar angeordnet. Außerdem öffnet sich ein Ausgangsströmungsdurchgang, welcher den Ausgangsanschluss A mit der Ventilkammer 9 verbindet, in einer Seitenwand der Ventilkammer 9.
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Das Ventilelement 5, ein kurzes säulenförmiges Element aus Gummi oder synthetischem Gummi, wird durch einen zylindrischen Ventilhalter 18 aus Kunstharz oder Kunststoff gehalten, indem es in den Ventilhalter 18 eingesetzt und durch die Vorspannkraft einer Ventilrückführfeder 19, die zwischen dem Ventilelement 5 und dem Ventilsitzblock 10 vorgesehen ist, zu dem Ablassventilsitz 4 vorgespannt wird. An linken und rechten Seitenflächen des Ventilhalters 18 ist ein Paar paralleler Druckstangen 20, die sich in einer Richtung der Ventilachse L erstrecken, integral als Übertragungselemente vorgesehen, um eine Betätigungskraft von einem Elektromagnetbetätigungsabschnitt 2 auf das Ventilelement 5 zu übertragen. Die vorderen Enden der Druckstangen 20 erstrecken sich durch Stangenbohrungen 22, die an dem Ventilkörper 8 ausgebildet sind, in das Innere einer Eisenkernkammer 21, die zwischen dem Ventilkörper 8 und dem Elektromagnetbetätigungsabschnitt 2 ausgebildet ist. Die Eisenkernkammer 21 ist in einem konkaven Abschnitt, der in dem Ventilkörper 8 vorgesehen ist, ausgebildet.
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In 1 umfasst der Elektromagnetbetätigungsabschnitt 2 eine prismatische magnetische Abdeckung 25, die aus einem magnetischem Material, beispielsweise Eisen, hergestellt ist. Im Inneren der magnetischen Abdeckung 25 weist der Elektromagnetbetätigungsabschnitt 2 einen hohlen Spulenkörper 27 aus einem nichtmagnetischen Material, um den eine Erregerspule 26 gewickelt ist, eine magnetische Platte 28 aus einem magnetischen Material, die zwischen einem Ende des Spulenkörpers 27 und dem Ventilkörper 8 vorgesehen ist, eine innere Bohrung 29, die sich durch den Spulenkörper 27 und die magnetische Platte 28 erstreckt, und einen festen Eisenkern 30 sowie einen beweglichen Eisenkern 31 auf, die aus einem magnetischen Material bestehen und im Inneren der inneren Bohrung 29 vorgesehen sind, um sich magnetisch anzuziehen. Die magnetische Platte 28 ist der magnetische Abdeckung 27 magnetisch zugeordnet, indem ihr äußerer Umfang an einer Innenfläche der magnetischen Abdeckung 25 anliegt.
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Wie beispielhaft in 3 für den beweglichen Eisenkern 31 dargestellt ist, weisen der feste Eisenkern 30 und der bewegliche Eisenkern 31 einen ovalen Querschnitt auf, der einem nach links und rechts gestreckten Kreis ähnelt, oder zwei Kreisen, die über zwei parallele Seiten, welche die Kanten der Kreise berühren, verbunden sind. An Seitenflächen des festen Eisenkerns 30 und des beweglichen Eisenkerns 31 sind flache abgerundete Nuten 32a an einander axial gegenüberliegenden Positionen ausgebildet. Flache Abschnitte 32b, die flache Oberflächen aufweisen, sind an axial gegenüberliegenden Positionen der Hauptachsen ausgebildet. An einem Ende der Eisenkerne 30 und 31 in axialer Richtung sind jeweils ovale Flanschabschnitte 30a bzw. 31a ausgebildet. Der feste Eisenkern 30 und der bewegliche Eisenkern 31 sind im Inneren der ovalen inneren Bohrung 29 angeordnet, die sich durch den Spulenkörper 27 und die magnetische Platte 28 erstreckt, so dass ihre anderen Enden, an welchen die Flanschabschnitte 30a und 31a nicht vorgesehen sind, einander zugewandt sind. Man beachte, dass gemäß der vorliegenden Erfindung der Begriff ”oval” auch elliptische und ähnliche Formen umfasst.
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Der feste Eisenkern 30 ist fest im Inneren der inneren Bohrung 29 angeordnet, indem der Flanschabschnitt 30a in einen konkaven Abschnitt 27a des Spulenkörpers 27 eingesetzt und zwischen dem Spulenkörper 27 und einem Endwandabschnitt 25a der magnetischen Abdeckung 25 eingeklemmt wird. Der feste Eisenkern ist außerdem magnetisch der magnetischen Abdeckung 25 zugeordnet, indem die Endwand 25a an dem Flanschabschnitt 30a anliegt.
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Andererseits ist der bewegliche Eisenkern 31 im Inneren der inneren Bohrung 29 entlang der Ventilachse L beweglich angeordnet, wobei sein vorderes Ende, an welchem der Flansch 31a ausgebildet ist, sich in das Innere der Eisenkernkammer 21 erstreckt. An diesem vorderen Ende des beweglichen Eisenkerns 31 sind ein Kappe 33 und ein Druckelement 34 angebracht, wobei eine Dämpfungsfeder 35 zwischen dem Druckelement 34 und dem beweglichen Eisenkern 31 vorgesehen ist. Durch den beweglichen Eisenkern 31, die Kappe 33, das Druckelement 34 und die Dämpfungsfeder 35 wird eine bewegliche Eisenkernanordnung 31A gebildet.
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Die Kappe 33 ist ein kurzes säulenförmiges hohles Element und weist eine ovale Eisenkerneinsetzbohrung 37 auf, in welche der bewegliche Eisenkern 31 hineinpasst, einen ovalen Eisenkernverriegelungsabschnitt 38, mit welchem der Flanschabschnitt 31a des beweglichen Eisenkerns 31 verriegelt wird, und ein ovales Druckelementgehäuse 39, in welchem das Druckelement 34 aufgenommen ist, die konzentrisch in dieser Reihenfolge von dem hinteren Ende bis zu dem vorderen Ende im Inneren der Kappe 33 angeordnet sind. Wie in 3 dargestellt ist, wird die Kappe 33 auf dem beweglichen Eisenkern 31 angebracht, indem die Kappe 33 von der hinteren Endseite des beweglichen Eisenkerns 31 aufgesetzt wird. Da der Flanschabschnitt 31a des beweglichen Eisenkerns 31 mit dem Eisenkernverriegelungsabschnitt 38 von einer vorderen Oberflächenseite der Kappe 33 verriegelt wird, wird die Kappe 33 so an dem beweglichen Eisenkern 31 angebracht, dass ihre Vorwärtsbewegung begrenzt wird. Die Rückwärtsbewegung der Kappe 33 relativ zu dem beweglichen Eisenkern 31 ist ohne Weiteres möglich.
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Die Kappe 33 kann jedoch auch so an dem beweglichen Eisenkern 31 angebracht werden, dass ihre Rückwärtsbewegung ebenfalls eingeschränkt ist. Mit anderen Worten kann die Kappe 33 fest an dem beweglichen Eisenkern 31 montiert werden. Die Kappe 33 kann ebenfalls eine ovale Form aufweisen.
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Das Bezugszeichen 37a in 3 bezeichnet einen Vorsprung, der an der inneren Wand der Eisenkerneinsetzbohrung 37 ausgebildet ist, um an dem flachen Abschnitt 32b des beweglichen Eisenkerns 31 anzuliegen und den beweglichen Eisenkern 31 stabil abzustützen.
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An einem Außenumfang des vorderen Endes der Kappe 33 ist ein flanschähnlicher Federsitz 46 ausgebildet. Zwischen dem Federsitz 46 und der magnetischen Platte 28, die ein an dem Ventilkörper 8 befestigtes Element darstellt, ist eine Eisenkernrückführfeder 47 vorgesehen. Die Eisenkernrückführfeder 47 spannt den beweglichen Eisenkern 31 über die Kappe 33 in einer Richtung vor, in der sich der bewegliche Eisenkern 31 von dem festen Eisenkern 30 wegbewegt.
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In dem Druckelementgehäuse 39 der Kappe 33 ist das Druckelement 34 so aufgenommen, dass es zwischen einer Position, an welcher es an den Anlagesitzflächen 41 an einem vorderen Endabschnitt der Kappe 33 anliegt, und einer Position, an welcher es an einer hinteren Endfläche 31b des beweglichen Eisenkerns 31 anliegt, verschiebbar ist. Zwischen einem konkaven Abschnitt 34a, der an dem Druckelement 34 ausgebildet ist, und einem Boden der Federgehäusebohrung 31c, die an dem beweglichen Eisenkern 31 ausgebildet ist, ist eine Dämpfungsfeder 35 vorgesehen, die das Druckelement 34 und den beweglichen Eisenkern 31 in Richtungen vorspannt, in denen sie sich voneinander entfernen. Ist der konkave Abschnitt 34a tief genug, um die Dämpfungsfeder 35 aufzunehmen, kann auch auf die Federgehäusebohrung 31c verzichtet werden.
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Das Druckelement 34 ist weist eine scheibenähnliche Form auf, deren Länge in einer axialen Richtung kleiner ist als die der Kappe 33 und deren Durchmesser kleiner ist als ein Bohrungsdurchmesser des ovalen Druckelementgehäuses 39 in Richtung der Nebenachse. An diametral gegenüberliegenden Positionen an den Seitenflächen des Druckelements 34 sind Rotationsverhinderungsvorsprünge 42 und Anlageschultern 43 ausgebildet, so dass sie jeweils eine Hälfte der axialen Länge des Druckelementes 34 einnehmen. Die Rotationsverhinderungsvorsprünge 42 sind als Halbsäulenelemente ausgebildet und erstrecken sich in axialer Richtung von dem vorderen Halbabschnitt der Seitenfläche des Druckelements 34 in einer axialen Richtung. Die Anlageschultern 43 sind bogenförmig ausgebildet und erstrecken sich in Umfangsrichtung von dem hinteren Halbabschnitt der Seitenfläche des Druckelementes 34 in einer axialen Richtung.
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Andererseits sind an dem vorderen Ende der Kappe 33 halbkreisförmige Eingriffsnuten 44, in welche die Rotationsverhinderungsvorsprünge 42 des Druckelementes 34 eingreifen, an in Richtung der Nebenachse gegenüberliegenden Positionen an einer Bohrungswand des Druckelementgehäuses 39 ausgebildet. Außerdem sind die Anlagesitzflächen 41, an welchen die Anlageschultern 42 anliegen und verriegelt werden, an einer inneren Bodenfläche der Bohrungswand ausgebildet.
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Die Befestigung des Druckelements 34 an der Kappe 33 wird wie folgt durchgeführt: das Druckelement 34 wird so angeordnet, dass die Rotationsverhinderungsvorsprünge 42 und die Anlageschultern 43 einander in einer Richtung der Hauptachse des Druckelementgehäuses 39 zugewandt sind (vgl. 3). Das Druckelement 34 wird in das Innere des Druckelementgehäuses 39 eingesetzt, wobei die Dämpfungsfeder 35 zwischen dem Druckelement 34 und dem beweglichen Eisenkern 31 vorgesehen ist. Dann wird ein Werkzeug in eine Werkzeugbohrung 34b eingesetzt und das Druckelement 34 um 90 Grad um die Achse gedreht, um die Rotationsverhinderungsvorsprünge 42 in Eingriff mit den Eingriffsnuten 44 zu bringen. Hierdurch wird das Druckelement 34 zwischen der Kappe 33 und dem beweglichen Eisenkern 31 angeordnet, wobei die Dämpfungsfeder 35 zusammengepresst wird.
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An diesem Punkt stehen die Vorspannkräfte F1, F2 und F3 der Eisenkernrückführfeder 47, der Dämpfungsfeder 35 und der Ventilrückführfeder 19 in folgendem Verhältnis zueinander: F1 > F2 > F3.
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Wenn die Erregerspule 26 nicht eingeschaltet ist und der bewegliche Eisenkern 31 durch die Eisenkernfeder 47 so gedrückt wird, dass er eine Ursprungsposition (Ventil-geschlossen Position) einnimmt, an welcher er von dem festen Eisenkern 30 getrennt ist, so presst, wie in den 1 und 2 gezeigt ist, das Druckelement 34 das Ventilelement 5 über die Druckstangen 20 gegen den Zufuhrventilsitz 3. An diesem Punkt liegen zwischen dem Druckelement 34 und der vorderen Endfläche 31b des beweglichen Eisenkerns 31 und zwischen dem Druckelement 34 und den Anlagesitzflächen 41 der Kappe 33 Lücken (Spalte) x bzw. y vor.
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Wenn bei dem Elektromagnetventil mit dem obigen Aufbau die Erregerspule 26 nicht eingeschaltet ist, nimmt die bewegliche Eisenkernanordnung 31A die Ursprungsposition ein, an welcher der bewegliche Eisenkern 31 durch die Vorspannkraft der Eisenkernrückführfeder 47, die über die Kappe 33 wirkt, von dem festen Eisenkern 30 getrennt wird, wie es in den 1 und 2 gezeigt ist. Da das Druckelement 34 an diesem Punkt an den Druckstangen 20 anliegt und die Druckstangen 20 entgegen der Vorspannkraft der Ventilrückführfeder 19 presst, wird das Ventilelement 5 von dem Ablassventilsitz 4 abgehoben, um den Ablassströmungsdurchgang 14 zu öffnen, und wird gegen den Zufuhrventilsitz 3 gepresst, um den Zufuhrströmungsdurchgang 13 zu schließen. Dadurch werden der Ausgangsanschluss A und der Auslassanschluss R über die Ventilkammer 9 miteinander in Verbindung gebracht.
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Da die Beziehung F1 > F2 > F3 zwischen den Vorspannkräften F1, F2 und F3 der Eisenkernrückführfeder 47, der Dämpfungsfeder 35 und der Ventilrückführfeder 19 hergestellt wird, wird die Dämpfungsfeder 35 zwischen dem beweglichen Eisenkern 31 und dem Druckelement 34 zusammengepresst, und die Lücken x bzw. y existieren zwischen der vorderen Endfläche 31b des beweglichen Eisenkerns 31 und dem Druckelement 34 bzw. zwischen dem Druckelement 34 und den Anlagesitzflächen 41 der Kappe 33.
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Wird die Erregerspule 26 in diesem Zustand eingeschaltet, so bewegt sich die bewegliche Eisenkernanordnung 31A zu einer Arbeitsposition (Ventil-offen Position), da der bewegliche Eisenkern 31 von dem festen Eisenkern 30 angezogen wird, wobei die Eisenkernrückführfeder 47 durch die Kappe 33 die in Eingriff mit dem beweglichen Eisenkern 31 steht, zusammengepresst wird (vgl. 4). Wenn sich die Kappe 33 bewegt und die Lücke zwischen den Anlagesitzflächen 41 und den Anlageschultern 43 gleich null wird, tritt die Kappe 33 in Eingriff mit dem Druckelement 34 und bewegt das Druckelement 34 mit zu der Arbeitsposition.
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Wenn die bewegliche Eisenkernanordnung 31A zu der Arbeitsposition bewegt ist, wird das Ventilelement 5 durch die Vorspannkraft der Ventilrückführfeder 19 von dem Ventilsitz 3 abgehoben, um den Zufuhrströmungsdurchgang 13 zu öffnen, und gegen den Ablassventilsitz 4 gepresst um den Ablassströmungsdurchgang 14 zu schließen, da die Druckkraft des Druckelementes 34 nicht länger auf die Druckstangen 20 wirkt. Somit werden der Zufuhranschluss P und der Ausgangsanschluss A in Verbindung miteinander gebracht, und der Ablassanschluss R wird von dem Ausgangsanschluss A getrennt. Außerdem existiert zwischen dem Druckelement 34 und den Druckstangen 20 eine kleine Lücke.
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Man beachte, dass dann, wenn die Erregerspule 26 eingeschaltet wird und der bewegliche Eisenkern 31 sein Anziehungsverhalten beginnt, die komprimierte Dämpfungsfeder 35 den beweglichen Eisenkern 31 zu dem festen Eisenkern 31 presst, um den Anziehungsvorgang zu unterstützen, was zu einer schnellen und einfachen Anfangsbewegung des beweglichen Eisenkerns 31 und damit zu einem verbesserten Anspruchsverhalten führt.
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Wird die Erregerspule 26 von dem eingeschalteten Zustand in einen nicht mit Strom versorgten Zustand umgeschaltet, so wird die bewegliche Eisenkernanordnung 31A durch die Vorspannkraft der Eisenkernrückführfeder 47 zu der Ursprungsposition umgeschaltet. In diesem Fall hebt das Ventilelement 5 von dem Ablassventilsitz 4 ab und setzt auf dem Zufuhrventilsitz 3 auf, um den Ablassströmungsdurchgang 14 zu öffnen und den Zufuhrströmungsdurchgang 13 zu verschließen, da eine Betätigungskraft des beweglichen Eisenkerns 31 über die Dämpfungsfeder 35 auf das Druckelement 34 wirkt und dazu führt, dass das Druckelement 34 an den Druckstangen 20 anliegt und diese presst. Obwohl das Druckelement 34 hierbei an einer Position anhält, an welcher das Ventilelement 5 auf dem Zufuhrventilsitz 3 aufsetzt, da das Druckelement 34 an den Druckstangen 20 anschlägt, bewegt sich der bewegliche Eisenkern 31 durch die Trägheitskraft weiter und hält an einer Position an, die in den 1 und 2 dargestellt ist und an welcher die Dämpfungsfeder 35 zusammengepresst wird. Zwischen den Anlageschultern 43 des Druckelements 34 und den Anlagesitzflächen 41 der Kappe 33 wird dann die Lücke y gebildet.
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Wenn die Stromversorgung der Erregerspule 26 abgeschaltet wird und das Ventilelement 5 auf dem Zufuhrventilsitz 3 aufsetzt, wird somit die Trägheitskraft des beweglichen Eisenkerns 31 durch die Kompression der Dämpfungsfeder 35 absorbiert und wirkt weich auf das Druckelement 34 und die Druckstangen 20. Dadurch schlägt das Ventilelement 5 nicht durch die Trägheitskraft des beweglichen Eisenkerns 31 hart an dem Ventilsitz 3 an, und das Druckelement 34 schlägt nicht mit hoher Stoßkraft an den Druckstangen 20 an, was zu einem verringerten Verschleiß und einer verbesserten Haltbarkeit des Ventilelements 5 und der Druckstangen 20 führt.
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Obwohl bei der dargestellten Ausführungsform der Querschnitt des festen Eisenkerns 30 und des beweglichen Eisenkerns 31 oval dargestellt ist, kann die Querschnittsform auch kreisförmig sein. Es bedarf keiner weiteren Erwähnung, dass in diesem Fall Elemente und ihre Form, die sich auf den festen Eisenkern 30 und den beweglichen Eisenkern 31 beziehen, beispielsweise die innere Bohrung 29, die sich durch den Spulenkörper 27 und die magnetische Platte 28 erstreckt, und die Eisenkerneinsetzbohrung 37 und der Eisenkernverriegelungsabschnitt 38 der Kappe 33 ebenfalls kreisförmig ausgebildet sind.
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Obwohl bei der dargestellten Ausführungsform ein Dreiwege-Elektromagnetventil gezeigt ist, kann die Erfindung auch bei Elektromagnetventilen mit anderen Zahlen von Anschlüsse, beispielsweise einem Zweiwege-Elektromagnetventil oder einem Vierwege-Elektromagnetventil eingesetzt werden.
