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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Magnetventilvorrichtung nach dem Anspruch 1, sowie ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 14.
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Es sind bereits schnellschaltende Magnetventilvorrichtungen vorgeschlagen worden.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Schaltgeschwindigkeit bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 14 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
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Vorteile der Erfindung
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Es wird eine Magnetventilvorrichtung, insbesondere eine kleinbauende Magnetventilvorrichtung, mit zumindest einer magnetischen Spule mit einem offenen Magnetkreis, sowie zumindest einem beweglich gelagerten Magnetanker, wobei eine Ventilschaltzeit kürzer als 3 ms, und insbesondere kürzer als 2 ms ist, vorgeschlagen.
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Vorteilhaft kann dadurch eine Geschwindigkeit, insbesondere eine Schaltgeschwindigkeit der Magnetventilvorrichtung verbessert werden. Insbesondere kann dadurch eine Schaltfrequenz erhöht werden, wodurch beispielsweise ein Sortiervorgang vorteilhaft optimiert werden kann. Zudem kann vorteilhaft ein besonders schnelles Öffnen und/oder Schließen eines Ventils, insbesondere Magnetventils ermöglicht werden, wodurch beispielsweise Sortiervorgänge präziser gesteuert werden können. Es ist beispielsweise vorstellbar, dass bei einem derart schnellen abwechselnden Öffnen und Schließen besonders kleine Mengen eines Mediums und/oder eine besonders kleine Anzahl an Körnern eines Schüttguts, insbesondere einzelne Körner eines Schüttguts vorteilhaft von einer großen Menge abgetrennt werden können. Insbesondere können vorteilhaft besonders kleine Teilmengen realisiert werden.
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Unter einer „kleinbauenden Magnetventilvorrichtung“ soll insbesondere eine Magnetventilvorrichtung verstanden werden mit einem Gesamtgewicht von weniger als 10 kg, vorzugsweise weniger als 1 kg, bevorzugt weniger als 0,1 kg und besonders bevorzugt weniger als 10 g. Insbesondere beträgt eine maximale Erstreckung der kleinbauenden Magnetventilvorrichtung höchstens 10 cm, vorzugsweise höchstens 5 cm, bevorzugt höchstens 3 cm oder besonders bevorzugt höchstens 1 cm. Der offene Magnetkreis ist insbesondere als ein in sich geschlossener magnetischer Fluss ausgebildet, welcher zumindest teilweise außerhalb eines, insbesondere zumindest teilweise aus einem ferromagnetischen Material ausgebildeten, Festkörpers und/oder einer, insbesondere zumindest teilweise ferromagnetischen, Flüssigkeit verläuft. Insbesondere ist der offene Magnetkreis frei von einem geschlossenen, insbesondere einen geschlossenen Kreis ausbildenden und/oder zumindest teilweise im einem Inneren einer magnetischen Spule verlaufenden, ferromagnetischen Kern. Der Magnetanker ist insbesondere zumindest teilweise aus einem ferromagnetischen Material ausgebildet. Insbesondere wechselwirkt der Magnetanker mit einem Magnetfeld und/oder einem magnetischen Fluss in der Umgebung, insbesondere mit einem Magnetfeld und/oder einem magnetischen Fluss der magnetischen Spule. Vorzugsweise ist der Magnetanker dazu vorgesehen bei einer Änderung eines umgebenden magnetischen Flusses und/oder Magnetfelds, insbesondere bei einer Änderung des magnetischen Flusses der magnetischen Spule eine Kraft, insbesondere eine Reluktanzkraft, zu erfahren, wodurch insbesondere eine Bewegung des Magnetankers ausgelöst werden kann. Insbesondere ist der Magnetanker dazu vorgesehen mittels einer Lorenzkraft und/oder vorzugsweise einer Reluktanzkraft in einem Magnetfeld, vorzugsweise einem Magnetfeld der magnetischen Spule, bewegt zu werden, wobei vorzugsweise die Bewegung des Magnetankers ein zumindest teilweises Öffnen und/oder ein zumindest teilweises Schließen eines Ventils, insbesondere Magnetventils, zur Folge hat. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt. Insbesondere verläuft zumindest ein Teil des offenen Magnetkreises durch den Magnetanker. Die bewegliche Lagerung des Magnetankers umfasst insbesondere zumindest eine Feder, zumindest eine Schiene und/oder zumindest einen Schenkmechanismus. Eine Ventilschaltzeit ist insbesondere als eine Zeitdauer zu verstehen, welche vergeht während sich der Magnetanker zwischen zwei Endpositionen bewegt. Eine Endposition kann beispielsweise eine vollständig geöffnete Position eines Magnetventils, eine vollständig geschlossene Position eines Magnetventils und/oder eine vordefinierte, zumindest semistabile Zwischenposition des Magnetventils umfassen. Vorzugsweise schaltet ein Magnetventil in einer Ventilschaltzeit von einem vollständig geschlossenen Zustand zu einem vollständig geöffneten Zustand und/oder von einem vollständig geschlossenen Zustand zu einem vollständig geöffneten Zustand um. Insbesondere umfasst die Ventilschaltzeit die Zeit von einer Aktivierung eines Schaltvorgangs bis zu einem Beenden der Bewegung des Magnetankers und/oder des Schaltvorgangs. Eine kurze Ventilschaltzeit kann insbesondere durch eine niedrige Induktivität der magnetischen Spule und/oder einen geringen ohmschen Widerstand eines Wicklungsmaterials der magnetischen Spule erzielt werden, insbesondere da dadurch vorteilhaft eine Zeit in der das Magnetfeld der magnetischen Spule sich aufbaut kurzgehalten werden kann. Des Weiteren kann die Magnetventilvorrichtung insbesondere zumindest eine weitere magnetische Spule umfasst, welche insbesondere um eine mit einer Spulenachse der magnetischen Spule zusammenfallende weitere Spulenachse zentriert ist.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass, insbesondere bei einer Bestromung der magnetischen Spule durch eine Steuereinheit, höchstens 60 %, vorzugsweise höchstens 45 % und bevorzugt höchstens 30 % des Magnetkreises, insbesondere einer Gesamtheit aller durch die magnetische Spule erzeugter Magnetfeldlinien, vorzugsweise des gesamten durch die magnetische Spule erzeugten magnetischen Flusses, innerhalb von ferromagnetischen Bauteilen verläuft. Dadurch kann vorteilhaft eine Induktivität der magnetischen Spule geringgehalten werden, wodurch insbesondere ein schneller Aufbau des Magnetfelds der magnetischen Spule ermöglicht werden kann. Dadurch kann insbesondere eine Dynamik der Magnetventilvorrichtung verbessert werden. Zudem kann vorteilhaft eine Gewichtsreduzierung ermöglicht werden. Außerdem kann dadurch vorteilhaft eine kompakte Bauweise ermöglicht werden, insbesondere durch eine vorteilhafte Platzersparnis für ferromagnetische Bauteile des Magnetkreises. Insbesondere weist der offene Magnetkreis zumindest einen großen Luftspalt, vorzugsweise eine Mehrzahl großer Luftspalte auf. Vorzugsweise ist zumindest eine Außenform zumindest eines ferromagnetischen Bauteils an den von der magnetischen Spule erzeugten magnetischen Fluss angepasst. Dadurch kann vorteilhaft eine Kraft-Weg-Kennlinie der Magnetventilvorrichtung optimiert werden. Vorzugsweise weist die Magnetventilvorrichtung eine zumindest abschnittsweise lineare, vorzugsweise konstante, Kraft-Weg-Kennlinie auf.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass eine Induktivität der magnetischen Spule mit dem offenen Magnetkreis weniger als 40 %, insbesondere weniger als 30 %, vorteilhaft weniger als 20%, vorzugsweise weniger als 15 % und besonders bevorzugt weniger als 10 % einer Induktivität einer zumindest im Wesentlichen identisch ausgebildeten weiteren magnetischen Spule mit einem geschlossenen Magnetkreis entspricht. Dadurch kann vorteilhaft eine Zeitdauer zu einem vollständigen Aufbau eines Magnetfelds der magnetischen Spule bei einem Einschaltvorgang der magnetischen Spule geringgehalten werden. Dadurch kann vorteilhaft eine Geschwindigkeit, insbesondere eine Schaltgeschwindigkeit der Magnetventilvorrichtung, insbesondere im Vergleich mit einer magnetischen Spule mit einem geschlossenen Magnetkreis, verkürzt werden. Insbesondere verläuft in einem geschlossenen Magnetkreis zumindest 90 %, vorzugsweise zumindest 95 %, bevorzugt zumindest 99 % und besonders bevorzugt 100 % des magnetischen Flusses innerhalb von ferromagnetischen Bauteilen. Unter „im Wesentlichen identisch“ soll insbesondere mit gleicher Wicklungszahl, mit gleichem Wicklungsmaterial, mit gleichem Wicklungsradius, mit gleicher Wicklungshöhe, mit gleicher Wicklungsbreite, mit gleichem Wicklungsquerschnitt und mit gleicher Wicklungsform verstanden werden.
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Außerdem wird vorgeschlagen, dass die magnetische Spule niederohmig ausgebildet ist, insbesondere einem ohmschen Widerstand kleiner als 3 Ω, vorzugsweise kleiner als 1 Ω, bevorzugt kleiner als 0,5 Ω und besonders bevorzugt kleiner als 0,2 Ω aufweist. Dadurch kann vorteilhaft eine Zeitdauer zu einem vollständigen Aufbau eines Magnetfelds der magnetischen Spule geringgehalten werden, wodurch vorteilhaft eine Geschwindigkeit, insbesondere eine Schaltgeschwindigkeit der Magnetventilvorrichtung verbessert werden kann. Vorteilhaft kann eine hohe Dynamik der Magnetventilvorrichtung erreicht werden. Vorteilhaft kann eine niederohmige magnetische Spule eine geringe Wicklungszahl, insbesondere mit weniger als 250 Wicklungen, vorzugsweise mit weniger als 150 Wicklungen, bevorzugt mit weniger als 100 Wicklungen und besonders bevorzugt mit weniger als 50 Wicklungen, aufweisen. Zudem können die Wicklungen vorteilhaft mit einem großen Durchmesser des Wicklungsdrahts zu einer Reduktion des ohmschen Widerstands der Spule ausgebildet sein.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der zumindest eine Magnetanker und/oder zumindest ein, insbesondere stationäres, Gegenstück des Magnetankers zumindest teilweise als ein Permanentmagnet ausgebildet ist. Dadurch kann vorteilhaft eine magnetische Kraft des Permanentmagneten für eine Rückstellung des Magnetankers aus einer ausgelenkten Position verwendet werden. Dadurch kann vorteilhaft eine Dynamik erhöht werden. Vorteilhaft geschieht die Rückauslenkung insbesondere unabhängig von mechanischen Verschleißteilen, wodurch insbesondere eine Lebensdauer der Magnetventilvorrichtung erhöht werden kann. Zudem ist möglich, dass dadurch eine Dichtwirkung der Magnetventilvorrichtung verbessert werden kann, insbesondere unabhängig von mechanischen Verschleißteilen. Unter „zumindest teilweise ausgebildet“ soll insbesondere zumindest zu 30 %, vorzugsweise zumindest zu 50 %, vorteilhaft zumindest zu 70 %, bevorzugt zumindest zu 90 % und besonders zu 100 % als Permanentmagnet ausgebildet verstanden werden. Der Permanentmagnet ist insbesondere zumindest teilweise als ein Neodym-Eisen-Bor Magnet, als ein Samarium-Cobalt Magnet, als ein Aluminium-Nickel-Cobalt Magnet und/oder als ein Strontiumferrit Magnet ausgebildet.
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Außerdem wird vorgeschlagen, dass der zumindest eine Magnetanker und/oder zumindest das, insbesondere stationäre, Gegenstück des Magnetankers zumindest teilweise aus einem, insbesondere leicht um- und/oder entmagnetisierbaren, Werkstoff mit einer Koerzitivfeldstärke kleiner als 200 kA/m, vorzugsweise kleiner als 150 kA/m, bevorzugt kleiner als 100 kA/m und besonders bevorzugt größer als 50 kA/m, ausgebildet ist. Dadurch kann insbesondere eine vorteilhafte Schaltbarkeit der Magnetventilvorrichtung erreicht werden. Zudem kann insbesondere durch eine wechselnde Auf- und Entmagnetisierung vorteilhaft ein dauerhaftes Verbleiben in einem geöffneten und/oder geschlossenen Schaltzustand, insbesondere unabhängig von einer Magnetfeld der magnetischen Spule, ermöglicht werden. Es ist vorstellbar, dass der, insbesondere leicht um- und/oder entmagnetisierbare, Werkstoff mittels des Magnetfelds der magnetischen Spule aufmagnetisierbar ist. Zudem ist vorstellbar, dass die Magnetventilvorrichtung eine Entmagnetisierungseinheit, beispielsweise mit einer H-Brücke, insbesondere zu einer Erzeugung eines kurzen elektrischen Pulses, aufweist, welcher dazu vorgesehen ist den, insbesondere leicht um- und/oder entmagnetisierbaren, Werkstoff mittels der magnetischen Spule zu entmagnetisieren. Der, insbesondere leicht um- und/oder entmagnetisierbare, Werkstoff ist insbesondere zumindest teilweise als ein Aluminium-Nickel-Cobalt Magnet ausgebildet.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass der zumindest eine Magnetanker eine, insbesondere maximale, Erstreckung senkrecht zu einer Bewegungsachse des zumindest einen Magnetankers aufweist, welche kleiner als 10 mm, insbesondere kleiner als 7 mm, vorzugsweise kleiner als 5 mm und besonders bevorzugt kleiner als 3 mm ist. Dadurch kann vorteilhaft eine kleinbauende Magnetventilvorrichtung ermöglicht werden. Vorteilhaft kann eine kompakte Bauweise ermöglicht werden. Zudem können dadurch vorteilhaft Aneinanderreihungen von Magnetventilvorrichtungen mit einem engen Rastermaß ermöglicht werden.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Magnetventilvorrichtung eine Rückstelleinheit, zu einer selbsttätigen Rückauslenkung des zumindest einen Magnetankers in eine Grundposition des Magnetankers aufweist. Dadurch kann vorteilhaft eine Komplexität verringert werden, insbesondere indem die Rückauslenkung selbsttätig und frei von einer Steuerung durch die Steuereinheit und/oder die magnetische Spule geschieht. Zudem kann vorteilhaft eine einfache Festlegung der Grundposition ermöglicht werden. Vorteilhaft kann mittels der Rückstelleinheit eine durch die magnetische Spule bei einem Schaltvorgang aufgewandte Kraft zumindest vorübergehend gespeichert werden und für eine Rückauslenkung des Magnetankers verwendet werden. Die Rückstelleinheit umfasst insbesondere zumindest ein Rückstellelement, beispielsweise eine Magnetfeder, zumindest einen elektrischen Stellmotor, zumindest eine Druckluftdüse und/oder vorzugsweise zumindest eine Feder. Beispielsweise erfolgt im Falle der Feder und/oder der Magnetfeder eine Auslenkung des Magnetankers durch die Magnetventilvorrichtung entgegen einer Federkraft der Feder und/oder der Magnetfeder, wodurch vorteilhaft eine potentielle Energie in der Feder gespeichert werden kann. Die in der Feder und/oder der Magnetfeder gespeicherte potentielle Energie führt insbesondere bei einem Abschalten der magnetischen Spule zu einer selbsttätigen Rückauslenkung des Magnetankers. Mittels einer Druckluftdüse kann vorteilhaft mittels Druckluft ein Impuls auf zumindest einen Teil des Magnetankers gegeben werden, was insbesondere zu einer Bewegung des Magnetankers in die Grundposition führen kann. Alternativ oder zusätzlich ist vorstellbar, dass die Rückauslenkung des Magnetankers zumindest teilweise gravitativ geschieht. Insbesondere kann beispielsweise eine externe Last bei einem Schaltvorgang mitbewegt werden, welche nach einem Abstellen des Magnetfelds der magnetischen Spule den Magnetanker, insbesondere mittels einer Gravitationskraft, zurück in die Grundposition bewegt. Vorteilhaft können mehrere unterschiedliche Rückstellelemente in einer Rückstelleinheit kombinierbar sein. Zudem kann zumindest ein Rückstellelement, beispielsweise eine Spiralfeder, insbesondere die magnetische Leitfähigkeit der Spiralfeder, vorteilhaft zu einer Beeinflussung des bei einer Aktivierung der magnetischen Spule erzeugten magnetischen Flusses dienen, wodurch vorteilhaft ein Magnetfeldverlauf optimiert werden kann.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass die Rückstelleinheit einstückig mit dem zumindest einem Magnetanker ausgebildet ist. Dadurch kann vorteilhaft eine Komplexität verringert werden, insbesondere durch einen Verzicht auf zusätzliche, separat ausgebildete Bauteile. Unter „einstückig“ soll insbesondere zumindest stoffschlüssig verbunden verstanden werden, beispielsweise durch einen Schweißprozess, einen Klebeprozess, einen Anspritzprozess und/oder einen anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Prozess, und/oder vorteilhaft in einem Stück geformt verstanden werden, wie beispielsweise durch eine Herstellung aus einem Guss und/oder durch eine Herstellung in einem Ein- oder Mehrkomponentenspritzverfahren und vorteilhaft aus einem einzelnen Rohling. Der Magnetanker kann beispielsweise zumindest teilweise als ein Permanentmagnet, welcher vorzugsweise zumindest teilweise die Rückstelleinheit ausbildet, ausgebildet sein. Permanentmagnete, wie beispielsweise NdFeB, verfügen insbesondere über eine hohe Energiedichte, welche, insbesondere je nach Orientierung des Permanentmagneten, zu einer Abstoßung und/oder Anziehung benachbarter ferromagnetischer Bauteile des Magnetkreises führen, insbesondere während einer Bestromung der magnetischen Spule. Die Abstoßung und/oder Anziehung kann vorteilhaft zu einer selbsttätigen Rückauslenkung des Magnetankers führen. Alternativ oder zusätzlich ist vorstellbar, dass ein von dem Magnetanker verschiedenes Bauteil des Magnetkreises, beispielsweise das stationäre Gegenstück des Magnetankers, welches insbesondere bei einer Aktivierung der magnetischen Spule mit dem Magnetanker anziehend und/oder abstoßend wechselwirkt, zumindest teilweise als einem Permanentmagnet ausgebildet ist. Zudem kann alternativ die Anziehung und/oder Abstoßung des Permanentmagneten zu einer Dichtwirkung der Magnetventilvorrichtung in einem geschlossenen Zustand zumindest beitragen und/oder die Dichtwirkung der Magnetventilvorrichtung in einem geschlossenen Zustand erzeugen. Insbesondere kann der Permanentmagnet einen geöffneten Grundzustand eines „normally open“ (NO) Magnetventils oder einen geschlossenen Zustand eines „normally closed“ (NC) Magnetventils bewirken und/oder sichern.
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Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Rückstelleinheit zumindest einen Teil des zumindest einen Magnetankers zumindest im Wesentlichen umgreift. Dadurch kann vorteilhaft eine kompakte Bauweise ermöglicht werden, wodurch vorteilhaft eine Platzersparnis erreicht werden kann. Vorteilhaft kann dadurch, insbesondere bei einer Anordnung mehrerer Magnetventilvorrichtungen nebeneinander, ein kleines Rastermaß ermöglicht werden. Außerdem kann, insbesondere bei einer zumindest teilweisen Ausbildung der Rückstelleinheit aus einem, vorzugsweise ferromagnetischen, Metall, ein magnetischer Fluss optimiert werden. Unter „im Wesentlichen umgreifen“ soll insbesondere zumindest zu 50 %, vorzugsweise zumindest zu 75 %, vorteilhaft zumindest zu 100 %, bevorzugt zumindest zweimal zu 100 % und besonders bevorzugt zumindest fünfmal zu 100 % umgreifend verstanden werden. Beispielsweise kann die Rückstelleinheit zumindest eine Spiralfeder umfassen, welche insbesondere zumindest teilweise spiralförmig um den Magnetanker herum verläuft. Vorteilhaft kann die Spiralfeder so an dem Magnetanker fixiert sein, dass eine Auslenkung des Magnetankers zu einer Verformung der Spiralfeder führt, insbesondere unter Aufbau einer potentiellen Energie, insbesondere einer Spannenergie, in der Spiralfeder. Ferner kann die Rückstelleinheit, vorzugsweise die Spiralfeder, insbesondere zusätzlich zu dem Magnetanker zumindest ein weiteres ferromagnetisches Bauteil des Magnetkreises zumindest im Wesentlichen umgreifen.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Magnetventilvorrichtung eine Abschirmeinheit zur Verhinderung von Gegeninduktion benachbarter magnetischer Spulen aufweist. Dadurch kann vorteilhaft eine Abschirmung des, insbesondere von der magnetischen Spule erzeugten, Magnetfelds nach außen geschaffen werden, wodurch eine gegenseitige Beeinflussung von benachbarten Spulen vorteilhaft verhindert werden kann. Dadurch kann vorteilhaft bei einer Anordnung mehrerer Magnetventilvorrichtungen nebeneinander ein kleines Rastermaß ermöglicht werden. Die Abschirmeinheit ist insbesondere dazu vorgesehen den magnetischen Fluss der magnetischen Spule, in einem durch die Abschirmeinheit definierten Bereich zu halten. Insbesondere bündelt die Abschirmeinheit dazu den magnetischen Fluss in einem Außenbereich rund um die magnetische Spule, wobei vorzugsweise der offene magnetische Kreis erhalten bleibt. Insbesondere umfasst die Abschirmeinheit zumindest ein Abschirmelement, welches zumindest teilweise als zumindest ein dünner Stab, als zumindest ein dünnes Gitter, als zumindest eine leitfähige Folie und/oder als zumindest eine leitfähige Schicht ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Abschirmeinheit als zumindest eine von isolierenden Bereichen unterbrochene Abfolge und/oder flächige Anordnung von Abschirmelementen ausgebildet. Insbesondere kann die Abschirmeinheit mittels laminieren zumindest einer Mehrzahl an Abschirmelementen hergestellt sein.
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Ferner wird ein Magnetventil mit zumindest einer Magnetventilvorrichtung vorgeschlagen. Vorteilhaft kann eine Geschwindigkeit, insbesondere eine Schaltgeschwindigkeit der Magnetventilvorrichtung verbessert werden. Insbesondere kann dadurch eine Schaltfrequenz erhöht werden, wodurch beispielsweise ein Sortiervorgang vorteilhaft optimiert werden kann. Zudem kann vorteilhaft ein besonders schnelles Öffnen und/oder Schließen des Magnetventils ermöglicht werden, wodurch beispielsweise Sortiervorgänge präziser gesteuert werden können. Es ist beispielsweise vorstellbar, dass bei einem derart schnellen abwechselnden Öffnen und Schließen besonders kleine Mengen eines Mediums und/oder eine besonders kleine Anzahl an Körnern eines Schüttguts, insbesondere einzelne Körner eines Schüttguts vorteilhaft von einer großen Menge abgetrennt werden können. Insbesondere können vorteilhaft besonders kleine Teilmengen realisiert werden. Insbesondere ist das Magnetventil als „normally open“ Ventil, als „normally closed“ Ventil, als Sitzventil oder als Nadelventil ausgebildet.
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Zudem wird ein Ventilsystem, insbesondere zu einer Sortierung von Saatgut, mit einer Mehrzahl an Magnetventilen mit einem ein Rastermaß von höchstens 7 mm, insbesondere höchstens 6 mm, vorzugsweise höchstens 5 mm, vorteilhaft höchstens 3 mm, bevorzugt höchstens 2 mm oder besonders bevorzugt höchstens 1 mm, vorgeschlagen. Dadurch kann vorteilhaft ein kleinbauendes Ventilsystem ermöglicht werden. Beispielsweise kann dadurch vorteilhaft eine besonders kleine maximale Korngröße, welche durch die Magnetventile des Magnetventilsystems durchlässig ist erzielt werden, wodurch eine effektive Sortierung und/oder Leitung von Schüttgut mit besonders kleinen Korngrößen ermöglicht werden kann. Unter einem Rastermaß soll insbesondere eine Baubreite eines einzelnen Magnetventils des Magnetventilsystems, vorzugsweise ein Abstand zwischen zwei benachbarten Ventilöffnungen des Magnetventilsystems verstanden werden.
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Außerdem wird eine Verwendung des Magnetventilsystems mit einer Mehrzahl an Magnetventilen, insbesondere in einer Saatgutsortieranlage, zu einer Sortierung von Saatgut vorgeschlagen. Dadurch kann vorteilhaft eine schnelle Sortierung, insbesondere von Saatgut, erreicht werden. Zudem kann vorteilhaft Saatgut mit besonders kleinen Samen sortiert werden.
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Des Weiteren wird ein Verfahren zum Schalten einer Magnetventilvorrichtung, insbesondere einer kleinbauenden Magnetventilvorrichtung, mit zumindest einer magnetischen Spule mit einem offenen Magnetkreis, sowie mit zumindest einem beweglich gelagerten Magnetanker, welcher mit einer Ventilschaltzeit von weniger als 3 ms, und insbesondere von weniger als 2 ms geschaltet wird, vorgeschlagen. Vorteilhaft kann eine Geschwindigkeit, insbesondere eine Schaltgeschwindigkeit der Magnetventilvorrichtung verbessert werden. Insbesondere kann dadurch eine Schaltfrequenz erhöht werden, wodurch beispielsweise ein Sortiervorgang vorteilhaft optimiert werden kann. Zudem kann vorteilhaft ein besonders schnelles Öffnen und/oder Schließen des Magnetventils ermöglicht werden, wodurch beispielsweise Sortiervorgänge präziser gesteuert werden können. Es ist beispielsweise vorstellbar, dass bei einem derart schnellen abwechselnden Öffnen und Schließen besonders kleine Mengen eines Mediums und/oder eine besonders kleine Anzahl an Körnern eines Schüttguts, insbesondere einzelne Körner eines Schüttguts vorteilhaft von einer großen Menge abgetrennt werden können. Insbesondere können vorteilhaft besonders kleine Teilmengen realisiert werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die magnetische Spule bei einem Schaltvorgang, insbesondere bei einem Einschaltvorgang, der Magnetventilvorrichtung zumindest während eines Teilzeitraums der Ventilschaltzeit bei niedrigen Spannungen, insbesondere Spannungen unter 48 V, vorzugsweise unter 30 V und bevorzugt unter 20 V, übererregt wird. Dadurch kann vorteilhaft ein Magnetfeldaufbau beschleunigt werden, wodurch vorteilhaft eine Schaltgeschwindigkeit der Magnetventilvorrichtung verbessert werden kann. Insbesondere kann dadurch eine Schaltfrequenz erhöht werden, wodurch beispielsweise ein Sortiervorgang vorteilhaft optimiert werden kann. Zudem kann vorteilhaft ein besonders schnelles Öffnen und/oder Schließen des Magnetventils ermöglicht werden, wodurch beispielsweise Sortiervorgänge präziser gesteuert werden können. Darunter, dass eine magnetische Spule „übererregt“ wird soll insbesondere verstanden werden, dass durch die Steuereinheit ein Strom an die magnetische Spule angelegt wird, welcher oberhalb einer Dauerbelastungsgrenze der magnetischen Spule liegt. Insbesondere durch ein nur kurzzeitiges Aufrechterhalten der Übererregung bleibt die magnetische Spule dabei unbeschädigt. Insbesondere ist der Teilzeitraum kürzer als 1 s, vorzugsweise kürzer als 0,1 s, vorteilhaft kürzer als 10 ms, besonders vorteilhaft kürzer als 5 ms, bevorzugt kürzer als 3 ms und besonders bevorzugt kürzer als 1 ms.
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Die erfindungsgemäße Magnetventilvorrichtung und/oder das erfindungsgemäße Verfahren soll/sollen hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Magnetventilvorrichtung und/oder das erfindungsgemäße Verfahren zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
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Figurenliste
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind sieben Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Schnittdarstellung einer Magnetventilvorrichtung mit einer Rückstelleinheit,
- 2 eine schematische Schnittdarstellung eines Magnetventils mit der Magnetventilvorrichtung,
- 3 eine schematische Darstellung einer Saatgutsortieranlage mit einem Magnetventilsystem,
- 4 ein schematisches, zeitliches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Schalten der Magnetventilvorrichtung,
- 5a eine schematische Darstellung einer alternativen Magnetventilvorrichtung mit einer alternativen Rückstelleinheit,
- 5b eine schematische Schnittdarstellung einer weiteren alternativen Magnetventilvorrichtung mit einer weiteren alternativen Rückstelleinheit,
- 5c eine schematische Schnittdarstellung einer zusätzlichen weiteren alternativen Magnetventilvorrichtung mit einer zusätzlichen weiteren alternativen Rückstelleinheit,
- 6 eine schematische Schnittdarstellung mit einer zusätzlichen weiteren alternativen Magnetventilvorrichtung,
- 7 eine schematische Darstellung eines Teils eines alternativen Magnetventils und
- 8 eine schematische Darstellung eines Teils eines weiteren alternativen Magnetventils.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Die 1 zeigt eine Schnittansicht einer Magnetventilvorrichtung. Die Magnetventilvorrichtung ist eine kleinbauende Magnetventilvorrichtung. Die Magnetventilvorrichtung weist eine magnetische Spule 10a auf. Die magnetische Spule 10a ist um eine Spulenachse 86a zentriert. Die magnetische Spule 10a ist niederohmig ausgebildet. Die Magnetventilvorrichtung ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch zu der Spulenachse 86a ausgebildet. Die magnetische Spule 10a wird von einer Steuereinheit 94a mit Strom versorgt. Die Steuereinheit 94a ist dazu vorgesehen den Stromfluss zu der magnetischen Spule 10a zu regeln und/oder zu steuern. Eine Ventilschaltzeit 68a (vgl. 4) der Magnetfeldvorrichtung ist kürzer als 3 ms.
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Die Magnetventilvorrichtung weist einen Magnetanker 14a auf. Der Magnetanker 14a ist beweglich gelagert. Der Magnetanker 14a ist dazu vorgesehen sich bei einer Änderung eines Magnetfelds der magnetischen Spule 10a entlang einer Bewegungsachse 20a des Magnetankers 14a zu bewegen. Die Bewegungsachse 20a verläuft parallel zu der Spulenachse 86a. Der Magnetanker 14 ist teilweise innerhalb der magnetischen Spule 10a angeordnet. Der Magnetanker 14a ist um die Spulenachse 86a zentriert. Der Magnetanker 14a ist aus einem ferromagnetischen Material ausgebildet. Der Magnetanker 14a weist eine Erstreckung 18a senkrecht zu der Bewegungsachse 20a auf, welche kleiner ist als 10 mm. Die Erstreckung 18a ist als maximale Erstreckung des Magnetankers 14a senkrecht zu der Bewegungsachse 20a ausgebildet. Der Magnetanker 14a weist entlang der Bewegungsachse 20a eine konstante Erstreckung 18a senkrecht zu der Bewegungsachse 20a auf. Alternativ kann der Magnetanker 14a eine abweichende, insbesondere an zumindest einen magnetischen Fluss angepasste Form, insbesondere Außenform, aufweisen.
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Die Magnetventilvorrichtung weist ein Gegenstück 38a auf. Das Gegenstück 38a ist teilweise innerhalb der magnetischen Spule 10a angeordnet. Das Gegenstück 38a ist um die Spulenachse 86a zentriert. Das Gegenstück 38a ist relativ zu der magnetischen Spule 10a stationär. Das Gegenstück 38a ist aus einem ferromagnetischen Material ausgebildet.
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Die Magnetventilvorrichtung weist einen offenen Magnetkreis 12a auf. Höchstens 30 % des Magnetkreises 12a verlaufen innerhalb von ferromagnetischen Bauteilen. Der Magnetanker 14a bildet den offenen Magnetkreis 12a teilweise aus. Das Gegenstück 38a bildet den offenen Magnetkreis 12a teilweise aus. Das Gegenstück 38a und der Magnetanker 14a sind dazu vorgesehen sich in einem magnetischen Feld zumindest der magnetischen Spule 10a anzuziehen. Die magnetische Spule 10a mit dem offenen Magnetkreis 12a weist eine Induktivität auf, welche weniger als 40 % einer Induktivität einer zumindest im Wesentlichen identisch ausgebildeten weiteren magnetischen Spule mit einem geschlossenen Magnetkreis entspricht.
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Die Magnetventilvorrichtung weist eine Rückstelleinheit 22a auf. Die Rückstelleinheit 22a dient zu einer selbsttätigen Rückauslenkung des Magnetankers 14a in eine Grundposition 26a des Magnetankers 14a. In der Grundposition 26a ist eine Lücke 88a zwischen Magnetanker 14a und Gegenstück 38a maximal. Die in 1 gezeigte Magnetventilvorrichtung befindet sich in der Grundposition 26a. Die Rückstelleinheit 22a weist ein Rückstellelement 24a auf. Das Rückstellelement 24a ist als Gewicht 116a ausgebildet. Das Rückstellelement 24a nutzt eine Gravitationskraft der Erde zu einer Rückauslenkung. Das Rückstellelement 24a ist dazu vorgesehen den Magnetanker 14a entlang der Bewegungsachse 20a zu bewegen. Dazu ist die Magnetventilvorrichtung so ausgerichtet, dass der Magnetanker 14a in eine Wirkrichtung 118a der Gravitationskraft ausgerichtet und unterhalb des Gegenstücks 38a angeordnet ist. Die Rückstelleinheit 22a, insbesondere das Rückstellelement 24a, ist einstückig mit dem Magnetanker 14a ausgebildet.
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Die Magnetventilvorrichtung weist eine Abschirmeinheit 28a auf. Die Abschirmeinheit 28a dient zu einer Verhinderung von Gegeninduktion benachbarter magnetischer Spulen. Die Abschirmeinheit 28a umgreift die magnetische Spule 10a teilweise. Die Abschirmeinheit 28a weist eine Mehrzahl an Abschirmelementen 36a auf. Die Abschirmelemente 36a sind voneinander elektrisch isoliert. Die Abschirmelemente 36a sind aus einem elektrisch leitfähigen Material ausgebildet. Die Abschirmeinheit 28a weist eine Mehrzahl an Laminierungen 40a auf. Die Laminierungen 40a sind zwischen den Abschirmelementen 36a angeordnet. Die Abschirmeinheit 28a ist rotationssymmetrisch zu der Spulenachse 86a ausgebildet. Die Abschirmeinheit 28a, insbesondere die Abschirmelemente 36a bilden den offenen Magnetkreis 12a teilweise aus.
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2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Magnetventils 30a. Die Schnittdarstellung ist auf einen Teil des Magnetventils 30a welcher rechts von einer Spiegelachse 48a liegt reduziert. Das Magnetventil 30a ist als ein Sitzventil 56a ausgebildet. Das Magnetventil 30a weist eine Magnetventilvorrichtung auf. Das Magnetventil 30a weist eine Ventilöffnung 46a auf. Die Ventilöffnung 46a weist eine Öffnungsrichtung 90a auf. Die Öffnungsrichtung 90a gibt Richtungen vor entlang welcher Material das Magnetventil 30a passieren kann. Das Magnetventil 30a weist ein Verschlussteil 44a auf. Das Verschlussteil 44a ist dazu vorgesehen in einem geschlossenen Zustand des Magnetventils 30a einen Anschlag für zumindest ein beweglich gelagertes Teil der Magnetventilvorrichtung, insbesondere den Magnetanker 14a, zu bieten. Bei einem Anliegen des Magnetankers 14a und/oder eines durch den Magnetanker 14a bewegten Bauteils des Magnetventils 30a an dem Verschlussteil 44a ist das Magnetventil 30a geschlossen. Der Magnetanker 14a weist einen Block 60a auf. Der Block 60a ist dazu vorgesehen im geschlossenen Zustand eine Ventilöffnung 46a zu blockieren. Der Block 60a liegt im geschlossenen Zustand an dem Verschlussteil 44a an. Der Block 60a ist in dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiels einstückig mit dem Rückstellelement 24a ausgebildet.
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3 zeigt eine schematische Darstellung einer Saatgutsortieranlage 120a. Die Saatgutsortieranlage 120a weist ein Magnetventilsystem 32a auf. Das Magnetventilsystem 32a weist eine Mehrzahl an Magnetventilen 30a auf. Die Magnetventile 30a des Magnetventilsystems 32a sind regelmäßig zueinander angeordnet. Jedes Magnetventil 30a des Magnetventilsystems 32a weist eine Ventilöffnung 46a auf. Die Ventilöffnungen 46a sind gleichmäßig in zueinander parallele Öffnungsrichtungen 90a der Ventilöffnungen 46a angeordnet. Das Magnetventilsystem 32a weist ein Rastermaß 34a auf. Das Rastermaß 34a beträgt 7 mm. Das Magnetventilsystem 32a ist zu einer Verwendung in der Saatgutsortieranlage 120a vorgesehen. Das Magnetventilsystem 32a ist zu einer Verwendung für eine Sortierung von Saatgut vorgesehen.
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4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Schalten der Magnetventilvorrichtung. Verfahrensschritte sind qualitativ entlang einer Zeitachse 66a aufgetragen. In einem Verfahrensschritt 72a wird ein Schaltvorgang zu einem Schalten der Magnetventilvorrichtung initiiert. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 74a wird die magnetische Spule 10a bei einem Schaltvorgang der Magnetventilvorrichtung übererregt. Die Übererregung geschieht während einem Teilzeitraum 70a der Ventilschaltzeit 68a. Die Übererregung findet bei niedrigen Spannungen unter 48 V statt. Die Übererregung führt zu einem beschleunigten Aufbau eines Magnetfelds. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 92a wird die magnetische Spule 10a durch die Steuereinheit 94a mit Strom versorgt, welcher unterhalb einer Dauerbelastungsgrenze der magnetischen Spule 10a liegt. Durch die Versorgung mit Strom unterhalb der Dauerbelastungsgrenze wird das Magnetfeld, vorteilhaft konstant, aufrechterhalten. Die Übererregung aus dem Verfahrensschritt 72a und ein erster Teil der anschließenden Stromversorgung des Verfahrensschritts 92a bilden einen Bewegungszeitraum 80a aus. Während des Bewegungszeitraums 80a bewegt sich der Magnetanker 14a. Am Ende des Bewegungszeitraums 80a erreicht der Magnetanker 14a eine maximale Auslenkposition. Die maximale Auslenkposition entspricht insbesondere einer Position in der sich der Magnetanker 14a und das Gegenstück 38a berühren. Der Bewegungszeitraum 80a entspricht der Ventilschaltzeit 68a. In zumindest einem, insbesondere mehrere Verfahrensschritte 72a, 74a, 92a zumindest teilweise umfassenden, weiteren Verfahrensschritt 98a wird der Magnetanker 14a mit einer Ventilschaltzeit 68a von weniger als 3 ms geschaltet. Nach einem Erreichen der maximalen Auslenkposition verbleibt der Magnetanker 14a, insbesondere bei kontinuierlicher Bestromung durch die Steuereinheit 94a, stationär. Der Magnetanker 14a verbleibt während einem, insbesondere direkt auf den Bewegungszeitraum 80a folgenden, Haltezeitraum 82a, insbesondere bis zu einer Deaktivierung der Stromzufuhr, in der maximalen Auslenkposition. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 76a wird die Stromversorgung mittels der Steuereinheit 94a deaktiviert. Das Magnetfeld der magnetischen Spule 10a baut sich im Anschluss an den Verfahrensschritt 76a ab, wodurch eine Kraft, welche den Magnetanker 14a in einer maximalen Auslenkposition hält verringert wird. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 78a wird der Magnetanker 14a mittels der Rückstelleinheit 22a rückausgelenkt. Bei einer Rückauslenkung wird der Magnetanker 14a aus einer Auslenkposition in die Grundposition 26a bewegt. Die Rückauslenkung geschieht während einem, insbesondere auf den Haltezeitraum 82a direkt folgenden, Rückauslenkungszeitraum 84a. Im Anschluss an die Rückauslenkung befindet sich der Magnetanker 14a in der Grundposition 26a.
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In den 5a bis 8 sind weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 bis 4, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 4 nachgestellt. In den Ausführungsbeispielen der 5 und 6 ist der Buchstabe a durch die Buchstaben b bis g ersetzt.
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In der 5a ist eine Magnetventilvorrichtung gezeigt, welche eine magnetische Spule 10b, einen Magnetanker 14b und ein Gegenstück 38b aufweist. Der Magnetanker 14b weist eine Schulter 42b auf. Das Gegenstück 38b weist eine Schulter 42b auf. Die alternative Magnetventilvorrichtung weist eine Rückstelleinheit 22b auf. Die Rückstelleinheit 22b umgreift einen Teil des Magnetankers 14b. Die Rückstelleinheit 22b umgreift einen Teil des Gegenstücks 38b. Die Rückstelleinheit 22b umgreift eine zwischen dem Gegenstück 38b und dem Magnetanker 14b angeordnete Lücke 88b. Die Rückstelleinheit 22b weist ein Rückstellelement 24b auf. Das Rückstellelement 24b ist als eine Spiralfeder 96b ausgebildet. Die Schulter 42b des Magnetankers 14b und/oder die Schulter 42b des Gegenstücks 38b sind dazu vorgesehen eine Anlagefläche für das Rückstellelement 24b auszubilden. Bei einem Spannen des Rückstellelements 24b, insbesondere der Spiralfeder 96b, wirkt eine Spannkraft des Rückstellelements 24b auf die Schulter 42b des Magnetankers 14b und/oder auf die Schulter 42b des Gegenstücks 38b. Die Spannkraft des Rückstellelements 24b wirkt einer durch ein Magnetfeld der magnetischen Spule 10b erzeugten Reluktanzkraft entgegen. Bei einem Verschwinden der Reluktanzkraft bewirkt die Spannkraft des Rückstellelements 24b eine Rückauslenkung des Magnetankers 14b in eine Grundposition 26b.
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In der 5b ist eine Magnetventilvorrichtung gezeigt, die eine magnetische Spule 10c, einen Magnetanker 14c, ein Gegenstück 38c und eine Rückstelleinheit 22c mit einem Rückstellelement 24c aufweist. Der Magnetanker 14c ist als ein Permanentmagnet 16c ausgebildet. Das Rückstellelement 24c ist als ein Permanentmagnet 16c ausgebildet. Die Rückstelleinheit 22c und der Magnetanker 14c sind einstückig ausgebildet. Die Rückstelleinheit 22c und der Magnetanker 14c sind einteilig ausgebildet. Der Permanentmagnet 16c weist eine Polarisationsachse 100c auf. Die Polarisationsachse 100c ist parallel zu einer Spulenachse 86c der magnetischen Spule 10c ausgerichtet. Der Permanentmagnet 16c wechselwirkt anziehend und/oder abstoßend auf das Gegenstück 38c. Die Wechselwirkung des Permanentmagneten 16c mit dem Gegenstück 38c ist abhängig von einem durch die magnetische Spule 10c erzeugten Magnetfeld. In Abwesenheit eines Magnetfelds der magnetischen Spule 10c übt der Permanentmagnet 16c eine anziehende Kraft auf das Gegenstück 38c aus.
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In 5c ist eine Magnetventilvorrichtung gezeigt, die eine magnetische Spule 10d, einen Magnetanker 14d, ein Gegenstück 38d und eine Rückstelleinheit 22d mit einem Rückstellelement 24d aufweist. Das Gegenstück 38d ist aus einem hartmagnetischen Material ausgebildet. Das Gegenstück 38d weist eine hohe Koerzitivfeldstärke auf. Das Gegenstück 38d ist zumindest teilweise aus einem Samarium-Cobalt-Gemisch und/oder aus einem Neodym-Eisen-Bor-Gemisch ausgebildet. Das Gegenstück 38d ist als ein schwer ummagnetisierbarer Permanentmagnet ausgebildet. Der Magnetanker 14d ist als ein Permanentmagnet 16d ausgebildet. Das Rückstellelement 24d ist als ein Permanentmagnet 16d ausgebildet. Die Rückstelleinheit 22d und der Magnetanker 14d sind einstückig ausgebildet. Die Rückstelleinheit 22d und der Magnetanker 14d sind einteilig ausgebildet. Der Permanentmagnet 16d weist eine Polarisationsachse 100d auf. Die Polarisationsachse 100d ist parallel zu einer Spulenachse 86d der magnetischen Spule 10d ausgerichtet. Der Permanentmagnet 16d wechselwirkt anziehend und/oder abstoßend auf das Gegenstück 38d. Der Magnetanker 14d ist aus einem Werkstoff mit einer Koerzitivfeldstärke kleiner als 200 kA/m ausgebildet. Der Magnetanker 14d ist aus einem leicht auf-, um- und/oder entmagnetisierbaren Werkstoff ausgebildet. Der Magnetanker 14d ist mittels eines durch die magnetische Spule 10d erzeugten Magnetfelds aufmagnetisierbar. Alternativ ist denkbar, dass der Magnetanker 14d aus einem schwer ummagnetisierbaren Permanentmagneten und das Gegenstück 38d aus einem Werkstoff mit einer Koerzitivfeldstärke kleiner als 200 kA/m ausgebildet ist, welcher leicht auf-, um- und/oder entmagnetisierbar ist. Die Magnetventilvorrichtung weist eine Steuereinheit 94d auf. Die Steuereinheit 94d umfasst ein Entmagnetisierungsmodul 102d. Das Entmagnetisierungsmodul 102d umfasst eine H-Brücke 104d. Das Entmagnetisierungsmodul 102d ist dazu vorgesehen den Permanentmagnet 16d mittels eines Gegenpulses zu entmagnetisieren. Vorteilhaft kann mittels einer derartigen Magnetventilvorrichtung ein dauerhaftes Öffnen und/oder Schließen und/oder ein dauerhaftes Halten einer Hubposition des Magnetankers 14d ermöglicht werden, insbesondere ohne die magnetische Spule 10d dauerhaft zu bestromen. Dadurch kann vorteilhaft eine Effizienz verbessert werden.
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Eine in 6 gezeigte Schnittdarstellung einer Magnetventilvorrichtung ist auf einen Teil der Magnetventilvorrichtung, welcher rechts von einer Spiegelachse 48e liegt, reduziert. Die Magnetventilvorrichtung weist einen Magnetanker 14e, ein Gegenstück 38e und eine magnetische Spule 10e auf. Eine Außenform 106e des Gegenstücks 38e ist zu einer Lenkung eines durch die magnetische Spule 10e erzeugten magnetischen Flusses angepasst. Eine Außenform 50e des Magnetankers 14e ist zu einer Lenkung eines durch die magnetische Spule 10e erzeugten magnetischen Flusses angepasst. Das Gegenstück 38e weist einen Überlapp 54e auf. Der Überlapp 54e verdeckt in einer Grundposition 26e des Magnetankers 14e eine zwischen dem Magnetanker 14e und dem Gegenstück 38e liegende Lücke 88e in Richtung der magnetischen Spule 10e. Der Magnetanker 14e weist eine Ausnehmung 52e auf. Die Ausnehmung 52e ist dazu vorgesehen in einem Schaltzustand in dem der Magnetanker 14e aus der Grundposition 26e ausgelenkt ist zumindest einen Teil des Gegenstücks 38e, insbesondere den Überlapp 54e, aufzunehmen.
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Eine in 7 gezeigte Schnittdarstellung eines Magnetventils 30f ist auf einen Teil des Magnetventils 30f welcher rechts von einer Spiegelachse 48f liegt reduziert. Das Magnetventil 30f ist als ein Nadelventil 58f ausgebildet. Das Magnetventil 30f weist einen Magnetanker 14f, ein Gegenstück 38f und eine magnetische Spule 10f auf. Der Magnetanker 14f weist eine Nadel 62f auf. Die Nadel 62f ist einstückig mit dem Magnetanker 14f ausgebildet. Die Nadel 62f weist eine Spitze 108f auf. Die Spitze 108f ist in eine von dem Gegenstück 38f wegzeigende Richtung parallel zu einer Spulenachse 86f der magnetischen Spule 10f ausgerichtet. Die Nadel 62f ist dazu vorgesehen eine Ventilöffnung 46f des Magnetventils 30f zu verschließen. Die Nadel 62f liegt in einem geschlossenen Zustand des Magnetventils 30f an einem Verschlussteil 44f des Magnetventils 30f an. Ein Anliegen der Nadel 62f an dem Verschlussteil 44f blockiert die Ventilöffnung 46f vollständig.
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Eine in 8 gezeigte Schnittdarstellung eines Magnetventils 30g ist auf einen Teil des Magnetventils 30g welcher rechts von einer Spiegelachse 48g liegt reduziert. Das Magnetventil 30g ist als ein Nadelventil 58g ausgebildet. Das Magnetventil 30g ist als ein NO-Ventil 64g ausgebildet. Das Magnetventil 30g weist einen Magnetanker 14g, ein Gegenstück 38g und eine magnetische Spule 10g auf. Der Magnetanker 14g weist eine Nadel 62g auf. Die Nadel 62g ist einstückig mit dem Magnetanker 14g ausgebildet. Die Nadel 62g weist eine Spitze 108g auf. Die Nadel 62g erstreckt sich in einen Hohlraum 110g des Gegenstücks 38g. Die Nadel 62g durchstößt den Hohlraum 110g. Die Nadel 62g tritt auf einer einem Verschlussteil 44g des Magnetventils 30g zugewandten Seite des Gegenstücks 38g aus dem Hohlraum 110g aus. In einer Grundposition 26g des Magnetankers 14g existiert in eine Richtung parallel zu einer Spulenachse 86g der magnetischen Spule 10g ein Abstand 112g zwischen der Spitze 108g und dem Verschlussteil 44g. Der Abstand 112g ist in der Grundposition 26g zumindest gleich groß wie eine Breite 114g der Ventilöffnung 46g in eine Richtung parallel zu der Spulenachse 86g. In einer maximalen Auslenkposition des Magnetankers 14g liegt die Nadel 62g an dem Verschlussteil 44g an. Ein Anliegen der Nadel 62g an dem Verschlussteil 44g blockiert die Ventilöffnung 46g vollständig.
