DE102018211198A1

DE102018211198A1 - Magnetventil

Info

Publication number: DE102018211198A1
Application number: DE102018211198.7A
Authority: DE
Inventors: Lars Blassmann; Jürgen Gerhartz
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2018-07-06
Filing date: 2018-07-06
Publication date: 2020-01-09
Anticipated expiration: 2038-07-07
Also published as: DE102018211198B4

Abstract

Es wird ein Magnetventil (1) vorgeschlagen, das in einem Ventilgehäuse (7) einen um eine Schwenkachse (62) verschwenkbaren Klappanker (3) aufweist, der über einen Antriebsschenkel (58) verfügt, der sich unter Ausbildung eines Arbeitsspaltes (67) über zwei jeweils eine Polfläche definierende Polflächenkörper (26, 27) hinweg erstreckt. Die Polflächenkörper (26, 27) sind magnetisch voneinander isoliert und gehören zu einer Jocheinrichtung (25), die auch einen Eisenkern (44) umfasst, der von einer Spulenanordnung (14) umschlossen ist und die beiden Polflächenkörper (26, 27) magnetisch leitend miteinander verbindet. Der Klappanker (3) und die Spulenanordnung (14) sind in der Achsrichtung einer Längsachse (4) des Magnetventils (1) aufeinanderfolgend angeordnet, sodass sich eine niedrige Bauhöhe verwirklichen lässt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Magnetventil, mit einem Ventilgehäuse, in dem ein zur Steuerung mindestens einer steuerbaren Ventilkanalöffnung vorgesehener Klappanker um eine zu einer Längsachse und einer dazu senkrechten Hochachse des Magnetventils jeweils rechtwinkelige Schwenkachse verschwenkbar angeordnet ist, der einen Antriebsschenkel mit einem ferromagnetischen Schenkelkörper aufweist, dem in einem Arbeitsbereich unter Freilassung eines Arbeitsspaltes eine Polflächenanordnung einer ferromagnetischen Jocheinrichtung in der Achsrichtung der Hochachse gegenüberliegt, wobei die Jocheinrichtung einen von einer mindestens eine Spule umfassenden Spulenanordnung umschlossenen Eisenkern aufweist und wobei durch Bestromung der mindestens einen Spule ein den Arbeitsspalt überbrückendes und den Antriebsschenkel unter Erzeugung einer Schwenkbewegung des Klappankers zu der Polflächenanordnung ziehendes Magnetfeld erzeugbar ist.
Ein derartiges Magnetventil, das auch als Klappankerventil bezeichnet werden kann, ist aus der DE 20 2005 005 908 U1 bekannt. Das bekannte Magnetventil hat ein Ventilgehäuse, in dem eine ferromagnetische Jocheinrichtung mit einem eine Spule tragenden, E-förmig gestalteten Eisenkern aufgenommen ist, wobei einer Polflächenanordnung des Eisenkerns ein Antriebsschenkel eines bezüglich des Ventilgehäuses verschwenkbaren Klappankers gegenüberliegt. Durch eine Rückstellfeder ist der Klappanker in einer Grundstellung vorgespannt, in der zwischen einem ferromagnetischen Schenkelkörper des Antriebsschenkels und der Polflächenanordnung ein von einem Luftspalt gebildeter Arbeitsspalt ausgebildet ist. Durch Bestromung der Spule kann ein Magnetfeld erzeugt werden, das den Arbeitsspalt überbrückt, sodass der Antriebsschenkel zu der Polflächenanordnung gezogen wird, woraus eine Schwenkbewegung des Klappankers um die erwähnte Schwenkachse resultiert. Dem Klappanker ist eine steuerbare Ventilkanalöffnung zugeordnet, die abhängig von der Schwenkposition des Klappankers verschlossen oder für den Fluiddurchtritt freigegeben ist. Auf diese Weise lässt sich mit dem Magnetventil eine Fluidströmung steuern. Das bekannte Magnetventil arbeitet sehr zuverlässig, hat jedoch relativ große Abmessungen.
Aus der EP 3 018 392 A1 ist ein Magnetventil bekannt, das über einen elektromagnetischen Ventilantrieb mit einer H-förmig gestalteten Jocheinrichtung verfügt. Die Jocheinrichtung hat zwei zueinander beabstandete seitliche Jochkörper, zwischen denen sich ein Eisenkern erstreckt, der eine Spulenanordnung trägt. Die Jocheinrichtung enthält eine an die seitlichen Jochkörper angebrachte Polplatteneinheit, die sich bei einer möglichen Ausführungsform aus einem einstückigen, geschlitzten Plattenkörper und einem in den Plattenkörper eingesetzten Füllelement zusammensetzt. Eine alternative Ausführungsform sieht zwei gesonderte Polplatten vor, die durch einen offenen Spalt voneinander getrennt sind und unabhängig voneinander an jeweils einem der seitlichen Jochkörper befestigt sind. Durch Bestromung einer Spule der Spulenanordnung lässt sich ein Magnetfeld aufbauen, um ein Ankerelement zu einer sich an die Polplatteneinheit annähernden Arbeitsbewegung anzutreiben.
Ein aus der DE 10 2016 212 950 A1 bekanntes Magnetventil hat einen elektromagnetischen Ventilantrieb, der eine mit einer bestrombaren Spule bestückte ferromagnetische Jochstruktur aufweist, an der eine Polplatteneinheit angeordnet ist. Benachbart zu der Polplatteneinheit befindet sich ein Ankerelement, das durch Bestromung der Spule aufgrund des sich dabei aufbauenden Magnetfeldes bewegbar ist. Die Polplatteneinheit ist als ein durch Plattierung erzeugter Verbundkörper ausgebildet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfach und kostengünstig herstellbares, über kompakte Abmessungen verfügendes Magnetventil zu schaffen.
Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den eingangs genannten Merkmalen dadurch gelöst, dass die Polflächenanordnung aus zwei von dem Schenkelkörper des Antriebsschenkels überlagerten Polflächen besteht, die jeweils an einem von zwei in der Achsrichtung der Schwenkachse zueinander beabstandeten ferromagnetischen Polflächenkörpern der Jochanordnung ausgebildet sind, wobei die beiden Polflächenkörper in dem Arbeitsbereich magnetisch gegeneinander isoliert sind und in einem in der Achsrichtung der Längsachse zu dem Arbeitsbereich beabstandeten Kurzschlussbereich durch den Eisenkern magnetisch leitfähig miteinander verbunden sind, wobei der Klappanker und die Spulenanordnung in der Achsrichtung der Längsachse aufeinanderfolgend angeordnet sind.
Die erfindungsgemäßen Maßnahmen ermöglichen die Realisierung eines relativ flachen Magnetventils. Der Klappanker und die Spulenanordnung sind in der Achsrichtung der Längsachse aufeinanderfolgend angeordnet, was die Einhaltung einer geringen Bauhöhe ermöglicht. Durch die beiden Polflächenkörper wird das von der Spulenanordnung erzeugbare Magnetfeld in den in der Längsrichtung des Magnetventils neben der Spule liegenden Arbeitsbereich geleitet, wo die von den Polflächenkörpern definierten Polflächen gemeinsam von dem Antriebsschenkel des Klappankers überlagert sind, sodass sich ein geschlossener Magnetkreis ausbilden kann, der den Arbeitsspalt überbrückt und eine den Antriebsschenkel zu der Polflächenanordnung ziehende Magnetkraft hervorruft. Dadurch führt der Klappanker eine Schwenkbewegung um die ihm zugeordnete Schwenkachse aus. Zumindest in dem Arbeitsbereich sind die beiden Polflächenkörper magnetisch gegeneinander isoliert, indem zwischen ihnen ein Luftspalt oder ein magnetisch nicht leitendes Material angeordnet ist. Die beiden Polflächenkörper sind in einem in der Längsrichtung des Magnetventils zu dem Arbeitsbereich beabstandeten Bereich, der als Kurzschlussbereich bezeichnet sei, durch den von der Spulenanordnung umschlossenen Eisenkern magnetisch leitfähig miteinander verbunden. Die Schwenkebene der Schwenkbewegung des Klappankers ist rechtwinkelig zur Längsachse der Spulenanordnung ausgerichtet. Bei der Schwenkbewegung verändert sich zwar der Abstand zwischen dem Antriebsschenkel und der Polflächenanordnung, eine nennenswerte Veränderung des Abstandes zwischen dem Klappanker und dem die Spulenanordnung durchsetzenden Eisenkern findet jedoch nicht statt. Der Aufbau des Magnetventils wirkt sich vorteilhaft auf die Kosten und die Fertigungstoleranzen aus. Vorteilhaft ist auch die bei der Erfindung realisierbare lange Überdeckungsstrecke zwischen den Polflächen und dem Antriebsschenkel. Hierdurch lassen sich große Anziehungskräfte in Verbindung mit einem kleinen Arbeitsspalt verwirklichen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass über den Kontakt zwischen dem Eisenkern und den Polflächenkörpern eine Ableitung der Spulenwärme in die Polflächenkörper stattfindet, die als eine große Kühlfläche wirken, sodass die Erwärmung reduziert wird. Dies ermöglicht eine größere Leistungsaufnahme und folglich höhere Anziehungskräfte.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn die beiden Polflächenkörper integrale Bestandteile einer als starrer Verbundkörper ausgebildeten Polplatte sind. Die Polplatte hat zusätzlich zu den beiden magnetisch leitfähigen Polflächenkörpern einen magnetisch nicht leitfähigen Zwischenkörper, der zwischen den beiden Polflächenkörpern angeordnet ist und mit diesen beiden Polflächenkörpern zur Bildung einer als Polplatte bezeichneten plattenförmigen Struktur unlösbar fest verbunden ist. Der Schenkelkörper des Antriebsschenkels ist breiter als der Zwischenkörper, sodass er in dem Arbeitsbereich nicht nur den Zwischenkörper, sondern auch die beiden Polflächenkörper überlagert. Der Arbeitsspalt bildet sich dabei zwischen dem Antriebsschenkel und jedem der beiden Polflächenkörper aus. Aufgrund der gegenseitigen magnetischen Isolierung der Polflächenkörper durch den zwischen sie eingegliederten, magnetisch nicht leitfähigen Zwischenkörper wird das Magnetfeld gezwungen, seinen Weg durch den Antriebsschenkel hindurch zu nehmen, was eine zuverlässige Erzeugung der Schwenkbewegung des Klappankers mit hohen Betätigungskräften zur Folge hat.
Zweckmäßigerweise handelt es sich bei der Polplatte um einen durch sogenannte Plattierung erzeugten Verbundkörper, wobei die beiden Polflächenkörper und der Zwischenkörper durch Walzbearbeitung miteinander vereinigt wurden. Daraus resultiert ein besonders inniger Materialverbund ohne Zufuhr eines gesonderten Fügewerkstoffes. Durch das Verwalzen des Materials lässt sich auch eine hohe Druckdichtigkeit sehr einfach realisieren, die vorteilhaft ist, wenn die Polplatte im Innern des Ventilgehäuses zur Abtrennung von Druckräumen verwendet wird. Bevorzugt werden zur Plattierung die zuvor getrennt hergestellten Komponenten der Polplatte in einer Walzanlage durch hohen Walzdruck miteinander verpresst.
Eine bevorzugte Materialkombination zur Ausbildung der Polplatte sieht vor, dass die beiden Polflächenkörper aus einem ferromagnetischen Stahl bestehen, während der Zwischenkörper aus einem magnetisch nicht leitfähigen Material besteht, insbesondere aus einem Metall wie Aluminium, Kupfer, Titan, Messing, Bronze oder austenitischer Stahl.
Sowohl jeder Polflächenkörper als auch der Zwischenkörper haben zweckmäßigerweise eine einstückige Struktur. Insbesondere bei den Polflächenkörpern besteht allerdings die alternative Möglichkeit zur Realisierung aus mehreren fest miteinander verbundenen Teilkörpern, die zweckmäßigerweise ebenfalls durch Plattierung miteinander vereinigt sind.
An dem der Spulenanordnung zugewandten axialen Endbereich der Polplatte haben die beiden Polflächenkörper zweckmäßigerweise jeweils einen in Richtung zu der Spulenanordnung fingerartig wegragenden Abschnitt, der als Fingerabschnitt bezeichnet sei. Zwischen den beiden Fingerabschnitten befindet sich ein freier Zwischenraum, der dem zwischen den beiden Polflächenkörpern befindlichen Zwischenkörper axial vorgelagert ist. Der Zwischenraum ist unter Bildung des Kurzschlussbereiches von dem Eisenkern überbrückt, der mit den beiden Fingerabschnitten magnetisch leitfähig verbunden ist. Die den Eisenkern umschließende Spulenanordnung taucht in der Höhenrichtung des Magnetventils in den Zwischenraum ein, was eine weitere Minimierung der Bauhöhe des Magnetventils ermöglicht.
Der Eisenkern hat zweckmäßigerweise eine größere Länge als die in der Achsrichtung der Schwenkachse gemessene Breite des Zwischenraumes. Dabei liegt er mit jedem an einer axialen Seite aus der Spulenanordnung herausragenden Endabschnitt in der Höhenrichtung des Magnetventils auf einem der beiden Fingerabschnitte auf. Bevorzugt ist der Eisenkern mit den Polflächenkörpern, insbesondere mit dessen Fingerabschnitten, verschweißt. Bevorzugt liegt eine Punktschweißverbindung vor.
Die axiale Länge des Eisenkerns entspricht zweckmäßigerweise der im Bereich der Fingerabschnitte außen gemessenen Breite der Polplatte.
Die mindestens eine von dem Klappanker steuerbare Ventilkanalöffnung gehört zweckmäßigerweise zu einem Ventilkanal, der die Polplatte durchsetzt. Das zu steuernde fluidische Druckmedium, insbesondere Druckluft, kann auf diese Weise durch die Polplatte hindurchgeführt werden. Jede steuerbare Ventilkanalöffnung ist vorzugsweise an einer dem Klappanker in der Höhenrichtung des Magnetventils zugewandten Oberseite der Polplatte an der Polplatte ausgebildet. Zweckmäßigerweise durchsetzt der zu der steuerbaren Ventilkanalöffnung gehörende Ventilkanal den Zwischenkörper der Polplatte. Die Polflächenkörper der Polplatte enthalten zweckmäßigerweise keine Ventilkanäle.
Die Ausbildung der mindestens einen steuerbaren Ventilkanalöffnung an der Polplatte bietet unter anderem den Vorteil, dass sich die Toleranzkette nur zwischen der Polplatte und dem Klappanker befindet. Das Ventilgehäuse hat dabei zweckmäßigerweise keinen Einfluss. Dies führt zu einem reduzierten Justageaufwand bei der Herstellung und zu einfacheren und kostengünstigeren Einzelteilen.
Bevorzugt ist die Polplatte auch noch von mindestens einem Ventilkanal durchsetzt, der keine durch den Klappanker steuerbare Ventilkanalöffnung aufweist. Dessen Ventilkanalöffnung sei daher im Folgenden auch als nicht steuerbare Ventilkanalöffnung bezeichnet.
Abhängig von der Anzahl der steuerbaren Ventilkanalöffnungen kann das Magnetventil insbesondere als 2/2-Wegeventil oder als 3/2-Wegeventil ausgebildet sein.
Die mindestens eine steuerbare Ventilkanalöffnung ist zweckmäßigerweise von einem mit der Polplatte einstückigen, kragenartig erhaben ausgebildeten Ventilsitz umrahmt. Dieser Ventilsitz ist insbesondere in das Material der Polplatte eingeprägt. Alternativ kann auch ein den Ventilsitz aufweisender separater Düseneinsatz in der Polplatte fixiert sein, der zweckmäßigerweise einstellbar ist. Dies gilt für jeden Ventilsitz.
Bevorzugt enthält das Magnetventil mehrere Ventilkanäle, die jeweils sowohl die Polplatte als auch eine der Polplatte benachbarte Bodenwand des Ventilgehäuses durchsetzen. An einer Außenfläche der Bodenwand des Ventilgehäuses haben die Ventilkanäle Anschlussöffnungen zur Zufuhr und Abfuhr eines zu steuernden Druckmediums, insbesondere Druckluft. Zwischen der Bodenwand und der Polplatte befindet sich zweckmäßigerweise eine zur gegenseitigen Abdichtung der Ventilkanäle dienende Dichtung. Diese Dichtung ist insbesondere als Dichtmaske ausgebildet. Die Dichtmaske kann mehrere dicht voneinander abgetrennte und von einer Dichtungsstruktur der Dichtung umrahmte Durchgangsöffnungen definieren, durch die hindurch Längenabschnitte der Ventilkanäle, die die Bodenwand und die Polplatte durchsetzen, miteinander in Fluidverbindung stehen. Die Durchgangsöffnungen der Dichtung erlauben einen Querversatz der Längenabschnitte der Ventilkanäle, sodass außen an der Bodenwand ein Anschlussbild mit eng beieinander liegenden Anschlussöffnungen möglich ist und dennoch die an der Polplatte angeordneten Ventilkanalöffnungen mit großem Abstand zueinander angeordnet werden können, um im Bereich der steuerbaren Ventilkanalöffnungen einen großen Ankerhub bei gleichzeitig kleinem Schwenkwinkel des Klappankers zu ermöglichen.
Die Polplatte liegt im Innern des Ventilgehäuses zweckmäßigerweise auf einer Bodenwand des Ventilgehäuses, wobei der Klappanker seinerseits auf der der Bodenwand abgewandten Seite auf der Polplatte liegt. Zur unverschieblichen Fixierung des Klappankers bezüglich der Polplatte ist es vorteilhaft, wenn zwei innen an der Bodenwand angeformte Lagerzapfen durch die Bodenwand hindurchragen und in zwei randseitige Aussparungen des Klappankers hineinragen. Die Lagerzapfen sind vorzugsweise einstückig aus Kunststoffmaterial an die Bodenwand angeformt.
Der Klappanker hat zu seiner bezüglich des Ventilgehäuses verschwenkbaren Lagerung zweckmäßigerweise einen Lagerungsabschnitt, wobei der Antriebsschenkel von dem Lagerungsabschnitt quer zur Hochachse des Magnetventils in Richtung zu der Spulenanordnung hin wegragt. Dieser Antriebsschenkel erstreckt sich zweckmäßigerweise über eine steuerbare Ventilkanalöffnung hinweg, die insbesondere in der bevorzugt vorhandenen Polplatte ausgebildet ist.
Der Klappanker kann einschenkelig ausgebildet sein und als einzigen Ankerschenkel über den Antriebsschenkel verfügen. Dies insbesondere in einem Fall, in dem das Magnetventil als 2/2-Wegeventil ausgebildet ist und über nur eine einzige steuerbare Ventilkanalöffnung verfügt. Diese einzige steuerbare Ventilkanalöffnung wird dann abhängig von der Schwenkposition des Antriebsschenkels entweder geöffnet oder verschlossen.
Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, den Klappanker zweischenkelig zu gestalten, sodass er zusätzlich zu dem Antriebsschenkel einen weiteren Ankerschenkel aufweist, der ausgehend von dem Lagerungsabschnitt von der Spulenanordnung wegragt. Ein solcher zweischenkeliger Klappanker ist wippenartig ausgebildet, wobei die Schwenkachse für die Schwenkbewegung im Übergangsbereich zwischen den beiden Ankerschenkeln liegt.
Bevorzugt ist jedem der beiden Ankerschenkel eine eigene steuerbare Ventilkanalöffnung zugeordnet. Diese beiden steuerbaren Ventilkanalöffnungen können abhängig von der Schwenkposition des Klappankers abwechselnd gegensinnig geöffnet und verschlossen werden. In Verbindung mit einem weiteren Ventilkanal, der mit einer nicht steuerbaren Ventilkanalöffnung in das Innere des Ventilgehäuses einmündet, lässt sich auf diese Weise sehr einfach ein 3/2-Wegeventil verwirklichen. Die nicht steuerbare Ventilkanalöffnung mündet vorzugsweise im Bereich des Lagerungsabschnittes des Klappankers aus. Bevorzugt hat der Klappanker in diesem Bereich eine mit der nicht steuerbaren Ventilkanalöffnung fluchtende Durchbrechung, die einen ungehinderten Fluiddurchtritt begünstigt.
Der weitere Ankerschenkel ist bevorzugt maximal so breit und zweckmäßigerweise schmäler ausgebildet als der von ihm überlagerte Längenabschnitt des magnetisch nicht leitfähigen Zwischenkörpers der Polplatte. Auf diese Weise kann auch der Schenkelkörper des weiteren Ankerschenkels ohne Beeinflussung der zum Verschwenken des Klappankers erforderlichen Betätigungskräfte kostengünstig aus einem ferromagnetischen Material bestehen. Ein die Schenkelkörper beider Ankerschenkel definierender einstückiger Anker-Grundkörper des Klappankers kann auf diese Weise einheitlich aus ein und demselben ferromagnetischen Material hergestellt werden. Da sich der weitere Ankerschenkel nicht über die Polflächenkörper hinweg erstreckt, wirkt auf diesen weiteren Ankerschenkel beim Bestromen der mindestens einen Spule keine Magnetkraft, die zum Verschwenken des Klappankers überwunden werden müsste. Der Klappanker ist folglich sehr effektiv betätigbar.
Die beiden Ankerschenkel des Klappankers, also der Antriebsschenkel und der weitere Ankerschenkel, sind bevorzugt in einem stumpfen Winkel geneigt zueinander angeordnet. Auf diese Weise kann der Klappanker zur Gewährleistung der Schwenkbeweglichkeit mit seinem Lagerungsabschnitt direkt auf der bevorzugt eben ausgebildeten Polplatte aufliegen.
Das Magnetventil enthält zweckmäßigerweise eine Rückstellfeder, die auf den weiteren Ankerschenkel einwirkt, um den Klappanker in eine Grundstellung vorzuspannen, in der der in dem Arbeitsbereich magnetisch relevante Arbeitsspalt eine maximale Spalthöhe aufweist.
Prinzipiell kann die Rückstellfeder von jeglicher Bauart sein und beispielsweise als eine Schraubendruckfeder realisiert sein. Als besonders vorteilhaft wird es jedoch angesehen, wenn die Rückstellfeder als eine einstückige Blattfeder ausgebildet ist. Eine solche Blattfeder besteht vorzugsweise aus Metall und ist insbesondere in einem Stanz-Biege-Prozess gefertigt.
Die Blattfeder hat bevorzugt einen Abstützabschnitt, der auf der der Polplatte abgewandten Seite auf dem weiteren Ankerschenkel aufliegt. Von diesem Abstützabschnitt ragen frei endend und insbesondere schräg zur Hochachse zwei Federarme weg, die diesseits und jenseits an der Längsseite des Klappankers vorbeigreifen und an ihrem freien Ende an der Polplatte befestigt sind, beispielsweise durch eine Schweißverbindung. Über die Federarme wird der Abstützabschnitt in Richtung zur Polplatte gezogen, sodass er auf den weiteren Ankerschenkel drückt und selbigen gegen die Polplatte spannt. Der Abstützabschnitt hat mindestens eine in der Richtung zum Klappanker weisende Verankerungslasche, die mit dem Klappanker zusammenwirkt, um selbigen in der Achsrichtung der Längsachse unbeweglich bezüglich der Polplatte zu fixieren.
Zweckmäßigerweise hat der Abstützabschnitt zwei in der Achsrichtung der Längsachse zueinander beabstandete Verankerungslaschen, die beide mit dem Klappanker axial abstützend zusammenwirken.
Die in dem vorgenannten Sinne gestaltete und fixierte Blattfeder trägt dazu bei, den Klappanker schon zu einem Zeitpunkt axial unbeweglich und zugleich schwenkbeweglich an der Polplatte zu fixieren, zu dem die Polplatte noch nicht in das Ventilgehäuse eingesetzt ist. Durch dieses Fixieren kann die aus Klappanker und Polplatte bestehende Baugruppe kostengünstig in einem parallel laufenden Vormontageprozess hinsichtlich ihrer Funktionsfähigkeit geprüft werden. Dies mindert die Taktzeiten bei einer Serienfertigung.
Die Spulenanordnung enthält vorzugsweise einen aus Kunststoffmaterial bestehenden Spulenträger, der mindestens eine und bevorzugt genau eine bestrombare Spule trägt. Der Spulenträger hat zweckmäßigerweise einen von einer Spule umschlossenen rohrförmigen Tragabschnitt, der von dem Eisenkern durchsetzt ist.
An dem Spulenträger sind zweckmäßigerweise zwei sich in der Höhenrichtung des Magnetventils erstreckende Kontaktträgersäulen angeordnet und insbesondere einstückig angeformt. In den Kontaktträgersäulen verläuft jeweils mindestens ein an einen Spulendraht der Spule angeschlossener elektrischer Leiter. Jede Kontaktträgersäule ragt zur leichten externen elektrischen Kontaktierung der Spule bevorzugt aus dem Ventilgehäuse heraus. Das Ventilgehäuse hat zweckmäßigerweise geeignete Durchbrechungen, die den Durchtritt der Kontaktträgersäulen gestatten.
Es ist zweckmäßig, wenn eine Wand des Ventilgehäuses, insbesondere eine Deckenwand, in der Achsrichtung der Hochachse von einem federbelasteten Handbetätigungsstößel verschiebbar durchsetzt ist, der im Ventilgehäuse in einem dem Antriebsschenkel gegenüberliegenden Bereich endet. Auf diesen Handbetätigungsstößel kann von außerhalb des Ventilgehäuses her mit einer drückenden Kraft manuell eingewirkt werden, um ihn zu verschieben, sodass er auf den Klappanker drückt und selbigen verschwenkt. Auf diese Weise kann unabhängig von der elektrischen Betätigung der Spule bei Bedarf eine manuelle Betätigung des Magnetventils im Zusammenhang mit Wartungs- und Einrichtungsarbeiten vorgenommen werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

1 eine isometrische Darstellung einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Magnetventils,
2 einen Längsschnitt des Magnetventils gemäß Schnittlinie II-II aus 1,
3 einen Querschnitt des Magnetventils gemäß Schnittlinie III-III aus 2,
4 einen Querschnitt des Magnetventils gemäß Schnittlinie IV-IV aus 2,
5 einen Querschnitt des Magnetventils gemäß Schnittlinie V-V aus 2,
6 eine Explosionsdarstellung des Magnetventils, wobei strichpunktiert umrahmte Komponenten separat auch nochmals in einem zu einer vormontierten Funktionsbaugruppe zusammengesetzten Zustand gezeigt sind, und
7 eine Draufsicht der Funktionsbaugruppe aus 6 mit Blickrichtung gemäß Pfeil VII.

Das Magnetventil 1 hat als zur Steuerung einer Fluidströmung dienendes Steuerglied 2 einen Klappanker 3 und kann daher auch als Klappankerventil bezeichnet werden.
Mittels des Magnetventils 1 kann die Strömung eines fluidischen Druckmediums gesteuert werden. Bei diesem fluidischen Druckmedium handelt es sich insbesondere um Druckluft, jedoch können auch andere Druckgase oder auch Druckflüssigkeiten durch das Magnetventil 1 strömungsmäßig gesteuert werden.
Das Magnetventil 1 hat eine strichpunktiert angedeutete Längsachse 4, eine dazu senkrechte Querachse 5 und eine sowohl zu der Längsachse 4 als auch zu der Querachse 5 senkrecht ausgerichtete Hochachse 6. Zur Vereinfachung wird im Folgenden die Achsrichtung der Längsachse 4 auch als Längsrichtung 4, die Achsrichtung der Querachse 5 auch als Querrichtung 5 und die Achsrichtung der Hochachse 6 auch als Höhenrichtung 6 bezeichnet.
Das Magnetventil 1 hat ein Ventilgehäuse 7, das einen Gehäuseinnenraum 8 umschließt. Bevorzugt, jedoch nicht zwingend, ist der Gehäuseinnenraum 8 in der Längsrichtung 4 in eine Antriebskammer 12 und in eine Steuerkammer 13 fluiddicht unterteilt.
In der Antriebskammer 12 befindet sich eine Spulenanordnung 14 mit einer bestrombaren Spule 45, durch die ein Magnetfeld erzeugbar ist, durch das ein in der Steuerkammer 13 befindlicher Klappanker 3 zu einer durch einen Doppelpfeil angedeuteten Schwenkbewegung 16 relativ zum Ventilgehäuse 7 um eine Schwenkachse 62 antreibbar ist. Eine die Steuerkammer 13 von der Antriebskammer 12 abteilende Trennwand 17 des Ventilgehäuses 7 kann prinzipiell auch entfallen, sodass ein zusammenhängender Gehäuseinnenraum 8 sowohl die Spulenanordnung 4 als auch den Klappanker 3 aufnimmt.
Das Ventilgehäuse 7 hat an einer Unterseite eine Bodenwand 18. Deren Umriss folgt eine in der Höhenrichtung 6 nach oben ragende umlaufende Seitenwand 22, die gemeinsam mit der Bodenwand 18 ein einstückiges, napfförmiges Gehäuseunterteil 7a bildet. An der der Bodenwand 18 in der Höhenrichtung 6 gegenüberliegenden Oberseite ist der Gehäuseinnenraum 8 durch eine Deckenwand 23 des Ventilgehäuses 7 verschlossen, die zweckmäßigerweise ein einstückiger Bestandteil eines bezüglich des Gehäuseunterteils 7a separaten Oberteils 7b ist. Selbiges hat exemplarisch eine nach unten ragende, umlaufende Seitenwand 21, die in das napfförmige Gehäuseunterteil 7a eintaucht. Das Gehäuseunterteil 7a und das Gehäuseoberteil 7b sind unter Abdichtung aneinander befestigt, insbesondere durch eine Schweißverbindung.
Die Spulenanordnung 14 ist Bestandteil einer in dem Gehäuseinnenraum 8 untergebrachten elektromagnetischen Antriebseinrichtung 24. Selbige dient zur Erzeugung der Schwenkbewegung 16 des Klappankers 3.
Die Antriebseinrichtung 24 umfasst eine ferromagnetische Jocheinrichtung 25. Diese Jocheinrichtung 25 umfasst zwei längliche ferromagnetische Polflächenkörper 26, 27, die mit zueinander paralleler Längsausrichtung achsparallel zu der Längsachse 4 und mit Querabstand in der Querachse 5 zueinander angeordnet sind. Die beiden Polflächenkörper 26, 27 sind zweckmäßigerweise integrale Bestandteile einer Polplatte 32, die außer den beiden ferromagnetischen Polflächenkörpern 26, 27 auch noch einen magnetisch nicht leitfähigen länglichen Zwischenkörper 28 aufweist, der achsparallel zwischen den beiden Polflächenkörpern 26, 27 angeordnet ist.
Die Polplatte 32 ist somit ein starrer Verbundkörper, bestehend aus dem Zwischenkörper 28 und den beiden den Zwischenkörper 28 an einander entgegengesetzten Längsseiten flankierenden und jeweils unlösbar fest mit dem Zwischenkörper 28 verbundenen Polflächenkörpern 26, 27
Durch den magnetisch nicht leitfähigen Zwischenkörper 28 sind die beiden Polflächenkörper 26, 27 magnetisch gegeneinander isoliert.
Bei einem nicht illustrierten Ausführungsbeispiel sind die beiden Polflächenkörper 26, 27 als individuelle, voneinander getrennte Körper ausgebildet und durch einen zwischen ihnen befindlichen Luftspalt magnetisch gegeneinander isoliert.
Die Polplatte 32 ist zweckmäßigerweise durch ein Plattierungsverfahren hergestellt. Hierbei sind die beiden Polplattenkörper 26, 27 und der Zwischenkörper 28 durch sogenannte Plattierung zu einer Baueinheit vereinigt, was durch einen Walzvorgang in einer entsprechend ausgelegten Walzvorrichtung realisiert wird.
Die beim Plattieren zwischen den miteinander in Kontakt stehenden Fügeflächen entstehenden Fügekräfte resultieren aus dem hohen Walzdruck, mit dem die Komponenten aneinander angedrückt werden. Die Gefüge der unterschiedlichen Materialien greifen ineinander ein und sorgen für einen festen und unlösbaren Zusammenhalt, sodass die als Verbundkörper ausgebildete Polplatte 32 festigkeitsmäßig annähernd mit einem einstückigen Körper vergleichbar ist.
Die beiden Polflächenkörper 26, 27 bestehen zweckmäßigerweise aus ferromagnetischem Stahl. Der magnetisch nicht leitfähige Zwischenkörper besteht insbesondere aus einem Material der Gruppe Aluminium, Kupfer, Titan, Messing, Bronze und austenitischer Stahl.
Die Polplatte 32 hat eine als Polplattenebene 33 bezeichnete Hauptausdehnungsebene und ist so im Gehäuseinnenraum 8 angeordnet, dass die Polplattenebene 33 rechtwinkelig zu der Hochachse 6 verläuft. Die Seitenränder der Polplatte 32 sind also rechtwinkelig zu der Hochachse orientiert.
Die Polplatte 32 erstreckt sich in der Steuerkammer 13, wobei sie mit ihrer Unterseite 34 innen auf der Bodenwand 18 aufliegt. Exemplarisch hat die Bodenwand 18 an der dem Gehäuseinnenraum 8 zugewandten Innenseite eine erhabene Abstützstruktur 35, auf der die Polplatte 32 aufliegt. Die Abstützstruktur 35 ist beispielsweise rahmenförmig gestaltet und erstreckt sich entlang des Umrisses der Bodenwand 18.
Die Polplatte 32 hat einen hinteren axialen Endbereich 36 und einen vorderen axialen Endbereich 37. An dem vorderen axialen Endbereich 37 weist jeder Polflächenkörper 26, 27 einen als Fingerabschnitt 38 bezeichneten, fingerartig axial abstehenden Endabschnitt auf. Diese beiden Fingerabschnitte 38 begrenzen seitlich, also in der Querrichtung 5, einen an der Vorderseite vorzugsweise offenen Zwischenraum 42, sodass der vordere axiale Endbereich 37 der Polplatte 32 bevorzugt gabelartig gestaltet ist. Der Zwischenkörper 28 endet vor dem Zwischenraum 42 und begrenzt selbigen an der axialen Rückseite.
Die Polplatte 32 durchsetzt eine von der Trennwand 17 begrenzte Verbindungsöffnung 43 zwischen der Steuerkammer 13 und der Antriebskammer 12. Der die beiden Fingerabschnitte 38 aufweisende vordere axiale Endbereich 37 der Polplatte 32 ragt von der Seite der Steuerkammer 13 her in die Antriebskammer 12 hinein.
Die Trennwand 17 besteht beim Ausführungsbeispiel aus einem Fortsatz, der an der Innenfläche der Deckenwand 23 angeformt ist und in Richtung zur Bodenwand 18 ragt. Dieser Fortsatz endet mit Abstand vor der Bodenwand 18, sodass ein spaltartiger Zwischenraum verbleibt, der die Verbindungsöffnung 43 definiert.
Zu der Jocheinrichtung 25 gehört ein bevorzugt stabförmiger Eisenkern 44, der von der Spulenanordnung 14 peripher umschlossen ist. Beispielhaft hat der Eisenkern 44 eine rechteckige Form, er kann aber auch jede andere Querschnittsgestalt haben.
Der Eisenkern 44 ist von einer zu der Spulenanordnung 14 gehörenden, eine ringförmige Querschnittskontur aufweisenden Spule 45 koaxial umschlossen. Bevorzugt sitzt die Spule 45 jedoch nicht direkt auf dem Eisenkern 44, sondern auf einem aus Kunststoffmaterial bestehenden rohrförmigen Tragabschnitt 46a, der seinerseits den Eisenkern 44 koaxial umschließt. Besagter Tragabschnitt 46a ist ein einstückiger Bestandteil eines aus Kunststoffmaterial bestehenden Spulenträgers 46 der Spulenanordnung 14, der zweckmäßigerweise auch noch zwei sich stirnseitig an den Tragabschnitt 46a anschließende Abschlusswände 46b hat, die einen die Spule 45 aufnehmenden Wickelraum axial beidseits begrenzen.
Der aus ferromagnetischem Material bestehende Eisenkern 44 ist in dem vorderen axialen Endbereich 37 der Polplatte 32 so angeordnet, dass er sich in der Querrichtung 5 zwischen den beiden Fingerabschnitten 38 der Polplatte 32 erstreckt und den Zwischenraum 42 in Querrichtung überbrückt. Er steht mit beiden Fingerabschnitten 38 magnetisch leitend in Verbindung, sodass magnetisch betrachtet ein Kurzschluss vorliegt, weshalb der den Eisenkern 44 aufweisende Bereich des Magnetventils 1 im Folgenden auch als Kurzschlussbereich 47 bezeichnet wird.
Die Kurzschlussverbindung resultiert bevorzugt daraus, dass der Eisenkern 44 axial beidseits mit jeweils einem am benachbarten Polflächenkörper 26, 27 anliegenden Endabschnitt 44a aus der Spulenanordnung 14 herausragt und diesbezüglich übersteht. Die axiale Länge des Eisenkerns 44 ist größer als die Breite des Zwischenraumes 42, sodass der Eisenkern 44 mit den beiden Endabschnitten 44a, 44b jeweils einen der beiden Fingerabschnitte 38 an der der Deckenwand 23 zugewandten Oberseite übergreift. Jeder Endabschnitt 44a, 44b liegt in der Höhenrichtung 6 von oben her auf einem der Fingerabschnitte 38 auf. Die Längsachse des Eisenkerns 44 und somit auch die Längsachse 45a der Spule 45 verlaufen parallel zu der Querachse 5.
Bei einem nicht illustrierten Ausführungsbeispiel hat der Eisenkern 44 eine der Breite des Zwischenraumes 42 entsprechende Länge und ist in den Zwischenraum 42 eingesetzt, wobei er mit seinen Stirnseiten magnetisch leitend mit den beiden Fingerabschnitten 44a, 44b verbunden ist. Er kann an die Fingerabschnitte 44a, 44b beispielsweise angeschweißt sein.
Bei einem ebenfalls nicht illustrierten Ausführungsbeispiel ist der Eisenkern 44 einstückig mit den beiden Polflächenkörpern 26, 27 ausgebildet. Beispielsweise hat die Polplatte 32 eine den Zwischenraum 42 definierende fensterartige Aussparung, die an der axialen Vorderseite von einem den Eisenkern 44 bildenden Stegabschnitt der Polplatte 32 flankiert ist.
Bereits durch die gegenseitige Anlage ergibt sich eine magnetisch leitfähige Verbindung, das heißt ein magnetischer Kurzschluss zwischen dem Eisenkern 44 und jedem Polflächenkörper 26, 27. Bevorzugt wird eine feste Verbindung gewählt, durch die die aneinander anliegenden Komponenten unverrückbar aneinander befestigt sind, wobei sich insbesondere eine Schweißverbindung empfiehlt, bevorzugt eine Punktschweißverbindung.
Die den Eisenkern 44 peripher umschließende mindestens eine Spule 45 taucht von oben her in den Zwischenraum 42 ein. Derjenige Bereich ihrer Spulenwicklung, der tiefer liegt als der Eisenkern 44, befindet sich zumindest größtenteils in dem Zwischenraum 42.
Exemplarisch ragt die Spule 45 an der der Bodenwand 18 zugewandten Unterseite geringfügig aus dem Zwischenraum 42 heraus.
Der Eisenkern 44 ist insbesondere so angeordnet, dass seine in der Längsrichtung 4 nach vorne weisende Längsseite mit den freien Stirnflächen der beiden Fingerabschnitte 38 bündig abschließt.
Die Polplatte 32 hat exemplarisch einen sich über die Länge des Zwischenkörpers erstreckenden hinteren Polplatten-Längenabschnitt und einen sich daran anschließenden, sich über die Länge der Fingerabschnitte 38 erstreckenden vorderen Polplatten-Längenabschnitt.
Der Klappanker 3 ist oberhalb des den Zwischenkörper 28 aufweisenden hinteren Polplatten-Längenabschnittes der Polplatte 32 platziert. Der Klappanker 3 hat eine längliche Gestalt und ist so ausgerichtet, dass seine exemplarisch einen abgeknickten Längsverlauf aufweisende Längsachse 48 in der Höhenrichtung 6 betrachtet mit der Längsachse 4 des Magnetventils 1 zusammenfällt.
Der Klappanker 3 erstreckt sich oberhalb und entlang des Zwischenkörpers 28. Er erstreckt sich ausschließlich entlang des hinteren Polplatten-Längenabschnittes. Die Spulenanordnung 14 und der Klappanker 3 sind in der Längsrichtung 4 aufeinanderfolgend angeordnet. Bevorzugt liegen der Klappanker 3 und der Eisenkern 44 gemeinsam zumindest im Wesentlichen in einer zu der Hochachse 6 rechtwinkeligen Referenzebene 52.
Der Klappanker 3 hat einen Lagerungsabschnitt 53, mit dem er bevorzugt direkt auf der rechtwinkelig zur Hochachse 6 verlaufenden Oberseite 54 der Polplatte 32 aufliegt. Durch eine noch näher zu erläuternde Rückstellfeder 55 ist der Klappanker 3 an die Oberseite 54 der Polplatte 32 angedrückt.
Der Klappanker 3 ist zweischenkelig aufgebaut und verfügt über zwei Ankerschenkel 56, 57, die ausgehend von dem Lagerungsabschnitt 53 in einander entgegengesetzte Richtungen weisen. Ein erster Ankerschenkel 56, der im Folgenden auch als Antriebsschenkel 58 bezeichnet wird, erstreckt sich ausgehend von dem Lagerungsabschnitt 53 nach vorne in Richtung zur Spulenanordnung 14. Der zweite Ankerschenkel 57 erstreckt sich ausgehend von dem Lagerungsabschnitt 53 nach rückwärts, das heißt von der Spulenanordnung 14 weg. Der komplette Klappanker 3 befindet sich bevorzugt im Innern der Steuerkammer 13.
Der Klappanker 3 ist wippenartig ausgebildet und kann um die zu der Querachse 5 parallele Schwenkachse 62 relativ zum Ventilgehäuse 7 und auch relativ zu der Polplatte 32 unter Ausführung der weiter oben schon erwähnten Schwenkbewegung 16 wippenartig hin und her verschwenkt werden. Die Schwenkebene 63 der Schwenkbewegung ist exemplarisch durch die Längsachse 4 und die Hochachse 6 aufgespannt und verläuft rechtwinkelig zu der Querachse 5.
Die Schwenkachse 62 ist bevorzugt durch den Auflagekontakt zwischen dem Lagerungsabschnitt 53 und der Plattenfläche an der Oberseite 54 der Polplatte 32 definiert. Dieser Auflagekontakt ist linienförmig, was beim Ausführungsbeispiel daraus resultiert, dass die beiden Ankerschenkel 56, 57 in einem stumpfen Winkel geneigt zueinander angeordnet sind. Liegt einer der Ankerschenkel 56 oder 57 auf der Oberseite 54 der Polplatte 32 auf, befindet sich zwischen der besagten Oberseite 54 und dem anderen Ankerschenkel 57, 56 ein Spalt, der ausgehend von dem Lagerungsabschnitt 53 hin zum freien Ende des betreffenden Ankerschenkels 57, 56 zunimmt.
Prinzipiell könnte die wippenartige Gestaltung auch dadurch realisiert werden, dass die beiden Ankerschenkel 56, 57 in einer Ebene liegen, der Lagerungsabschnitt 53 jedoch als ein Vorsprung ausgebildet ist, sodass bei einer Parallelausrichtung zwischen den beiden Ankerschenkeln 56, 57 und der Oberseite 54 zwischen jedem Ankerschenkel 56, 57 und der Oberseite 54 ein Zwischenraum vorliegt.
Jeder Ankerschenkel 56, 57 hat einen ferromagnetischen Schenkelkörper 65, der bevorzugt die gesamte Schenkellänge einnimmt. Die beiden Schenkelkörper 65 sind zusammen mit dem Lagerungsabschnitt 53 bevorzugt in einem einstückigen ferromagnetischen Anker-Grundkörper 64 zusammengefasst.
Der ferromagnetische Schenkelkörper 65 des Antriebsschenkels 58 hat eine derartige Breite, dass er nicht nur den Zwischenkörper 28, sondern auch beide Polflächenkörper 26, 27 jeweils zumindest teilweise überlagert. Der Bereich, in dem diese Überlagerung stattfindet, wird im Folgenden als Arbeitsbereich 66 bezeichnet.
Jeder der beiden Polflächenkörper 26, 27 bildet in dem Arbeitsbereich 66 in dem von dem ferromagnetischen Schenkelkörper 65 überlagerten Bereich mit seiner nach oben weisenden und dem Antriebsschenkel 58 zugewandten Fläche eine Polfläche 26a, 27a aus. Zwischen diesen Polflächen 26a, 27a und dem ferromagnetischen Schenkelkörper 65 des Antriebsschenkels 58 befindet sich ein als Arbeitsspalt 67 bezeichneter Luftspalt, dessen Spalthöhe von der Schwenkposition des Klappankers 3 abhängt.
Die maximale Spalthöhe des Arbeitsspaltes 67 liegt vor, wenn gemäß dem in der Zeichnung illustrierten Betriebszustand der zweite Ankerschenkel 57 auf der Oberseite 54 der Polplatte 32 aufliegt. Dies definiert eine erste Schaltstellung des Klappankers 3. Exemplarisch repräsentiert diese erste Schaltstellung eine bei elektrisch deaktivierter Antriebseinrichtung 24 durch die Rückstellfeder 55 vorgegebene Grundstellung des Klappankers 3.
Zur Aktivierung der Antriebseinrichtung 24 ist an den Spulendraht 49 der Spule 45 eine elektrische Spannung anlegbar, was einen Stromfluss in der Spule 45 zur Folge hat, aus der die Erzeugung eines Magnetfeldes resultiert.
Dieses Magnetfeld durchläuft den Eisenkern 44 und die beiden Polflächenkörper 26, 27, durchquert anschließend den Arbeitsspalt 67 in der Höhenrichtung 6 und durchläuft den ferromagnetischen Schenkelkörper des Antriebsschenkels 58.
Da das Magnetfeld bestrebt ist, Luftspalte zu schließen, erfährt der Antriebsschenkel 58 eine magnetische Anziehung in seinen Überlappungsbereichen mit den beiden Polflächen 26a, 27a und wird durch Magnetkraft unter Verringerung der Spalthöhe an die Polplatte 32 herangezogen. Dabei findet die Schwenkbewegung 16 statt. Die Schwenkbewegung 16 endet, wenn der Klappanker 3 unter Einnahme einer zweiten Schaltstellung mit seinem Antriebsschenkel 58 an der Oberseite 54 der Polplatte 32 zur Anlage gelangt ist.
Aus dieser zweiten Schaltstellung kehrt der Klappanker 3 erst dann wieder in die die erste Schaltstellung definierende Grundstellung zurück, wenn die Antriebseinrichtung 24 durch Wegnahme der an die Spule 45 angelegten Spannung deaktiviert wird. Die Rückstellung wird dann durch die Rückstellfeder 55 hervorgerufen.
Bevorzugt verläuft bei dem Magnetventil 1 die Schwenkbewegung 16 in einer Richtung, die quer zur Längsachse 45a der Spule 4 orientiert ist. Bei der Schwenkbewegung 16 findet keine oder zumindest keine nennenswerte Annäherung oder Entfernung des Klappankers 3 bezüglich der Spulenanordnung 14 statt. Der Antriebsschenkel 58 bewegt sich quasi in der Umfangsrichtung der Spule 45. Das freie Ende des Antriebsschenkels 58 weist in Richtung zu einem radialen Umfangsbereich der Spule 45, zu dem er allerdings beabstandet ist. Dadurch lässt sich eine besonders geringe Bauhöhe des Magnetventils 1 verwirklichen
Der zweite Ankerschenkel 57 ist maximal so breit wie der von ihm überlagerte Längenabschnitt des magnetisch nicht leitfähigen Zwischenkörpers 28. Vorteilhaft ist es, wenn dieser zweite Ankerschenkel 57 sogar etwas schmäler ist als der Zwischenkörper 28. Auf diese Weise wird unabhängig von der Schaltstellung des Klappankers 3 die Ausbildung eines Magnetfeldes zwischen der Polplatte 32 und dem zweiten Ankerschenkel 57 verhindert und die im Bereich des Arbeitsspaltes 67 erzeugbare Magnetkraft steht in vollem Umfang als Betätigungskraft zum Verschwenken des Klappankers 3 zur Verfügung.
Der Klappanker 3 ist in seiner Funktion als Steuerglied 2 dahingehend ausgebildet, dass er mindestens eine steuerbare Ventilkanalöffnung 68, 69 durchflussmäßig steuern kann. Er ist schaltstellungsabhängig in der Lage, die betreffende steuerbare Ventilkanalöffnung 68, 69 für einen Durchtritt von Druckmedium freizugeben oder zur Verhinderung eines Fluiddurchtrittes zu verschließen.
Exemplarisch enthält das Magnetventil 1 zwei steuerbare Ventilkanalöffnungen 68, 69, die zur besseren Unterscheidung auch als erste steuerbare Ventilkanalöffnung 68 und zweite steuerbare Ventilkanalöffnung 69 bezeichnet werden. Sämtliche steuerbaren Ventilkanalöffnungen 68, 69 sind zweckmäßigerweise ein Bestandteil der Polplatte 32.
Bevorzugt liegen die steuerbaren Ventilkanalöffnungen 68, 69 an der Oberseite 54 der Polplatte 32, wobei die erste steuerbare Ventilkanalöffnung 68 unterhalb des Antriebsschenkels 58 und die zweite steuerbare Ventilkanalöffnung 69 unterhalb des zweiten Ankerschenkels 57 liegt. Der Antriebsschenkel 58 erstreckt sich also über die erste steuerbare Ventilkanalöffnung 68 hinweg, der zweite Ankerschenkel 57 erstreckt sich über die zweite steuerbare Ventilkanalöffnung 69.
Jede steuerbare Ventilkanalöffnung 68, 69 definiert das Ende eines steuerbaren Ventilkanals 72, 73, wobei die erste steuerbare Ventilkanalöffnung 68 zu einem ersten steuerbaren Ventilkanal 72 und die zweite steuerbare Ventilkanalöffnung zu einem zweiten steuerbaren Ventilkanal 73 gehört.
Jede steuerbare Ventilkanalöffnung 68, 69 ist zweckmäßigerweise von einem ringförmigen Ventilsitz 74 umrahmt, der bevorzugt durch einen Prägevorgang im Material der Polplatte 32 ausgebildet ist. Jeder Ventilsitz 74 ist insbesondere kragenartig erhaben ausgebildet, sodass er dem gegenüberliegenden Ankerschenkel 56, 57 entgegenragt.
Jeder steuerbare Ventilkanal 72, 73 durchsetzt nicht nur die Polplatte 32, sondern auch das Ventilgehäuse 7, wobei er mit einer der steuerbaren Ventilkanalöffnung 68, 69 entgegengesetzten Anschlussöffnung 72a, 73a bevorzugt zur Außenfläche der Bodenwand 18 ausmündet.
Jeder steuerbaren Ventilkanalöffnung 68, 69 liegt ein Verschlussabschnitt 75 des zugeordneten Ankerschenkels 56, 57 in der Höhenrichtung 6 gegenüber. Dieser Verschlussabschnitt 75 besteht bevorzugt aus einem gummielastischen Element, das am zugeordneten Schenkelkörper 65 befestigt ist. Der Verschlussabschnitt 75 ist insbesondere in eine Durchbrechung des zugeordneten Schenkelkörpers 65 fest eingesetzt oder eingeformt. Der Verschlussabschnitt 75 besteht bevorzugt aus einem Material mit gummielastischen Eigenschaften.
In der ersten Schaltstellung des Klappankers 3 liegt der Verschlussabschnitt 75 des zweiten Ankerschenkels 57 unter Abdichtung auf dem gegenüberliegenden Ventilsitz 74 auf, sodass die zweite steuerbare Ventilkanalöffnung 69 und folglich auch der zweite steuerbare Ventilkanal 73 verschlossen sind. Gleichzeitig ist der Verschlussabschnitt 75 des den Antriebsschenkel 58 bildenden ersten Ankerschenkels 56 vom gegenüberliegenden Ventilsitz 74 abgehoben, sodass die erste steuerbare Ventilkanalöffnung 68 und folglich auch der erste steuerbare Ventilkanal 72 für einen Fluiddurchtritt offen sind. In der zweiten Schaltstellung des Klappankers 3 sind die Verhältnisse bezüglich des Verschließens und Freigebens der beiden steuerbaren Ventilkanalöffnungen 68, 69 gerade umgekehrt.
Die Polplatte 32 trennt von der Steuerkammer 13 eine Überströmkammer 76 ab, in der sich der Klappanker 3 befindet. Die steuerbaren Ventilkanalöffnungen 68, 69 münden beide in diese Überströmkammer 76 ein. Außerdem mündet in diese Überströmkammer 76 mit einer nicht steuerbaren Ventilkanalöffnung 77 ein weiterer Ventilkanal ein, der zur besseren Unterscheidung als nicht steuerbarer Ventilkanal 78 bezeichnet sei. Auch dieser nicht steuerbare Ventilkanal 78 durchsetzt sowohl die Polplatte 32 als auch die Bodenwand 18 und mündet außen an der Bodenwand 18 mit einer Anschlussöffnung 78a aus.
Zumindest jede steuerbare Ventilkanalöffnung 68, 69, vorzugsweise aber auch die nicht steuerbare Ventilkanalöffnung 77, ist zweckmäßigerweise in dem Zwischenkörper 28 ausgebildet. Bevorzugt verlaufen auch sämtliche Ventilkanäle 72, 73, 78, soweit die Polplatte 32 betroffen ist, ausschließlich durch den Zwischenkörper 28 hindurch, während die Polflächenkörper 26, 27 keinerlei Bestandteile von Ventilkanälen definieren. Der Zwischenkörper 28 weist auch die bevorzugt vorhandenen Ventilsitze 74 auf.
Abhängig von der mittels einer Schwenkbewegung 16 eingestellten Schaltstellung des Klappankers 3 steht der nicht steuerbare Ventilkanal 78 durch die Überströmkammer 76 hindurch entweder mit dem ersten steuerbaren Ventilkanal 72 oder mit dem zweiten steuerbaren Ventilkanal 73 in Fluidverbindung und ist gleichzeitig vom jeweils anderen steuerbaren Ventilkanal 73, 72 fluiddicht abgetrennt.
Bei einem bevorzugten Anwendungsfall ist der nicht steuerbare Ventilkanal 78 an einen Verbraucher angeschlossen, beispielsweise an einen fluidbetätigten Antrieb, während von den beiden steuerbaren Ventilkanälen 72, 73 der eine an eine Druckquelle und der andere an eine Drucksenke angeschlossen ist. Somit kann der angeschlossene Verbraucher durch den als Arbeitskanal fungierenden, nicht steuerbaren Ventilkanal 78 hindurch wahlweise belüftet oder entlüftet werden. Das Magnetventil 1 ist in diesem Fall als 3/2-Wegeventil ausgebildet.
Gemäß einem nicht illustrierten Ausführungsbeispiel ist der Klappanker 3 nur einschenkelig ausgebildet und hat als einzigen Ankerschenkel den Antriebsschenkel 58. Der Klappanker 3 steuert in diesem Fall nur eine einzige vorhandene steuerbare Ventilkanalöffnung 68, die abhängig von der Schaltstellung des Klappankers 3 entweder mit der nicht steuerbaren Ventilkanalöffnung 77 fluidisch verbunden oder von dieser nicht steuerbaren Ventilkanalöffnung 77 fluiddicht abgetrennt ist. In diesem Fall definiert das Magnetventil 1 ein 2/2-Wegeventil.
Bevorzugt ist der gegenseitige Abstand der Anschlussöffnungen 72a, 73a, 78a kleiner als der gegenseitige Abstand der steuerbaren Ventilkanalöffnungen 68, 69 und der nicht steuerbaren Ventilkanalöffnung 77. Dies bietet die Möglichkeit, die beiden steuerbaren Ventilkanalöffnungen 68, 69 relativ weit am freien Endbereich des zugeordneten Ankerschenkels 56, 57 zu platzieren, wo der Hub des Ankerschenkels 56, 57 und folglich der freigebbare Strömungsquerschnitt am größten ist.
Diese unterschiedliche Verteilung der diversen Öffnungen wird beim Ausführungsbeispiel dadurch realisiert, dass jeder Ventilkanal 72, 73, 78 in einen die Polplatte 32 durchsetzenden Ventilkanalabschnitt und einen die Bodenwand 18 durchsetzenden Ventilkanalabschnitt unterteilt ist. Dabei liegen die die Bodenwand 18 durchsetzenden Ventilkanalabschnitte näher beieinander als die die Polplatte 32 durchsetzenden Ventilkanalabschnitte. Die zum gleichen Ventilkanal 72, 73, 78 gehörenden Ventilkanalabschnitte münden jeweils in eine von mehreren Fluidverteilkammern 79 ein, die an der der Überströmkammer 76 entgegengesetzten Unterseite der Polplatte 32 zwischen der Polplatte 32 und der Bodenwand 18 des Ventilgehäuses 7 ausgebildet sind.
Diese Fluidverteilkammern 79 resultieren jeweils aus einer von mehreren Durchgangsöffnungen 83, die von der strangförmigen Dichtungsstruktur einer bevorzugt maskenartigen ersten Dichtung 84 gebildet sind, die zwischen die Polplatte 32 und die Bodenwand 18 unter Abdichtung eingelegt ist.
Eine bevorzugt rahmenartig ausgebildete zweite Dichtung 85, die den Klappanker 3 umrahmt, ist zwischen die Polplatte 32 und das Gehäuseoberteil 7b eingelegt, um die Überströmkammer 76 abzudichten. Gemeinsam sorgen die beiden Dichtungen 84, 85 dafür, dass die Antriebskammer 12 von der Steuerkammer 13 fluiddicht abgetrennt ist und folglich die Spulenanordnung 14 nicht dem zu steuernden Druckmedium ausgesetzt ist. Diese pneumatische Trennung führt zu einem geringeren Aufwand bei der Abdichtung der Spulenanordnung 14 und deren Spulendraht sowie den daran angebrachten elektrischen Leitern 97.
Exemplarisch ist der Klappanker 3 sowohl in der Längsrichtung 4 als auch in der Querrichtung 5 durch zwei Lagerzapfen 86 bezüglich des Ventilgehäuses 7 unbeweglich fixiert. Diese beiden Lagerzapfen 86 sind bevorzugt jeweils ein integraler Bestandteil des Ventilgehäuses 7, wobei sie exemplarisch an der Innenseite der Bodenwand 18 angeformt sind. Jeder Lagerzapfen 86 ragt ausgehend von der Bodenwand 18 in der Höhenrichtung 6 nach oben in Richtung zur Deckenwand 23, wobei er eine Durchbrechung 87 der Polplatte 32 durchsetzt und über die Oberseite 54 der Polplatte 32 hinausragt.
Mit dem über die Oberseite 54 der Polplatte 32 vorstehenden Endabschnitt ragt jeder Lagerzapfen 86 in eine von zwei längsseits am Rand des Klappankers 3 ausgebildete Aussparungen 88 hinein. Damit ist der Klappanker 3 mittels des Ventilgehäuses 7 durch die Polplatte 32 hindurch in der Referenzebene 52 unbeweglich fixiert.
Eine Besonderheit der bevorzugten Rückstellfeder 55 besteht darin, dass sie in der Lage ist, den Klappanker 3 auch ohne die vorstehend erwähnten Lagerzapfen 86 an der Polplatte 32 festzuhalten. Dies bietet die Möglichkeit, den Klappanker 3 zusammen mit der gesamten Jocheinrichtung 25 und der Spulenanordnung 14 zu einer in dem strichpunktiert umrahmten Ausschnitt der 6 einzeln dargestellten Funktionsbaugruppe 89 zusammenzufassen, in der die vorgenannten Komponenten selbst zusammenhaltend integriert sind. Dies bietet die Möglichkeit zur Durchführung von Funktionsprüfungen vor dem endgültigen Zusammenbau des Magnetventils 1.
Die Rückstellfeder 55 ist zweckmäßigerweise als eine Blattfeder 55a ausgebildet, die aus einem ausgestanzten und gebogenen federelastischen Metall besteht. Sie verfügt über einen auf der der Polplatte 32 abgewandten Seite auf dem zweiten Ankerschenkel 57 aufliegenden flächenhaften Abstützabschnitt 92, der an seinen beiden in der Längsrichtung 4 orientierten Endbereichen jeweils eine nach unten in Richtung zum Klappanker 3 ragende Verankerungslasche 93a, 93b aufweist. Während die vordere Verankerungslasche 93a in eine vertikale Durchbrechung 94 des Klappankers 3 eingreift, die dem Lagerungsabschnitt 53 benachbart ist, umgreift die hintere Verankerungslasche 93b die Stirnfläche des zweiten Ankerschenkels 57. Dadurch ergibt sich eine axial unbewegliche Fixierung des Klappankers 3 bezüglich des Abstützabschnittes 92.
An den beiden einander entgegengesetzten Längsseiten des Abstützabschnittes 92 ist jeweils einer von zwei Federarmen 95a, 95b mit einem Ende angebracht, der längsseits am Klappanker 3 vorbeigreift und sich schräg nach unten bis zur Polplatte 32 erstreckt. Jeder Federarm 95a, 95b ist an seinem dem Abstützabschnitt 92 entgegengesetzten freien Endabschnitt 96 an der Polplatte 32 befestigt, insbesondere durch eine Schweißverbindung. Dadurch ist die Blattfeder 55a an der Polplatte 32 insgesamt befestigt.
Die Federarme 95a, 95b üben eine Federkraft auf den Abstützabschnitt 92 aus, sodass selbiger an die Polplatte 32 herangezogen wird. Dadurch ist der von dem Abstützabschnitt 92 überlagerte zweite Ankerschenkel 57 federnd gegen die Polplatte 32 vorgespannt, was der Grundstellung des Klappankers 3 entspricht.
Innerhalb der Funktionsbaugruppe 89 ist der von der Spulenanordnung 14 umschlossene Eisenkern 44 an der Polplatte 32 befestigt. Die Funktionsbaugruppe 89 kann somit vergleichbar einem einzigen Bauteil gehandhabt werden.
Bevorzugt sind an dem Spulenträger 46 zwei sich in der Höhenrichtung 6 erstreckende und in der Querrichtung 5 zueinander beabstandete Kontaktträgersäulen 46c, 46d angebracht. Sie sind zweckmäßigerweise einstückig mit dem Spulenträger 46 ausgebildet und mit diesem zu einer Baueinheit zusammengefasst.
In jeder Kontaktträgersäule 46c, 46d erstreckt sich ein elektrischer Leiter 97, der zum einen mit dem Spulendraht 49 der Spule 45 kontaktiert ist und der zum anderen mit einem zur externen elektrischen Kontaktierung dienenden Kontaktierungsabschnitt 98 außerhalb des Ventilgehäuses 7 endet.
Jede Kontaktträgersäule 46c, 46d ragt beispielhaft durch die Bodenwand 18 hindurch und an der Unterseite aus dem Ventilgehäuse 7 heraus, sodass sie durch Steckmontage von oben her an einer nicht abgebildeten Ventilträgereinrichtung montiert werden kann. Bei dieser Steckmontage werden zweckmäßigerweise gleichzeitig auch Fluidverbindungen mit den Anschlussöffnungen 72a, 73a, 78a hergestellt.
Die Kontaktträgersäulen 46c, 46d erstrecken sich bevorzugt über die gesamte Höhe des Gehäuseinnenraumes 8. Sie ragen mit einem Anschlussabschnitt 105, der den Kontaktierungsabschnitt 98 des elektrischen Leiters 97 enthält, durch jeweils eine Wanddurchbrechung 103 der Bodenwand 18 hindurch nach außen. In der Deckenwand 23 sind zweckmäßigerweise weitere Wanddurchbrechungen 104 ausgebildet, die in der Höhenrichtung 6 mit jeweils einer Wanddurchbrechung 103 der Bodenwand 18 fluchten und im Querschnitt mit demjenigen der Wanddurchbrechungen 103 der Bodenwand 18 übereinstimmen. Jede Kontaktträgersäule 46c, 46d ragt mit einem dem Anschlussabschnitt 105 entgegengesetzten Endabschnitt in die gegenüberliegende weitere Wanddurchbrechung 104 hinein, wobei sie mit der Außenfläche der Deckenwand 23 zweckmäßigerweise bündig abschließt.
Beim Zusammenbau des Magnetventils 1 besteht eine dahingehende Auswahlmöglichkeit, den mit den Kontaktträgersäule 46c, 46d ausgestatteten Spulenträger 46 entweder in der gezeigten Ausrichtung oder in einer um 180° um die Längsachse 4 verdrehten Ausrichtung zu montieren. Bei dieser verdrehten Ausrichtung liegt der Eisenkern 44 wiederum auf den Fingerabschnitten 38 der Polplatte 32 auf, jedoch ragen nun die Kontaktträgersäulen 46c, 46d mit ihren Anschlussabschnitten 105 nach oben und durch die weiteren Wanddurchbrechungen 104 hindurch nach außen, sodass die Möglichkeit besteht, die Spule 45 von oben her zu kontaktieren.
Es ist von Vorteil, wenn das Magnetventil 1 über eine zusätzliche Handbetätigungseinrichtung 99 verfügt, die bei Bedarf ein manuelles Verschwenken des Klappankers 3 ermöglicht. Das beispielhaft illustrierte Magnetventil 1 ist mit einer solchen Handbetätigungseinrichtung 99 ausgestattet.
Bevorzugt enthält die Handbetätigungseinrichtung 99 einen Handbetätigungsstößel 100, der eine Wand, bevorzugt die Deckenwand 23, in der Höhenrichtung 6 verschiebbar und zugleich abgedichtet durchsetzt. Dieser Handbetätigungsstößel 100 liegt in der Schwenkebene 63 und liegt dem Antriebsschenkel 58 im Gehäuseinnenraum 8 mit einem Betätigungsendabschnitt 101 gegenüber. Der Handbetätigungsstößel 100 kann von außen her manuell mit einer drückenden Kraft beaufschlagt werden, sodass er entgegen einer rückstellend wirkenden Feder 102 in Richtung zum Klappanker 3 verschoben wird, sodass er letztlich mit seinem Betätigungsendabschnitt 101 auf den Antriebsschenkel 58 einwirkt und dessen Schwenkbewegung 16 hervorruft.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202005005908 U1 [0002]
EP 3018392 A1 [0003]
DE 102016212950 A1 [0004]

Claims

Magnetventil, mit einem Ventilgehäuse (7), in dem ein zur Steuerung mindestens einer steuerbaren Ventilkanalöffnung (68, 69) vorgesehener Klappanker (3) um eine zu einer Längsachse (4) und einer dazu senkrechten Hochachse (6) des Magnetventils (1) jeweils rechtwinkelige Schwenkachse (62) verschwenkbar angeordnet ist, der einen Antriebsschenkel (58) mit einem ferromagnetischen Schenkelkörper (65) aufweist, dem in einem Arbeitsbereich (66) unter Freilassung eines Arbeitsspaltes (67) eine Polflächenanordnung (26a, 27a) einer ferromagnetischen Jocheinrichtung (25) in der Achsrichtung der Hochachse (6) gegenüberliegt, wobei die Jocheinrichtung (25) einen von einer mindestens eine Spule (45) umfassenden Spulenanordnung (14) umschlossenen Eisenkern (44) aufweist und wobei durch Bestromung der mindestens einen Spule (45) ein den Arbeitsspalt (67) überbrückendes und den Antriebsschenkel (58) unter Erzeugung einer Schwenkbewegung (16) des Klappankers (3) zu der Polflächenanordnung (26a, 27a) ziehendes Magnetfeld erzeugbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Polflächenanordnung (26a, 27a) aus zwei von dem Schenkelkörper (65) des Antriebsschenkels (58) überlagerten Polflächen (26a, 27a) besteht, die jeweils an einem von zwei in der Achsrichtung der Schwenkachse (62) zueinander beabstandeten ferromagnetischen Polflächenkörpern (26, 27) der Jochanordnung (25) ausgebildet sind, wobei die beiden Polflächenkörper (26, 27) in dem Arbeitsbereich (66) magnetisch gegeneinander isoliert sind und in einem in der Achsrichtung der Längsachse (4) zu dem Arbeitsbereich (66) beabstandeten Kurzschlussbereich (47) durch den Eisenkern (44) magnetisch leitfähig miteinander verbunden sind, wobei der Klappanker (3) und die Spulenanordnung (14) in der Achsrichtung der Längsachse (4) aufeinanderfolgend angeordnet sind.
Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Polflächenkörper (26, 27) integrale Bestandteile einer als starrer Verbundkörper ausgebildeten Polplatte (32) sind, die einen zwischen den beiden Polflächenkörpern (26, 37) angeordneten, magnetisch nicht leitfähigen Zwischenkörper (28) aufweist, der mit den beiden Polflächenkörpern (26, 27) unlösbar fest verbunden ist, wobei der ferromagnetische Schenkelkörper (65) des Antriebsschenkels (58) derart breiter ist als der Zwischenkörper (28), dass er in dem Arbeitsbereich (66) sowohl den Zwischenkörper (28) als auch die beiden Polflächenkörper (26, 27) überlagert.
Magnetventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Polplatte (32) ein durch Plattierung erzeugter Verbundkörper ist, bei dem die beiden Polflächenkörper (26, 27) und der Zwischenkörper (28) durch Walzen miteinander verbunden sind.
Ventilantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Polflächenkörper (26, 27) aus ferromagnetischem Stahl bestehen und der Zwischenkörper (28) aus einem magnetisch nicht leitfähigen Material besteht, wobei das magnetisch nicht leitfähige Material des Zwischenkörpers (28) zweckmäßigerweise ein aus der Gruppe Aluminium, Kupfer, Titan, Messing, Bronze und austenitischer Stahl ausgewähltes Metall ist.
Magnetventil nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Polflächenkörper (26, 27) in dem der Spule (45) zugewandten axialen Endbereich (37) der Polplatte (32) jeweils einen in Richtung zu der Spulenanordnung (14) ragenden Fingerabschnitt (38) haben, wobei sich zwischen diesen beiden Fingerabschnitten (38) ein dem Zwischenkörper (28) axial vorgelagerter Zwischenraum (42) befindet, der von dem Eisenkern (44) überbrückt ist und in den die Spulenanordnung (14) eintaucht.
Magnetventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Eisenkern (44) axial beidseits mit jeweils einem Endabschnitt (44a, 44b) aus der Spulenanordnung (14) herausragt und mit jedem dieser beiden Endabschnitte (44a, 44b) in der Achsrichtung der Hochachse (6) auf einem den beiden Fingerabschnitte (38) aufliegt, wobei jeder Endabschnitt (44a, 44b) des Eisenkerns (44) mit dem zugeordneten Fingerabschnitt (38 magnetisch leitfähig verbunden ist, zweckmäßigerweise durch eine Schweißverbindung.
Magnetventil nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine von dem Klappanker (3) steuerbare Ventilkanalöffnung (68, 69) zu einem die Polplatte (32) durchsetzenden steuerbaren Ventilkanal (72, 73) gehört und an einer dem Klappanker (3) in der Achsrichtung der Hochachse (6) zugewandten Oberseite (54) der Polplatte (32) ausgebildet ist, wobei die steuerbare Ventilkanalöffnung (68) zweckmäßigerweise von einem mit der Polplatte (32) einstückigen, kragenartig erhaben ausgebildeten Ventilsitz (74) umrahmt ist.
Magnetventil nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Ventilkanäle (72, 73, 78) jeweils sowohl die Polplatte (32) als auch eine Bodenwand (18) des Ventilgehäuses (7) durchsetzen, wobei zwischen der Bodenwand (18) und der Polplatte (32) eine zur gegenseitigen Abdichtung der Ventilkanäle (72, 73, 78) dienende Dichtung (84) angeordnet ist.
Magnetventil nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Polplatte (32) in dem Ventilgehäuse (7) auf einer Bodenwand (18) des Ventilgehäuses (7) liegt und der Klappanker (3) seinerseits auf einer der Bodenwand (18) abgewandten Oberseite (54) der Polplatte (32) liegt, wobei zwei innen an der Bodenwand (18) angeformte Lagerzapfen (86) durch die Bodenwand (18) hindurch in zwei randseitige Aussparungen (88) des Klappankers (3) hineinragen, um eine Lagefixierung des Klappankers (3) relativ zur Polplatte (32) zu erhalten.
Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Klappanker (3) einen Lagerungsabschnitt (53) aufweist, über den er zur Ausführung seiner Schwenkbewegung (16) um die Schwenkachse (62) verschwenkbar gelagert ist und ausgehend von dem der Antriebsschenkel (58) quer zu der Hochachse (6) in Richtung zu der Spulenanordnung (14) wegragt, wobei sich der Antriebsschenkel (58) zweckmäßigerweise über eine steuerbare Ventilkanalöffnung (68) hinweg erstreckt.
Magnetventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Klappanker (3) wippenartig ausgebildet ist und zusätzlich zu dem Antriebsschenkel (58) einen weiteren Ankerschenkel (57) aufweist, der ausgehend von dem Lagerungsabschnitt (53) von der Spulenanordnung (14) wegragt.
Magnetventil nach Anspruch 11 in Verbindung mit einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Ankerschenkel (57) maximal so breit und zweckmäßigerweise schmäler ist als der von ihm überlagerte Längenabschnitt des magnetisch nicht leitfähigen Zwischenkörpers (28) der Polplatte (32).
Magnetventil nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsschenkel (58) und der weitere Ankerschenkel (57) zueinander geneigt sind und in einem zwischen ihnen eingeschlossenen stumpfen Winkel voneinander wegragen.
Magnetventil nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Klappanker (3) durch eine auf den weiteren Ankerschenkel (57) einwirkende Rückstellfeder (55) in eine Grundstellung vorgespannt ist, in der der Arbeitsspalt (67) eine maximale Spalthöhe aufweist.
Magnetventil nach Anspruch 14 in Verbindung mit einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellfeder (55) als einstückige Blattfeder (55a) ausgebildet ist und einen auf der der Polplatte (32) abgewandten Seite auf dem weiteren Ankerschenkel (57) aufliegenden Abstützabschnitt (92) hat, von dem zwei Federarme (95a, 95b) wegragen, die längsseits beidseits an dem Klappanker (3) vorbeigreifen und an der Polplatte (32) befestigt sind, wobei der Abstützabschnitt (92) mindestens eine Verankerungslasche (93a, 93b) aufweist, durch die der Klappanker (3) an der Blattfeder (55a) axial unbeweglich abgestützt ist.
Magnetventil nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass sich sowohl der Antriebsschenkel (58) als auch der weitere Ankerschenkel (57) jeweils über eine steuerbare Ventilkanalöffnung (68, 69) hinweg erstreckt, wobei der Klappanker (3) durch die Schwenkbewegung (16) abwechselnd in zwei Schaltstellungen positionierbar ist, in denen er jeweils die eine steuerbare Ventilkanalöffnung (72, 73) für einen Fluiddurchtritt freigibt und gleichzeitig die andere steuerbare Ventilkanalöffnung (73, 72) zur Unterbindung eines Fluiddurchtritts verschließt.
Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenanordnung (14) einen aus Kunststoffmaterial bestehenden Spulenträger (46) aufweist, der einen von mindestens einer Spule (45) umschlossenen und von dem Eisenkern (44) durchsetzten rohrförmigen Tragabschnitt (46a) aufweist und an dem zwei sich in der Achsrichtung der Hochachse (6) erstreckende Kontaktträgersäulen (46c, 46d) angeordnet sind, in denen jeweils mindestens ein an einen Spulendraht einer Spule (45) der Spulenanordnung (14) angeschlossener elektrischer Leiter (97) verläuft und die zur externen elektrischen Kontaktierung der Spulenanordnung (14) aus dem Ventilgehäuse (7) herausragen.
Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wand (23) des Ventilgehäuses (7) in der Achsrichtung der Hochachse (6) von einem federbelasteten Handbetätigungsstößel (100) verschiebbar durchsetzt ist, der im Ventilgehäuse (7) in einem dem Antriebsschenkel (58) in der Achsrichtung der Hochachse (6) gegenüberliegenden Bereich endet und der durch von außerhalb des Ventilgehäuses (7) her erfolgendes manuelles Einwirken zum Verschwenken des Klappankers (3) an den Antriebsschenkel (58) andrückbar ist.