DE19624317A1 - Magnetventil - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Magnetventil und insbesondere ein solches, das für ein Steuerfluid
verwendet wird. Ein solches Ventil weist einen Mittelpol und einen Kern auf, die in
Axialrichtung eines Gehäuses, das in einem Steuerfluid angeordnet wird, in Reihe geschaltet sind.
Das Ventil besitzt ein Durchgangsloch, das in Axialrichtung im Mittelpol ausgebildet ist, und der
genannte verschiebbare Kern wird in Axialrichtung mit Hilfe einer Elektromagnetspule bewegt,
die außerhalb des Mittelpols und des Kerns sitzt, um auf diese Weise eine Öffnung zu öffnen
oder zu schließen.
Herkömmliche automatische Getriebe für Automobile sind mit einem Magnetventil versehen, das
in einem Steuerfluid angeordnet ist. Ein solches Magnetventil ist beispielsweise in der
japanischen Offenlegungsschrift Nr. Hei-6-74-355 beschrieben.
Fig. 6 zeigt das in der o. g. Offenlegungsschrift dargestellte Magnetventil, das aus einer
Magnetspuleneinheit 11 und einem Ventilmechanismus 13 besteht. Das Gehäuse 15 der
Magnetspuleneinheit 11 nimmt eine Elektromagnetspule 17 auf. Diese Elektromagnetspule 17
weist einen Spulenkörper 19 und eine Spule 21 auf. Der Spulenkörper 19 hat einen Mittelpol 23,
der in dem Spulenkörper dem Ventilmechanismus 13 gegenüberliegt. Der Mittelpol 23 besitzt
ein Durchgangsloch 23a, das in seiner Mitte ausgebildet ist. Ein magnetischer Bahnhalter 25 ist
auf der Seite des Ventilmechanismus 13 des Spulenkörpers 19 angeordnet, und in ihm befindet
sich ein frei beweglicher Kern 27. Ein Ventil 27a ist integraler Bestandteil des Kerns 27 auf der
Seite des Ventilmechanismus 13. In dem Kern 27 ist auf der Seite des Mittelpols 23 eine
Bohrung 27b ausgebildet, in der eine Schraubenfeder 29 so angeordnet ist, daß ihr Ende mit dem
Mittelpol 23 in Berührung steht. Der Kern 27 wird von dem anderen Ende der Schraubenfeder
29 gegen den Ventilmechanismus 13 gedrückt. Das Gehäuse 15 wird von einem
Befestigungsarm 31 getragen. Der Ventilmechanismus 13 ist mit einer Verbindung 33 für eine
nicht dargestellte Leitung versehen. Die Verbindung 33 ist integraler Bestandteil des
Spulenkörpers 19 und weist auf ihrer Außenwand einen O-Ring 35 auf. Der Kern 27 berührt
einen Sitz 37 in der ihm gegenüberliegenden Verbindung 33. Der Sitz 37 hat eine Sitzbohrung
37a, die als Eintrittskanal A für das Steuerfluid dient. Eine Öffnung 33a ist auf der Verbindung
33 auf der Seite des Ventils 27a ausgebildet und dient als Austrittskanal B für das Steuerfluid.
Wenn bei dem oben beschriebenen Magnetventil durch die Spule 21 elektrischer Strom fließt,
wird der Mittelpol 23 erregt, und der Kern 27 wird trotz der Druckkraft der Feder 29 zum
Mittelpol 23 gezogen. Infolgedessen wird das Ventil 27a von der Sitzbohrung 37a des Sitzes 37
getrennt, so daß das Steuerfluid von dem Eintrittskanal A zum Austrittskanal B strömen kann.
Zu diesem Zeitpunkt verkleinert sich das Volumen des Raumes zwischen dem Mittelpol 23 und
dem Kern 27, wenn sich dieser bewegt, und das Steuerfluid strömt aus der Durchgangsbohrung
23a des Mittelpols 23 aus. Andererseits, wenn der elektrische Strom zur Spule 21 unterbrochen
wird, wird der Mittelpol 23 nicht länger erregt, wodurch der Kern 27 von der Feder 29
zurückgedrückt wird und das Ventil 27a die Sitzbohrung 37a des Sitzes 37 schließt, so daß der
Steuerfluidfluß vom Eintrittskanal A zum Austrittskanal B gestoppt wird.
Sobald dann der Kern 27 gegen den Sitz 37 bewegt wird, vergrößert sich das Volumen des
Raumes zwischen dem Mittelpol 23 und dem Kern 27, und das Steuerfluid strömt durch die
Durchgangsbohrung 23a des Mittelpols 23.
Da bei diesem Magnetventil die Durchgangsbohrung 23a in der Achse des Mittelpols 23
ausgebildet ist, kann sich im Raum zwischen dem Mittelpol 23 und dem Kern 27 kein
Magnetstaub ansammeln, wodurch wirksam verhindert wird, daß Betriebsfehler auftreten.
Trotzdem kann, wenn sich die Viskosität des Steuerfluids bei einer niedrigen Temperatur erhöht,
sich bei dem oben beschriebenen Magnetventil eine zeitliche Verzögerung des Betriebs
einstellen, weil das Steuerfluid bei der Bewegung des Kerns 27 aufgrund der
Durchgangsbohrung 23a des Mittelpols 23 langsam belastet oder entlastet wird.
Insbesondere wenn die Durchgangsbohrung 23a nicht in dem Mittelpol 23 ausgebildet wird,
wird aufgrund des magnetischen Flusses, der zwischen dem Magnetbahnhalter 25 und dem Kern
27 erzeugt wird, sobald Strom durch die Spule 21 fließt, magnetischer Staub bzw. Pulver in
Form von Getriebeabriebteilchen, die in dem Steuerfluid enthalten sind, das von dem
Eintrittskanal A zum Austrittskanal B strömt, sich in einem Raum ansammeln, der in radialer
Richtung zwischen dem unteren Innenumfang des Spulenkörpers 19, wo der Magnetbahnhalter
25 angeordnet ist, und einem Teil des Außenumfangs des Kerns 27 liegt, welcher dem
Magnetbahnhalter 25 gegenüber angeordnet ist.
Wenn andererseits der elektrische Strom zur Spule 21 unterbrochen wird und das Volumen des
Raums zwischen dem Mittelpol 23 und dem Kern 27 sich vergrößert, sobald sich der Kern 27
gegen den Sitz 37 bewegt, strömt das Steuerfluid aus dem Raum zwischen dem Innenumfang
des Spulenkörpers 19 und dem Außenumfang des Kern 27 zum Kern 27 auf der Seite des
Mittelpols 23, weil die Durchgangsbohrung 23a nicht im Mittelpol 23 ausgebildet ist.
Dadurch geht der magnetische Fluß zwischen dem Magnetbahnhalter 25 und dem Kern 27
verloren, weil durch die Spule 21 kein Strom fließt, und das in dem Raum zwischen dem
Innenumfang des Spulenkörpers 19 und dem Außenumring des Kerns 27 angesammelte
magnetische Pulver strömt zusammen mit dem Steuerfluid zum Kern 27 auf der Seite des
Mittelpols 23.
Dieses abströmende magnetische Pulver sammelt sich im Raum zwischen dem Mittelpol 23 und
dem Kern 27 an, wodurch Betriebsstörungen verursacht werden.
Das oben beschriebene herkömmliche Magnetventil weist jedoch aufgrund der in dem Mittelpol
23 befindlichen Durchgangsbohrung 23a mögliche Nachteile auf, die im folgenden erörtert
werden. Wenn das Magnetventil in dem Steuerfluid so angeordnet ist, daß die
Durchgangsbohrung 23a des Mittelpols 23 oben liegt und der Eintrittskanal A unten, dann kann
feines Pulver eines freiliegenden Materials einer Naßkupplung sowie Getriebeabriebpulver, das
sich in dem Steuerfluid des automatischen Getriebes befindet, durch die Durchgangsbohrung 23a
des Mittelpols 23 strömen, wenn sich aufgrund der Bewegung des Kerns 27 das Volumen
ändert. Insbesondere sammelst sich magnetisches Pulver, das von dem Getriebepulver stammt,
allmählich in dem Raum zwischen dem Mittelpol 23 und dem Kern 27 an, und wenn dann das
Magnetventil über eine längere Zeitspanne benutzt wird, besteht die Möglichkeit des fehlerhaften
Betriebs.
Dazu kommt, daß dann, wenn der Automobilmotor läuft, das Steuerfluid des automatischen
Getriebes aufgerührt wird, so daß das feine Pulver, das sich in dem Steuerfluid befindet,
aufgewirbelt wird, und wenn dann der Motor zum Stillstand kommt, kommt auch der
aufgewirbelte Strom des Steuerfluids des automatischen Getriebes zum Stillstand, so daß sich die
aufgewirbelten kleinen Pulverteilchen absetzen. Da das Magnetventil in dem Steuerfluid mit der
Durchgangsbohrung 23a des Mittelpols 23 obenliegend angeordnet ist, wandern die feinen
Pulverteilchen beim Absetzen durch die Durchgangsbohrung 23a und sammeln sich
höchstwahrscheinlich im Raum zwischen dem Mittelpol 23 und dem Kern 27 an, sobald der
Motor zum Stillstand kommt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, die Konstruktion so auszubilden,
daß die oben beschriebenen Nachteile vermieden werden und ein Magnetventil geschaffen wird,
das einfach und zuverlässig verhindert, daß sich Verunreinigungen zwischen einem Mittelpol und
einem beweglichen Spulenkern ansammeln.
Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, das Magnetventil mit einem Mittelpol
und einem in axialer Richtung eines in einem Steuerfluid anzuordnenden Gehäuses mit dem
Mittelpol in Reihe geschalteten Kerns zu versehen, wobei der Mittelpol eine sich in axialer
Richtung des Mittelpols erstreckende Bohrung aufweist und sich der Spulenkern mit Hilfe einer
elektromagnetischen Spule, die außerhalb des Mittelpols angeordnet ist, in axialer Richtung
bewegt, um eine Öffnung zu öffnen oder zu schließen, wobei das eine Ende des Mittelpols auf
der Seite gegenüber dem Kern angeordnet und von der Stirnfläche des Gehäuses bedeckt ist und
in dem Gehäuse ein Verbindungskanal ausgebildet ist, der die Bohrung des Mittelpols mit einer
Öffnung verbindet, welche in dem Gehäuse auf der Seite des beweglichen Kerns ausgebildet ist.
Der Verbindungskanal weist vorzugsweise eine Stirnflächennut und wenigstens eine
Seitenflächennut auf der Stirnfläche und der Seitenfläche des Gehäuses auf Die Seitenflächennut
hat vorzugsweise ein Volumen, das größer ist als die Volumenänderung eines Raumes zwischen
dem Spulenkern und dem Mittelpol, die aufgrund der Bewegung des Spulenkerns stattfindet,
und das Volumen der Seitenflächennut ist vorzugsweise etwa 2,5mal oder mehr größer als die
Volumenänderung des Raums zwischen dem beweglichen Spulenkern und dem Mittelpol, die
aufgrund der Kernbewegung stattfindet.
Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Magnetventils,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Magnetventils von Fig. 1;
Fig. 3 eine Draufsicht des Magnetventils von Fig. 2;
Fig. 4 eine Seitenansicht des Magnetventils von Fig. 2;
Fig. 5 eine schematische Erläuterungsansicht eines Versuchsbehälters und
Fig. 6 eine Schnittansicht eines herkömmlichen Magnetventils.
In den Fig. 1 bis 4 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetventils dargestellt,
das beispielsweise in einem Steuerfluid für ein automatisches Getriebe eines Automobils
Verwendung findet. Dieses Magnetventil weist eine Spuleneinheit 41 und einen
Ventilmechanismus 43 auf. Ein Gehäuse 45 der Spuleneinheit 41 nimmt eine Elektromagnetspule
47 auf. Diese Elektromagnetspule 47 besitzt einen Spulenkörper 49 und eine Spule 51. Der
Spulenkörper 49 ist mit einem mit ihm ein einheitliches Ganzes bildenden Verbinder 53
ausgestattet, der wiederum mit einer Anschlußklemme 55 für die elektrische Stromzufuhr zur
Spule 51 versehen ist. Der Spulenkörper 49 hat einen Mittelpol 57, der in ihm so angeordnet ist,
daß er dem Ventilmechanismus 49 gegenüberliegt. Der Mittelpol 57 weist in seiner Mitte eine
Durchgangsbohrung 57a auf. Ein Magnetbahnhalter 59 ist auf seiten des Ventilmechanismus 43
innerhalb des Spulenkörpers 49 angeordnet und enthält einen frei beweglichen Kern 61. In dem
Kern 61 ist auf der Seite des Mittelpols 57 eine Bohrung 61a ausgebildet, in der sich eine
Schraubenfeder 63 befindet. Der Kern 61 wird durch die Schraubenfeder 63 gegen den
Ventilmechanismus 43 gedrückt. Das Gehäuse 45 wird von einem Tragarm 65 abgestützt, an
dem ein Sitzkörper 67 des Ventilmechanismus 43 befestigt ist. Der Sitzkörper 67 bildet mit
einem Anschluß 67a für eine nicht dargestellte Rohrleitung einen integralen Bestandteil, und der
Anschluß 67a ist auf seiner Außenwand mit einem O-Ring 69 versehen. Eine
Eintrittskanalbohrung 67b und eine Sitzbohrung 67c sind in der Mitte des Sitzkörpers 67 als
Eintrittskanal A für das Steuerfluid ausgebildet. Ein Kugelventil 71 ist zwischen der Sitzbohrung
67c und dem Kern 61 angeordnet. An der Seite des Ventils 71 ist im Sitzkörper 67 eine Bohrung
67d ausgebildet, die als Auslaßkanal B für das Steuerfluid dient.
Bei dieser Ausführungsform wird das dem Kern 61 gegenüberliegende Ende des Mittelpols 57
von einer Stirnseite 45a des Gehäuses 45 abgedeckt. Ein Verbindungskanal 73 dient dem
Gehäuse 45 zur Verbindung der Durchgangsbohrung 57a des Mittelpols 57 mit einer Öffnung
45b, die im Gehäuse 45 auf der Seite des Kerns 61 ausgebildet ist. Der Verbindungskanal 73 ist
mit einer Stirnflächennut 75 und Seitenflächennuten 77 auf der Stirnfläche 45a bzw. der
Seitenfläche 45c des Gehäuse 45 versehen und steht mit der Stirnflächennut 75 und den
Seitenflächennuten 77 über einen Spalt 79 in Verbindung, der zwischen dem Spulenkörper 49
des Elektromagnetventils 47 und der Stirnfläche 45a des Gehäuses 45 ausgebildet ist. Der Spalt 79
hat eine Länge von etwa 1,5 mm in axialer Richtung, und in ihm befindet sich eine
wellenförmige Unterlegscheibe 81.
Bei dieser Ausführungsform ist jede Seitenflächennut 77 auf dem Innenumfang des Gehäuses 45
in zwei Positionen angeordnet, und ihr Gesamtvolumen beträgt etwa das 2,5fache der
Volumenänderung des Raumes zwischen dem Kern 61 und dem Mittelpol 57, wenn sich der
Kern 61 bewegt.
Sobald Strom durch die Spule 51 des obigen Magnetventils fließt, wird der Mittelpol 57 erregt,
und der Kern 61 wird zum Mittelpol 57 gezogen, und zwar trotz der von der Feder 63
ausgeübten Kraft. Als Folge dessen wird das Ventil 71 von der Sitzbohrung 67c des Sitzkörpers
67 abgehoben, so daß das Steuerfluid von dem Eintrittskanal A zum Austrittskanal B strömen
kann. Wenn das Volumen des Raumes zwischen dem Mittelpol 57 und dem Kern 61 durch die
Bewegung des Kern 61 in Richtung auf den Mittelpol 57 sich verkleinert, wird ein Volumen an
Steuerfluid, das gleich dem reduziertem Raumvolumen ist, aus der im Gehäuse 45 auf der Seite
des Kerns 61 ausgebildeten Öffnung 45b durch den Verbindungskanal 73 ausgetragen.
Wenn andererseits der elektrische Strom zur Spule 51 unterbrochen wird, wird der Mittelpol 57
nicht erregt, so daß der Kern 61 von der Schraubenfeder 63 zurückgestoßen wird und das Ventil
71 die Sitzbohrung 67c des Sitzkörpers 67 schließt, um dadurch den Fluß des Steuerfluids aus
dem Eintrittskanal A zum Austrittskanal B zu stoppen. Gleichzeitig bewegt sich der Kern in
entgegengesetzter Richtung des Mittelpols 57, um dadurch das Raumvolumen zwischen dem
Mittelpol 57 und dem Kern 61 zu vergrößern, und ein Volumen an Steuerfluid, das gleich dem
vergrößerten Raumvolumen ist, strömt innerhalb der Öffnung 45b des Gehäuses 45 auf der Seite
des Kerns 61 durch den Verbindungskanal 73.
Bei dem oben beschriebenen Magnetventil wird das Ende des Mittelpols 57, das dem Kern 61
gegenüberliegt, von der Stirnfläche 45a des Gehäuses 45 bedeckt, und der Verbindungskanal 73
ist in dem Gehäuse 45 so ausgebildet, daß er die Durchgangsbohrung 57a des Mittelpols 57 mit
der Öffnung 45b im Gehäuse 45 auf der Seite des Kerns 61 verbindet, so daß außerhalb
befindliches Steuerfluid nicht direkt in die Durchgangsbohrung 57a des Mittelpols 57 eintreten
kann. Auf diese Weise werden leicht und zuverlässig Verunreinigungen daran gehindert, sich
zwischen dem Mittelpol 57 und dem Kern 61 anzusammeln.
Im einzelnen heißt das, wenn das Magnetventil in dem Steuerfluid mit dem Einlaßkanal A nach
unten angeordnet wird und sich das feine Pulver, das aufgrund der Wirbelbewegung des
Steuerfluids des automatischen Getriebes während des Laufs des Automobils hochsteigt, sich
abwärts bewegt, sobald das Automobil anhält und die Wirbelbewegung des Steuerfluids des
automatischen Getriebes zum Stillstand kommt, kann das magnetische feine Pulver vollständig
am Eintreten in die Durchgangsbohrung 57a des Mittelpols 57 auf der Oberseite des
Magnetventils gehindert werden, weil die Durchgangsbohrung 57a von der Stirnfläche 45a des
Gehäuses 45 bedeckt wird.
Bei dem oben beschriebenen Magnetventil sind die Stirnflächennut 75 und die
Seitenflächennuten 77 auf der Stirnfläche 45a bzw. der Seitenfläche 45c des Gehäuses 45 so
ausgebildet, daß diese Nuten 75, 77 als Verbindungskanäle 73 für das Steuerfluid Verwendung
finden können, so daß ein einfacher und verläßlicher Verbindungskanal 73 geschaffen wird.
Darüber hinaus ist festzustellen, daß, da das oben beschriebene Magnetventil Seitenflächen
nuten 77 aufweist, deren Volumen größer ist als die Änderung des Raumvolumens zwischen
dem Kern 61 und dem Mittelpol 57 aufgrund der Bewegung des Kerns 61, das Steuerfluid
in den Seitenflächennuten 77 nicht vollständig durch Steuerfluid von außen ersetzt wird und
das äußere Steuerfluid am Eindringen in die Durchgangsbohrung 57a des Mittelpols 57
vollständig gehindert wird.
Im einzelnen ist darauf hinzuweisen, daß, weil das Volumen der Seitenflächennuten 77 des
Gehäuses 45 größer ist als die Raumvolumenänderung zwischen dem Mittelpol 57 und dem
Kern 61, die aufgrund der Bewegung des Kerns 61 stattfindet, das Steuerfluid außerhalb
des Magnetventils am Eindringen in den Raum zwischen dem Mittelpol 57 und dem Kern 61
aufgrund der Bewegung des Kerns 61 gehindert wird, so daß der Austausch an Steuerfluid
zwischen dem genannten Raum und dem Raum außerhalb des Magnetventils verringert wird
und das Eindringen des Steuerfluids von außerhalb des Magnetventils vermieden wird.
Infolgedessen sammelt sich das magnetische feine Pulver, das in dem Steuerfluid außerhalb
des Magnetventils enthalten ist, nicht in großer Menge in dem genannten Raum an.
Da die Stirnflächennuten und die Seitenflächennuten des oben beschriebenen Magnetventils
einen geringeren Durchgangswiderstand für das Steuerfluid aufweisen, wird das Steuerfluid
verläßlich aufgrund der Bewegung des Kerns 61 in den Raum zwischen dem Kern 61 und
dem Mittelpol 57 eingetragen bzw. aus ihm ausgleitet.
Demzufolge wird das Steuerfluid des Kerns 61 auf der dem Mittelpol 57 entgegengesetzten
Seite am Eintreten in den Raum zwischen dem Kern 61 und dem Mittelpol 57 längs des
Außenumfangs des Kerns 61 gehindert, und Verunreinigungen lassen sich leicht und
zuverlässig daran hindern, sich zwischen dem Mittelpol 57 und dem Kern 61 anzusammeln.
Das obige Magnetventil und ein herkömmliches Magnetventil wurden durch wiederholtes
Ein- und Ausschalten in einem Versuchsbehälter getestet, wobei das in diesem Behälter
befindliche Arbeitsfluid wiederholt aufgerührt und nicht aufgerührt worden sind. Das
Arbeitsfluid enthielt feines magnetisches Pulver, dessen Konzentration etwa zehnmal so
groß war wie die Konzentration des feinen Pulvers in einem Steuerfluid, das in einem
automatischen Getriebe bewegt wird, das für ein Kraftfahrzeug mit einer Laufleistung von
100.000 km benutzt wird.
Die Menge an feinem magnetischem Pulverrest in einem solchen automatischen Getriebe
hängt von der Übersetzung ab, kann jedoch zu 10 bis 20 mg pro Liter Getriebeöl
angenommen werden.
Im Versuch wurde feines magnetisches Pulver in einer Menge von 200 mg pro Liter
Getriebeöl zugemischt, was etwa dem zehnfachen der magnetischen Pulvermenge eines
realen automatischen Getriebes entspricht. Wenn man davon ausgeht, daß es sich im
wesentlichen um einen pulverförmigen Getriebeabrieb handelt, wurde im Versuch feines
Pulver mit einem Teilchendurchmesser von 25 µm oder weniger benutzt.
Fig. 5 zeigt eine schematische Ansicht des Versuchsbehälters. Obgleich in der Zeichnung
nicht dargestellt, war das Magnetventil auf einem Versuchsblock montiert, der denselben
Hydraulikkreis aufwies wie im Falle des tatsächlich benutzten Magnetventils, und dieser
Block war an dem Versuchsbehälter 81 so befestigt, daß das Magnetventil vollständig in das
Öl eingetaucht gewesen ist.
Das Öl im Versuchsbehälter 81 wird dem Versuchsblock durch eine Pumpe 83 zugeführt,
und das durch den Betrieb des Magnetventils verbrauchte Öl wird in den Versuchsbehälter
81 gefördert. Das Magnetventil wurde über einen Zeitraum von 550 Stunden in einem
Zyklus betrieben, bei dem eine Sekunde lang der Strom eingeschaltet und eine Sekunde lang
ausgeschaltet wurde. In Fig. 5 bezeichnet das Bezugszeichenn 85 ein Entspannungsventil.
Während des Versuchs wurde die Öltemperatur im Versuchsbehälter 81 auf 100°C
gehalten. Unter den drei im Versuch verwendeten Magnetventilen besaßen das her
kömmliche Ventil an der Stirnseite des Gehäuses eine Bohrung mit einem Durchmesser von
3 mm, und die beiden anderen Ventile ein Seitenflächennutvolumen, das zwei bzw. 2,5 mal
größer war als eine Änderung des Volumens im Raum zwischen dem Kern und dem
Mittelpol auf Grund der Kernbewegung.
Nach dem Versuch betrug das in den Magnetventilen verbliebende magnetische feine Pulver
durchschnittlich für das herkömmliche Magnetventil 70 mg. Das magnetische feine Pulver,
das in dem Magnetventil zurückgehalten wurde, dessen Seitenflächennutvolumen zweimal
größer war als die Volumenänderung des Raums zwischen dem beweglichen Kern und dem
Mittelpol auf Grund der Kernbewegung, betrug um Schnitt 50 mg, also 70% desjenigen des
herkömmlichen Ventils, während das magnetische feine Pulver, das in dem Magnetventil
zurückgehalten wurde, dessen Seitenflächennutvolumen 2,5mal größer war, durch
schnittlich 20 mg betrug, also 30% desjenigen des herkömmlichen Ventils.
Aus den Versuchsergebnissen ist zu entnehmen, daß dann, wenn das Seitenflächen
nutvolumen 2,5mal oder mehr größer ist als die Volumenänderung des Raums zwischen
dem beweglichen Kern und dem Mittelpol auf Grund der Kernbewegung, die Ansammlung
von feinem Pulver in dem Magnetventil erheblich verringert werden kann.
Da bei dem obigen Magnetventil der Eintritt von magnetischem freien Pulver in den Raum
zwischen dem Mittelpol 75 und dem beweglichen Kern 61 verringert wird, ist seine
Benutzung über längere Zeiträume nicht mit einem fehlerhaften Betrieb verbunden, und die
Zuverlässigkeit des Magnetventils kann somit erheblich erhöht werden.
Die obige Beschreibung bezieht sich auf einen Fall, bei dem die Stirnflächennut 75 und die
Seitenflächennuten 77 des Gehäuses 45 durch einen Spalt 79 verbunden sind. Es versteht
sich jedoch, daß die Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt ist, und daß die
Stirnflächennut und die Seitenflächennuten auch direkt miteinander verbunden werden
könnten.
Claims (4)
1. Magnetventil mit einem Mittelpol und einem beweglichen Kern, die in axialer Richtung eines
Gehäuses, das in einem Steuerfluid angeordnet wird, in Reihe positioniert sind, mit einer axialen
Durchgangsbohrung im Mittelpol, in der der Kern durch eine elektro-magnetische Spule
außerhalb des Mittelpols in axialer Richtung bewegbar ist, um eine Öffnung zu öffnen oder zu
schließen, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende des Mittelpols (57) auf der dem Kern
(61) entgegengesetzten Seite von der Stirnfläche (45a) des Gehäuses (45) bedeckt ist, und daß in
dem Gehäuse (45) ein Verbindungskanal (73) ausgebildet ist, der die Durchgangsbohrung (57a)
des Mittelpols (57) mit einer in dem Gehäuse (45) auf der Seite des Kerns (61) ausgebildeten
Öffnung (45b) verbindet.
2. Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal
(73) eine Stirnflächennut (75) und wenigstens eine Seitenflächennut (77) auf der Stirnfläche
(75a) bzw. der Seitenfläche (45c) des Gehäuses (45) aufweist.
3. Magnetventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächennut (77)
ein Volumen aufweist, das größer ist als eine Volumenänderung des Raumes zwischen dem
Kern (61) und dem Mittelpol (57) auf Grund der Bewegung des Kerns.
4. Magnetventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächennut (77)
ein Volumen aufweist, das das 2,5 fache oder mehr der Volumenänderung des Raumes
beträgt, die zwischen dem Kern (61) und dem Mittelpol (57) auf Grund der
Kernbewegung stattfindet.
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