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Magnetventil mit einem kolbenförmigen Anker Die Erfindung bezieht
sich auf eine Magnetventil mit einem kolbenförmigen Anker, der zum Schließen und
Öffnen eines Ventilsitzes hin und her beweglich geführt und durch eine Rückstellfeder
einer vom Ventilsitz fortgerichteten Kraft unterworfen ist und eine axiale Sackbohrung
enthält, in der ein das Verschlußstück für den Ventilsitz bildender Einsatz gleitend
geführt ist und die eine Feder enthält, die zwischen dem inneren Ende der Sackbohrung
und dem inneren Ende des Einsatzes eingesetzt ist und auf diesen eine Kraft in Richtung
auf den Ventilsitz ausübt.
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Bei einem bekannten Magnetventil dieser Art wird der in der Sackbohrung
geführte, den Ventilsitz bildende Einsatz durch die Feder an eine innere Schulter
dieser Sackbohrung angedrückt, wenn der kolbenförmige Anker von dem den Ventilsitz
umgebenden Gehäuseteil zurückgezogen ist. Das führt aber dazu, daß der kolbenförmige
Anker, wenn er auf diesen Gehäuseteil auftrifft und etwa von ihm zurückprallt, dabei
mittels der inneren Schulter der Sackbohrung den Einsatz vom Ventilsitz abhebt und
ihn daher an einem zuverlässigen Abdichten hindert. Auch ist bei diesem bekannten
Magnetventil die Rückstellfeder auf der Außenseite des kolbenförmigen Ankers angeordnet,
wo sie die Strömung behindert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu grunde, eine solche Störung des
abdichtenden Sitzes des Verschlusstücks auf dem Ventilsitz durch einen etwaigen
Rückprall und Schwingungen des kolbenförmigen Ankers beim Auftreffen auf den sein
Widerlager bildenden Gehäuseteil zu verhindern und die beim Betrieb des Magnetventils
auftretenden Geräusche zu dämpfen.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, das sich in der
Mündung der Bohrung des Ankers eine Abstandsbuchse befindet, in welcher der das
Verschlusstück bildende Einsatz um eine beschränkte Strecke gleitend geführt ist
und das sich die Rückstellfeder in der Bohrung des Ankers befindet und die auf die
Abstandsbuchse eine nach außen gerichtete Kraft -ausübt, die das mit Durchlässen
versehene äußere Ende der Abstandsbuchse ständig in Anlage an dem den Ventilsitz
umgebenden Gehäuseteil anzudrücken sucht, wobei die Durchlässe in der Offenstellung
des Verschlusstücks den Durchfluß gestatten.
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Da die Abstandsbuchse unter der Kraft der Feder ständig an dem den
Ventilsitz umgebenden Gehäuseteil anliegt, schützt sie das in ihrem Inneren befindliche
Verschlusstück, so das dieses nicht bei einem Rückprall des kolbenförmigen Ankers
von diesem mitgenommen und vom Ventilsitz abgehoben werden kann. Die Erfindung führt
daher dazu, daß auch bei einer sehr hohen Betriebsgeschwindigkeit das Verschlusstück
am Ventilsitz zuverlässig abdichtet. Auch werden die beim Betrieb auftretenden Geräusche
dadurch gedämpft, das der das Verschlusstück bildende Einsatz gegenüber dem kolbenförmigen
Anker abgefedert ist.
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Dadurch, das beide Federn in der axialen Sackbohrung des kolbenförmigen
Ankers untergebracht sind, wird auch vermieden, das die Rückstellfeder die außen
am kolbenförmigen Anker vorbeiführende Strömung hindert.
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Vorzugsweise ist der das Verschlusstück bildende Einsatz an seinem
inneren Ende mit einem Querloch versehen, durch das mit Spielraum ein im Anker befestigter
Anschlagstift reicht, der die Verschiebung des Einsatzes im Anker begrenzt.
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Diese Ausgestaltung der Erfindung führt zu einer gedrängten und widerstandsfähigen
Bauart mit hoher Betriebssicherheit.
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Die Erfindung sei nunmehr an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert,
das in der Zeichnung veranschaulicht ist. In dieser zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt
des erfindungsgemäß ausgestalteten Magnetventils, F i g. 2 den in F i g. 1 gezeigten
Längsschnitt des Magnetankers in vergrößertem Maßstab und
F i g.
3 den Magnetanker der F i g. 2 von oben betrachtet.
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Das in F i g. 1 veranschaulichte Magnetventil 8 hat ein aus
dem Unterteil 12, einer Kappe 32 und einem darin eingeschraubten Nippel
26 bestehendes Gehäuse, das einen Durchflußkanal aufweist, der in ständiger
Verbindung mit einem Anschluß 10 steht und eine Einlaßöffnung 14 mit
einer Auslaßöffnung 16 verbindet. In diesem Durchflußkanal ist ein Magnetanker
50 hin und her beweglich geführt, der an jedem Ende ein Verschlußstück
54 bzw. 56 trägt und je nach seiner Stellung den Anschluß
10 mit der Einlaßöffnung 14 oder der Auslaßöffnung 16 verbindet. Der
Unterteil 12 des Gehäuses trägt eine den Magnetanker 50 umgebende
Magnetspule 17, deren Wicklung 18 von einem am Ventilgehäuse angeordneten
Mantel 24 umgeben ist, durch den Anschlußleitungen 20 der Wicklung hindurchgeführt
sind. Das eine Polstück der Spule 17 aus Weicheisen od. dgl. wird von der
Kappe 32 gebildet, in deren axialer Gewindebohrung der Nippel 26 eingeschraubt
ist. Die Längsbohrung 28 dieses Nippels steht mit ihrem einen Ende mit der Einlaßöffnung
14 in Verbindung, während ihr anderes Ende in einen vorspringenden Ventilsitz
30 ausläuft. In den Nippel 26 ist ein Ring 33 aus Kupfer oder einem anderen
Werkstoff von hohem elektrischem Leitwert eingesetzt.
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Der Durchflußkanal ist von einer Hülse 34 aus einem nichtmagnetischen
Werkstoff umgeben, die innerhalb der Spule 17 angeordnet ist und sich mit ihrem
einen Ende abdichtend auf dem inneren Ende des Nippels 26 befindet, während
sie mit ihrem anderen flüssigkeitsdicht am Ventilunterteil 12 befestigt ist. Zum
Zwecke dieser Befestigung erweitert sich ihr Ende 36 trichterförmig, und
eine in die Bohrung des Unterteils eingeschraubte überwurfmutter 38 drückt
das Hülsenende 36 abdichtend an eine entsprechende Gegenfläche des Unterteils
12 an. Ein Durchflußkanal 40, der im wesentlichen zylindrisch gestaltet ist, steht
mit dem Anschluß 10 durch eine Bohrung 42 in Verbindung. Von der Auslaßöffnung
16 aus führt zum Durchflußkanal 40 eine axiale Bohrung 44 des Unterteils
12 und eine sich daran anschließende axiale Bohrung eines im Unterteil eingefügten
Einsatzes 48,
der den Ventilsitz 46 bildet. Der Magnetanker 50 hat
auf seiner Außenfläche mehrere in Längsrichtung verlaufende Nuten 52, die eine ständige
Verbindung zwischen den Enden des Durchflußkanals 40 herstellen. Das mit dem Ventilsitz
46 zusammenwirkende Verschlußstück wird von einem aus Gummi od. dgl. bestehenden
Einsatz 54 gebildet, der fest in eine im unteren Ende des Magnetankers 50 ausgesparte
Höhlung eingesetzt ist.
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Nach F i g. 2 ist der Magnetanker 50 mit einer axialen Bohrung
58 zur Aufnahme eines kolbenförmigen Einsatzes 56 als Verschlußstück versehen,
der am inneren Ende einen Kopf 57 hat. Dieser Kopf ist mit Gleitsitz in die Bohrung
58 eingefügt, während der eigentliche Einsatz 56 mit erheblichem Spielraum in einem
erweiterten Ende der Bohrung 58 sitzt. Zum Zweck der Begrenzung hat der Magnetanker
50 eine Querbohrung zur Aufnahme eines Anschlagstiftes 60, der auch
als längsgeschlitztes Rohr ausgestaltet sein kann. Dieses geht durch
ein Querloch 59 des Einsatzes 56 hindurch. Die axiale Länge dieses
Loches 59 bestimmt das Maß, um das sich der Einsatz 56 im Magnetanker 50
hin und her verschieben kann. Zwischen dem Kopf 57 und dem Boden der Bohrung 58
ist eine Schraubendruckfeder 62 eingesetzt, die den Einsatz 56 aufwärts in die in
F i g. 2 gezeigte Lage zu drücken sucht, in der sich der Kopf 57 an den Anschlagstift
60 anlegt. In dieser Lage befindet sich die Stirnfläche 64 des Einsatzes
56 etwas tiefer als die Stirnfläche 66 des Magnetankers. In dem erweiterten Ende
der Bohrung 58 oberhalb des Anschlagstiftes 60 ist mit Gleitsitz eine Abstandsbuchse
68 eingepaßt, die den Einsatz 56 umgibt. Außerdem befindet sich dort eine S'chraubendruckfeder
70, die mit ihrem einen Ende an der Abstandsbuchse 68 und mit ihrem anderen
Ende an einer Scheibe 74 anliegt, die sich auf die Schulter 75 stützt, die sich
zwischen dem erweiterten Ende der Bohrung 58 und dem inneren Ende dieser
Bohrung befindet. Die Abstandsbuchse 68 ist an ihrem äußeren Ende mit vier Ausfräsungen
72 versehen, die gleichmäßig um den Umfang herum verteilt sind und zwischen sich
vier Finger stehenlassen, mit denen sich die Abstandsbuchse unter dem Druck der
Feder 70 ständig außerhalb des Ventilsitzes 30 an der Stirnfläche des Nippels 26
abstützt. Der von der Feder 70 auf die Scheibe 74 ausgeübte Druck bewirkt daher,
daß der Magnetanker 50 mit seinem Verschlußstück 54 ständig in Richtung auf den
Ventilsitz 48 herabgedrückt wird.
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Der Einsatz 56 hat in seiner äußeren Stirnfläche eine Aussparung zur
Aufnahme eines Pfropfens 76 aus Gummi od. dgl.
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Diese Verstellung des Magnetankers 50 in Richtung auf den Nippel
26 erfolgt bei Erregung der Magnetwicklung 18 durch das dabei entstehende
Magnetfeld. Dieses verschiebt den Magnetanker 50 entgegen der Kraft der Feder 70
aufwärts. An dieser Bewegung nimmt das von dem Einsatz 56 gebildete Verschlußstück
so lange teil, bis er sich auf den Ventilsitz 30 aufsetzt. Bei der weiteren Aufwärtsbewegung
des Magnetankers 50 wird dann die Feder 62
zusammengedrückt. Schließlich
legt sich dann der Magnetanker 50 mit seinem oberen Ende 66 auf die innere Stirnfläche
des Nippels 26 auf, so daß sich ein geringer magnetischer Widerstand ergibt. Der
kegelige Ventilsitz 30 zentriert dabei den Magnetanker 50.
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Sollte der Magnetanker 50 beim Auftreffen auf den Nippel
26 zurückprallen und infolgedessen Schwingungen ausführen, so nimmt der Einsatz
56 an diesen Schwingungen nicht teil, zumal zwischen ihm und dem Magnetanker
die ortsfest abgestützte Abstandsbuchte 68 liegt. Infolgedessen können etwaige Schwingungen
des Magnetankers 50 die Abdichtung am Ventilsitz 30 nicht beeinträchtigen. Auch
werden die Schwingungen des Magnetankers gedämpft.
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Die Auslaßöffnung 16, der Ventilsitz 46 und das Verschlußstück 54
fortzulassen ist möglich.