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Die Erfindung betrifft ein Ventil mit einem elektrodynamischen Aktor.
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In der Fluidtechnik werden häufig Ventile mit elektromagnetischen Aktoren eingesetzt. Bei den meisten dieser Aktoren wird ein Anker aus magnetischem Material mittels eines Magnetfeldes bewegt, welches von einer Spule erzeugt wird.
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Im Gegensatz dazu hängt die Magnetfeldstärke bei elektrodynamischen Antrieben vom Volumen der im Antrieb eingesetzten Permanentmagnete ab, wobei eine Reduzierung des Volumens der Permanentmagnete sich vergleichsweise weniger stark auf die im Antrieb zur Verfügung stehende Magnetfeldstärke auswirkt als die Reduzierung der Spulengröße bei einem elektromagnetischen Aktor. Somit können mit einem elektrodynamischen Antrieb vergleichsweise hohe Magnetkräfte erzeugt werden. Ein elektrodynamischer Aktor ist zum Beispiel aus der
DE 10 2013 110 029 B4 bekannt.
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Es sind Ventile bekannt, die eine Abdichtung von Ventilsitzen durch eine Membran bewirken, die durch ein Stellglied auf den jeweiligen Ventilsitz gepresst werden. Allerdings beschränkt die Verwendung einer Membran den maximalen Arbeitsdruck.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Ventil bereitzustellen, das eine hohe Magnetkraft, einen großen Hub und einen hohen Arbeitsdruck ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Ventil mit einem elektrodynamischen Aktor, der eine Magnetanordnung zur Erzeugung eines Magnetfelds und ein relativ zur Magnetanordnung bewegliches Stellglied aufweist, wobei das Stellglied schwenkbar gelagert ist und eine bestrombare Luftspule umfasst, die im Magnetfeld angeordnet ist und fest an einen Spulenträger aus einem nicht-magnetischen Material gekoppelt ist, wobei an zwei entgegengesetzten Seiten des Stellglieds Dichtflächen zur Abdichtung von Ventilsitzen angeordnet sind und wobei das Stellglied länglich ausgebildet ist, wobei sich eine Richtung der Längsausdehnung des Stellglieds im Wesentlichen entlang der Spulenlängsausdehnung erstreckt.
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Die Erfindung basiert auf dem Grundgedanken, dass sich die Lorentzkraft als Antriebskraft für einen Aktor nutzen lässt, wenn das Stellglied des Aktors eine in einem Magnetfeld angeordnete Spule aufweist, die zur Auslenkung des Stellglieds mit Strom beaufschlagt wird. Dieses Konzept wird bei der vorliegenden Erfindung besonders effektiv umgesetzt, indem als Spule eine Luftspule verwendet wird, die fest an einen nicht-magnetischen Spulenträger gekoppelt ist. Eine Luftspule ist bekanntermaßen ein vielfach um ein nicht-weichmagnetisches Material (in der Regel Luft) gewickelter Draht ohne einen weichmagnetischen Kern. Der nichtmagnetische Spulenträger soll nicht magnetisierbar sein und kann z. B. aus Kunststoff gebildet sein.
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Da der Abstand zwischen Luftspule und Magnetfeld bei dem erfindungsgemäßen Ventil konstant ist, ändert sich die Kraft nicht aufgrund einer Änderung des Hubs. Dadurch lassen sich große Hübe mit verhältnismäßig großer Kraftübertragung erreichen, während bei herkömmlichen Magnetventilen die zur Verfügung stehende Kraft mit dem Hub stark abnimmt. Dadurch sind hohe Arbeitsdrücke möglich, wodurch eine zuverlässige Abdichtung der Ventilsitze erreicht werden kann.
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Da die Ventilsitze direkt durch die auf entgegengesetzten Seiten des Stellglieds angeordneten Dichtflächen abgedichtet werden, kann auf eine Membran verzichtet werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Stellglied von einem Elastomerteil ummantelt. Dadurch können Anschlaggeräusche gedämpft werden, sodass das Ventil im Betrieb besonders leise ist und Schaltgeräusche weitestgehend vermieden werden. In diesem Zusammenhang ist besonders darauf hinzuweisen, dass das Ventil besonders leise ist, da es beim Lorentz-Prinzip keinen Metall auf Metall Anschlag gibt, was bei üblichen Magnetventilen der Fall ist.
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Das Elastomerteil kann zwei Dichtabschnitte umfassen, die an den Dichtflächen des Stellglieds angeordnet sind. Dies hat den Vorteil, dass eine besonders zuverlässige Abdichtung der Ventilsitze erfolgen kann. Unebenheiten und Fertigungstoleranzen an einem Ventilsitz oder an den Dichtflächen des Stellglieds können durch die Dichtabschnitte ausgeglichen werden.
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Vorzugsweise weist das Elastomerteil einen birnenförmigen Abschnitt und einen zungenförmigen Abschnitt auf, wobei der zungenförmige Abschnitt in den birnenförmigen Abschnitt hineinragt und das Stellglied ummantelt. Der birnenförmige Abschnitt des Elastomerteils kann zur Abdichtung von Gehäuseteilen dienen, die zu einem Ventilgehäuse zusammengefügt werden können. Dadurch, dass der zungenförmige Abschnitt das Stellglied ummantelt, ist das Elastomerteil zuverlässig an dem Stellglied befestigt und kann sich auch bei einer Bewegung des Stellglieds nicht unbeabsichtigt von diesem lösen.
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Gemäß einer Ausführungsform weist das Elastomerteil eine Montagehilfe auf. Die Montagehilfe ist beispielsweise an dem Elastomerteil angeformt, insbesondere in Form einer Wulst an dem birnenförmigen Abschnitt des Elastomerteils. Die Montagehilfe kann bei der Montage zum Beispiel zwischen zwei Gehäuseteilen eingeklemmt werden, sodass der birnenförmige Abschnitt in einer festen Position fixiert wird. Gleichzeitig kann die Montagehilfe zur richtigen Positionierung des Elastomerteils dienen, indem die Montagehilfe an einer entsprechenden Geometrie an einem Gehäuseteil ausgerichtet wird.
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Dadurch, dass das Ventil zwei Ventilsitze aufweist, die einander gegenüber liegen, insbesondere dadurch, dass die Ventilsitze nicht in einer Ebene liegen, ist eine gute Abdichtung der Ventilsitze möglich. Durch ein Verschwenken des Stellglieds können die gegenüberliegenden Ventilsitze jeweils mit einer der an entgegengesetzten Seiten des Stellglieds angeordneten Dichtflächen abgedichtet werden. Dabei kann das Stellglied mit einem relativ hohen Druck auf die Ventilsitze gepresst werden.
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Das Stellglied kann eine Verzahnung aufweisen, wobei der Spulenträger mittels der Verzahnung mit dem Stellglied fest verbunden ist. Insbesondere kann das Stellglied sich mittels der Verzahnung in dem Spulenträger verkrallen, sodass Stellglied und Spulenträger nicht mehr zerstörungsfrei voneinander gelöst werden können. Der Spulenträger und das Stellglied können somit vorteilhafterweise ohne weitere Verbindungsmittel miteinander verbunden werden. Die Verzahnung kann an dem Stellglied angeformt sein.
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Vorzugsweise weist das Ventil ein Gehäuse auf, wobei das Gehäuse zumindest teilweise aus Kunststoff und teilweise durch eine metallische Ummantelung gebildet ist. Beispielsweise umfasst das Gehäuse mehrere Kunststoffteile, die durch Spritzgießen hergestellt sein können. In den Kunststoffteilen lassen sich besonders einfach Befestigungsmittel oder Fluidkanäle ausbilden. Die metallische Ummantelung dient zum einen zur Abschirmung des Ventils und als Magnetleitblech. Zu diesem Zweck ist die metallische Ummantelung besonders bevorzugt aus einem magnetisch leitenden Stahl gebildet. Außerdem verbessert die metallische Ummantelung die Wärmeableitung.
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Das Stellglied ist vorzugsweise um eine zu den Hauptrichtungen der Magnetfelder parallele Drehachse schwenkbar gelagert ist. Hier wird die Lorentzkraft optimal als Antriebskraft für eine Schwenkbewegung genutzt. Ein solcher Aufbau eignet sich besonders für das wechselseitige Öffnen und Schließen von zwei entgegengesetzt angeordneten Ventilsitzen.
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Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung, bei der eine erste Hälfte der Luftspule in einem ersten Magnetfeld mit einer ersten Hauptrichtung und die zweite Hälfte der Luftspule in einem zweiten Magnetfeld mit einer zur ersten Hauptrichtung entgegengesetzten zweiten Hauptrichtung angeordnet ist. In einer solchen Konfiguration kann die unterschiedliche Polarität (Nord-/Südpol) von nebeneinander angeordneten Permanentmagneten effektiv dazu genutzt werden, um einen großen Teil der Wicklungsabschnitte für die Erzeugung der Antriebskraft nutzbar zu machen. Da in den Wicklungshälften der Luftspule der Strom großteils in entgegengesetzten Richtungen fließt, wird in beiden Fällen eine Lorentzkraft erzeugt, die in die gleiche Richtung wirkt, sodass daraus eine große Gesamtantriebskraft resultiert.
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Besonders vorteilhaft ist die Verwendung einer Luftspule, die allgemein die Form eines Ovals mit einer Längsachse hat, vorzugsweise die Form zweier beabstandeter komplementärer Halbkreise mit einem die Halbkreise verbindenden linearen Mittelstück, wobei die Längsachse die Luftspule in die zwei Hälften teilt, die von entgegengesetzt orientierten Magnetfeldern durchsetzt werden. Eine ovale Form der Luftspule hat den Vorteil, dass größere Wicklungsabschnitte als bei einer kreisförmigen Spule zur Krafterzeugung beitragen. Dadurch steht in der Bewegungsrichtung des Stellglieds mehr Kraft zur Verfügung. Grundsätzlich können aber auch kreisförmige oder eckige Spulen verwendet werden.
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Gemäß einem besonders vorteilhaften Aspekt der Erfindung ist ein Rückstellelement vorgesehen, das eine Vorspannung auf das Stellglied ausübt und wenigstens einen Teil einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen einem Wicklungsende der Luftspule und einem elektrischen Anschluss des Aktors bildet. Das Rückstellelement erfüllt somit eine Doppelfunktion, indem es zum einen das Stellglied in eine bestimmte Schaltstellung oder Betriebsstellung vorspannt und zum anderen eine ansonsten erforderliche Drahtverbindung oder dergleichen überflüssig macht.
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Alternativ kann die Kontaktierung aber auch über eine Drahtverbindung erfolgen. In diesem Fall muss darauf geachtet werden, dass die Flexibilität der Drahtenden gewährleistet ist, da diese sich während des Schaltvorgangs mitbewegen. Dazu können die Drahtenden beispielsweise mit einer Beschichtung aus PTFE versehen werden.
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Als Rückstellelement eignet sich beispielsweise eine Blattfeder oder eine Schraubenfeder. Es können auch mehrere Federelemente zusammen ein Rückstellelement bilden.
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Die Magnetanordnung und das Stellglied des erfindungsgemäßen elektrodynamischen Aktors können in einem Aktorgehäuse aufgenommen sein, das die Magnetfelder der Magnetanordnung abschirmt. Dadurch lassen sich Störungen benachbarter elektrischer und/oder magnetischer Einrichtungen vermeiden.
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Gemäß einem besonderen Aspekt der Erfindung sind beim elektrodynamischen Aktor Jochbleche aus einem weichmagnetischen Material vorgesehen, die eine Doppelfunktion erfüllen: Zum einen verstärken sie die Magnetfelder der Magnetanordnung, zum anderen schirmen sie die Magnetfelder nach außen ab. Die Verwendung solcher Jochbleche erlaubt es, ein Aktorgehäuse aus Kunststoff vorzusehen, falls eine stärkere Abschirmung nicht notwendig ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform bilden die Jochbleche aus weichmagnetischem Material mit Magnetfeldverstärkungs- und Abschirmeigenschaften das Gehäuse des Aktors.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den nachfolgenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
- - 1 ein erfindungsgemäßes Ventil,
- - 2 eine Ansicht des erfindungsgemäßen Ventils von unten,
- - 3 eine Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen Ventils,
- - 4 einen Längsschnitt durch das Ventil entlang der Linie A-A aus 1,
- - 5 einen weiteren Längsschnitt durch das Ventil entlang der Linie B-B aus 1,
- - die 6a bis 6c verschiedene Ansichten eines Stellglieds
- - die 7a und 7b verschiedene Schnittdarstellungen eines Stellglieds,
- - 8 einen Schnitt durch ein Ventilgehäuse und
- - 9 eine Ummantelung des Ventilgehäuses.
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1 zeigt ein erfindungsgemäßes Ventil 10, das ein Gehäuse 12 aufweist. Das Gehäuse 12 setzt sich zusammen aus mehreren Kunststoff-Gehäuseteilen 14, 16, 18 und einer metallischen Ummantelung 20. Die metallische Ummantelung 20 umfasst zwei ineinandergesteckte Mantelteile 22, 24, die zumindest teilweise über die Kunststoff-Gehäuseteile 14, 16 gesteckt sind. Ein weiteres Kunststoff-Gehäuseteil 18 bildet einen Deckel, der das Gehäuse 12 abschließt. In einem montierten Zustand bilden sämtliche Gehäuseteile 14, 16, 18, 20 eine einheitliche Oberfläche.
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Die Mantelteile 22, 24 der metallischen Ummantelung 20 bestehen vorzugsweise aus einem magnetisch leitenden Stahl. Sie weisen jeweils sich in eine Richtung vom eigenen Mantelteil 22, 24 weg verbreiternde Laschen 26 auf, die in entsprechende Vertiefungen 28 des jeweils anderen Mantelteils 22, 24 eingreifen, um die Mantelteile 22, 24 aneinander zu befestigen.
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In einem oberen Bereich des Gehäuses 12, in dem auch ein Aktor 30 angeordnet ist, dient die Ummantelung 20 zur Abschirmung gegen Magnetfelder. Dadurch lassen sich Störungen benachbarter elektrischer und/oder magnetischer Einrichtungen vermeiden. Der Aktor 30 ist in den 3 bis 5 sichtbar. Außerdem dient die Ummantelung 20 als Magnetleitblech, das Magnetfelder in eine gewünschte Richtung leiten kann. Zudem dient die Ummantelung der Wärmeableitung.
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In einem unteren Bereich des Gehäuses 12 ist die Ummantelung 20 materialsparend ausgebildet und hat hauptsächlich eine Befestigungsfunktion. Insbesondere erstrecken sich Fortsätze 32, 34 der Ummantelung 20 in einen unteren Bereich des Gehäuses 12. Durch die Fortsätze 32, 34 ist die Oberfläche der Ummantelung 20 vergrößert, sodass ein Wärmeaustausch zwischen der Ummantelung 20 und der Umgebung verbessert ist.
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2 zeigt das Ventil 10 in einer Ansicht von unten. An den Kunststoff-Gehäuseteilen 14, 16 ist eine Fluidplatte 36 angeformt. In der Fluidplatte 36 sind Fluidkanäle 38, 40, 42 ausgebildet. An die Fluidkanäle 38, 40, 42 können jeweils Fluidleitungen angeschlossen werden. Des Weiteren sind in der Fluidplatte 36 Versteifungsrippen und Durchgangslöcher, die zur Befestigung der Fluidplatte 36 dienen, ausgebildet.
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3 zeigt eine Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen Ventils 10 aus den 1 und 2.
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Die Gehäuseteile 14, 16 weisen Befestigungsbereiche 44, 46 auf, mit denen die Gehäuseteile 14, 16 in die metallische Ummantelung 20, insbesondere in die Fortsätze 32, 34 der Ummantelung 20 eingreifen. Beispielsweise sind die Gehäuseteile 14, 16 durch Klemmung mit der Ummantelung 20 verbunden. Zu diesem Zweck sind in den Befestigungsbereichen 44, 46 Erhebungen 48, beispielsweise in Form von Stegen, vorgesehen. Die Höhe der Erhebungen 48 ist so gewählt, dass eine ausreichende Klemmkraft zwischen den Gehäuseteilen 14, 16 und der Ummantelung 20 erreicht wird, sodass ein sicherer Halt der Ummantelung 20 auf den Gehäuseteilen 14, 16 gewährleistet ist.
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Direkt angrenzend an die Erhebungen 48 sind Vertiefungen 50, insbesondere Nuten, angeordnet. In den Vertiefungen 50 kann sich gegebenenfalls ein beim Aufsetzen der Ummantelung 20 auf die Kunststoff-Gehäuseteile 14, 16 entstehender Materialabrieb sammeln.
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In dem Gehäuse 12 ist der elektrodynamische Aktor 30 angeordnet. Der Aktor 30 umfasst einen Spulenträger 52 aus einem nichtmagnetischen Material mit einer Luftspule 54, die in den 4 und 5 sichtbar ist, und ein mit dem Spulenträger 52 fest verbundenes Stellglied 56. Außerdem umfasst der Aktor 30 zwei Rückstellfedern 58 und zwei Kontaktierungen 60, die die Spulenenden jeweils mit einem Pluspol und einem Minuspol verbinden.
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Die Luftspule 54 ist fest mit dem Spulenträger 52 verbunden, d. h. der Spulenträger 52 und die Luftspule 54 bewegen sich immer gemeinsam. Die Luftspule 54 umfasst eine Vielzahl von Wicklungen um einen nichtweichmagnetischen Kern (Luft oder ein anderes nicht-magnetisches Material). Die Wicklungen geben der Luftspule 54 insgesamt eine im Wesentlichen ovale Form mit einer zur Mittelachse der Luftspule senkrechten Längsachse. Im dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Luftspule 54 die Form zweier beabstandeter komplementärer Halbkreise mit einem die Halbkreise verbindenden geraden Mittelstück.
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Aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit sind weitere Teile des Aktors 30, zum Beispiel Permanentmagnete 62 und Verstärkungsbleche 64, insbesondere Jochbleche, in 3 nicht gezeigt. In 5 ist der Aktor 30 jedoch vollständig dargestellt.
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Die Luftspule 54 ist über die Federn 58 elektrisch leitend bestrombar. Zur besseren Kontaktierung ist an jedem Spulendrahtende eine Kontaktlasche 66 angeordnet. Ein Spulendrahtende kann zur Befestigung auf eine Kontaktlasche 66 gelegt und die Kontaktlasche 66 anschließend zugedrückt und verschweißt werden. Die Kontaktlaschen 66 sind elektrisch leitend ausgebildet und vorzugsweise aus einem metallischen Material gebildet. Jede Feder 58 ist auf einem Ende einer Kontaktlasche 66 aufgesetzt.
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Der Spulenkörper 52, insbesondere das Stellglied 56, kann durch die Federn 58 in eine Stellung beaufschlagt werden, in der ein Ventilsitz abgedichtet ist, wenn das Ventil 10 stromlos ist.
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Bei einer Beaufschlagung der Luftspule 54 über die Kontaktierungen 60 mit Gleichstrom wirkt auf die Luftspule 54 eine Lorentzkraft. Dadurch kann das Stellglied 56 verschwenkt werden, sodass der zweite Ventilsitz verschlossen wird. Sobald der Strom abgeschaltet wird, entfällt die Lorentzkraft, und ein Rückstellelement in Form der Federn 58 drückt das Stellglied 56 wieder zurück in den Ausgangszustand.
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Der Spulenträger 52 ist mittels eines Bolzens 68 in den Gehäuseteilen 14, 16 schwenkbar gelagert.
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Die Gehäuseteile 14, 16 weisen komplementäre Fortsätze beziehungsweise Nuten auf, die beim Zusammensetzen der Gehäuseteile 14, 16 ineinander greifen. Dabei wird der Bolzen 68 zwischen den Gehäuseteilen 14, 16 eingefasst und drehbar gelagert. Dabei sichern zwei Stifte 70, die jeweils in koaxial angeordnete Bohrungen in den Gehäuseteilen 14, 16 eingesteckt sind, die Verbindung der beiden Gehäuseteile 14, 16 zueinander.
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In 4 ist eine Längsschnittansicht entlang der Linie A-A aus 1 dargestellt.
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An den Enden der im Inneren des Ventils 10, insbesondere im Inneren der Gehäuseteile 14, 16, liegenden Fluidkanäle 38, 40 ist jeweils ein Ventilsitz 72, 74 angeordnet, wobei sich die Ventilsitze 72, 74 gegenüberliegen.
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Der Verlauf der Fluidkanäle 38, 40, 42 entspricht zumindest annähernd dem Verlauf einer Kreisbahn, insbesondere im Bereich einer Umlenkung. Dadurch wird ein besonders guter Durchfluss erreicht. Eine rechteckige Umlenkung wäre zwar einfacher herzustellen. Allerdings würde sich eine rechteckige Umlenkung negativ auf den Durchfluss auswirken.
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Die Ventilsitze 72, 74 können jeweils durch Dichtflächen 76, 78, die an entgegengesetzten Seiten des Stellglieds 56 angeordnet sind, verschlossen werden, wenn die Luftspule 54 bestromt ist.
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Das Stellglied 56 ist länglich ausgebildet, wobei sich eine Richtung der Längsausdehnung des Stellglieds 56 im Wesentlichen entlang der Spulenlängsausdehnung erstreckt. Das Stellglied 56 weist vorzugsweise einen metallischen Kern 80 auf.
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Der metallische Kern 80 des Stellglieds 56 ist zumindest teilweise von einem Elastomerteil 82 ummantelt. Das Elastomerteil 82 setzt sich zusammen aus einem birnenförmigen Abschnitt 84 und einem zungenförmigen Abschnitt 86. Dies ist besonders gut in den 5 oder 7a zu sehen. Anstelle einer Birnenform sind auch andere Geometrien denkbar. Zum Beispiel kann sich das Elastomerteil 82 auch aus einem O-förmigen Abschnitt und einem zungenförmigen Abschnitt zusammensetzen.
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Die Dichtflächen 76, 78 des Stellglieds 56 sind von dem Elastomerteil 82, insbesondere von dem zungenförmigen Abschnitt 86 bedeckt. Dadurch kann eine besonders zuverlässige Abdichtung der Ventilsitze 72, 74 erfolgen. Insbesondere umfasst das Elastomerteil 82 zwei Dichtabschnitte 96, 98, die an den Dichtflächen 76, 78 des Stellglieds 56 angeordnet sind. Die Dichtabschnitte 96, 98 können Verdickungen des Elastomerteils 82 im zungenförmigen Abschnitt 86 sein, insbesondere sind die Dichtabschnitte 96, 98 einstückig mit dem Elastomerteil 82 ausgebi Idet..
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Der birnenförmige Abschnitt 84 des Elastomerteils 82 dient dazu, die Gehäuseteile 14, 16 abzudichten. Zu diesem Zweck ist das Elastomerteil 82, insbesondere der birnenförmige Abschnitt 84 des Elastomerteils 82 zwischen den Gehäuseteilen 14, 16 eingeklemmt.
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Der birnenförmige Abschnitt 84 bildet eine geschlossene Kontur, die das Stellglied 56, insbesondere die Dichtflächen 76, 78 des Stellglieds, umgibt. Dabei ist der birnenförmige Anschnitt 84 zumindest bereichsweise konzentrisch um die Dichtflächen 76, 78 angeordnet, wie beispielsweise in 5 gezeigt. Um die Positionierung beziehungsweise Montage des Elastomerteils 82 zu vereinfachen, ist eine Montagehilfe 88 vorgesehen, die an dem Elastomerteil 82 angeformt ist, insbesondere in Form einer Wulst. Dadurch kann eine zuverlässige Abdichtung der beiden Gehäuseteile 14, 16 sichergestellt werden.
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In 5 ist eine Längsschnittansicht entlang der Linie B-B aus 1 dargestellt.
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In dieser Ansicht sind die Permanentmagnete 62 und die Verstärkungsbleche 64, die zur Verstärkung des Magnetfeldes dienen, sichtbar.
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Das Stellglied 56 ist über zwei Stege 90 im Spulenträger 52 aufgenommen. Um eine sichere Befestigung zu gewährleisten, sind an den Stegen 90 mehrere Zähne 92 angeformt, mittels der sich das Stellglied 56 in dem Spulenträger 52 verkrallen kann. Vorzugsweise ist das Stellglied 56 aus Metall und der Spulenträger 52 aus Kunststoff gefertigt. Dadurch können die Zähne 92 zumindest ein Stück weit in das Material des Spulenträgers 52 eindringen. Die Zähne 92 können spitz oder abgerundet sein.
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Über die Bolzen 68 ist der Spulenträger 52 um die Drehachse 95 schwenkbar in dem Gehäuse 12 gelagert. Somit kann der Spulenträger 52 zur Abdichtung der Ventilsitze 72, 74 verschwenkt werden, wenn die Luftspule 54 entsprechend bestromt wird. Die Drehachse 95 liegt dabei vorteilhafterweise unterhalb des Ansatzes des Elastomerteils 82 am Stellglied 56. Dadurch wird bei einer Schwenkbewegung des Spulenträgers 52 dieser Ansatz nicht mitbewegt, denn der birnenförmige Abschnitt 84 soll stets starr zwischen den Gehäuseteilen 14, 16 liegen, um eine optimale Abdichtung zu gewährleisten.
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In den 6a bis 6c ist das Stellglied 56 zusammen mit dem Elastomerteil 82 in verschiedenen Ansichten gezeigt. Die 7a und 7b zeigen jeweils einen Schnitt durch das Stellglied 56 mit dem Elastomerteil 82.
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Das Elastomerteil 82 ist unterhalb des Ansatzes des zungenförmigen Abschnitts 86 an dem birnenförmigen Abschnitt 84, also an der Bewegungsstelle, geometrisch optimiert, um Rissbildung zu vermeiden. Insbesondere ist in diesem Bereich eine Einbuchtung 96 vorgesehen. Die Kontur der Einbuchtung 96 kann ellipsenförmig sein.
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Durch die Birnenform ist das Elastomerteil 82 im Bereich der Dichtflächen 76, 78 aufgeweitet. Dadurch kann ein Fluid ungehindert durch einen Fluidkanal 38, 40 strömen, wenn der entsprechende Ventilsitz 72, 74 geöffnet ist.
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8 zeigt in einer Schnittdarstellung die Verbindung der beiden Gehäuseteile 14, 16 mittels der Stifte 70.
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In 9 ist die Anordnung der Permanentmagnete 62 und des Verstärkungsbleches 64 an der Ummantelung 20 dargestellt.
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Das Ventil 10 weist vorzugsweise mehrere Permanentmagnete 62 auf. Deren Magnetfelder lassen sich am effektivsten nutzen, wenn die Permanentmagnete 62 so angeordnet sind, dass ihre Längsachsen parallel zur Längsachse der Luftspule 54 verlaufen.
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Außerdem sollten die Permanentmagnete 62 so angeordnet sein, dass einander gegenüberliegende Permanentmagneten 62 immer entgegengesetzte Pole gegenüberliegen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013110029 B4 [0003]
