DE2643495B2 - Tauchankermagnet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Tauchankermagneten

ίο nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Ein Tauchankermagnet dieser Art ist bekannt (GB-PS 11 86 894). Bei diesem bekannten Tauchankermagneten ist das aus unmagnetischem Material bestehende rohrförmige Führungsteil fest innerhalb der Spulenbaugruppe eingebaut, mit dieser vorzugsweise sogar vergossen. Außerdem ist dieses rohrförmige Führungsstück über die Spulenbaugruppe hinaus axial verlängert und auch noch in dem Querabschnitt des Gehäuseteiles eingebaut. Das Polstück ist an der Magnetfluß-Leitplatte befestigt und das Führungsteil ist über eine zusätzliche Dichtung auf diesem Polstück befestigt. Beim Zusammenbau eines solchen bekannten Tauchankermagneten müssen vorgegebene Toleranzen sehr genau eingehalten werden, damit keine Fluchtungsfehler zwischen den verschiedenen realtiv zueinander bewegbaren Teilen auftreten, die im Betrieb zu störenden Geräuschen führen würden. Auch Wartungsund Instandsetzungsarbeiten sind bei einem solchen bekannten Tauchankermagneten sehr zeitraubend und teuer.

Entsprechendes gilt in noch stärkerem Maße für einen anderen bekannten Tauchankermagneten, bei dem zwar kein Führungsteil zur Aufrechterhalten der axialen Fluchtung zwischen Polstück und Tauchkern vorgesehen ist, sondern bei dem diese Teile unmittelbar in der axialen öffnung der Spulenbaugruppe geführt sind, bei dem jedoch das Polstück in der axialen öffnung dieser Spulenbaugruppe bewegbar gelagert und durch eine Spannfeder relativ zu der axialen öffnung der Spulenbaugruppe nach außen vorgespannt ist (US-PS 35 38 934). Auch hier sind Fluchlungsfehler und daraus resultierende Geräusche zu befürchten, auch hier ist wieder der Zusammenbau der einzelnen Teile sehr kompliziert und teuer und auch Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten sind sehr zeitraubend.

Bei Magneten ist es ferner bekannt, das Magnetgehäuse C-förmig auszubilden und zwei sich an einem Querabschnitt anschließende Schenkelabschnitte vorzusehen, zwischen denen die Magnetfluß-Leitplatle angeordnet ist (DE-AS 12 95 690). Schließlich ist es bei Magneten bekannt, an der Spulenbaugruppe Ansätze vorzusehen, die jeweils von Ausschnitten im Querabschnitt eines Gehäuseteils aufnehmbar sind, um die Spulenbaugruppe gegen seitliche Bewegungen festzulegen (FR-PS 14 42 055).

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Tauchankermagneten der zuerst erwähnten Art zu schaffen, der aus seinen Einzelteilen sehr einfach und schnell zusammengebaut werden kann, ohne daß im späteren Betrieb Geräusche verursachende Fluchtungsfehler zwischen den bewegten Teilen zu befürchten sind.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Tauchankermagnet It. Oberbegriff des Hauptanspruches durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.

^h:~' Bei dem erfindungsgemäßen Tauchankermagneten wird die Ausrichtung zwischen Tauchkern und Polstück innerhalb der Spulenbaugruppe ausschließlich durch die Führung dieser Teile am Gehäuse und durch die

freibewegbar innerhalb der axialen öffnung der Spuienbaugruppe angeordnete und nur durch das Spulstück und den Tauchkern gehaltene Fünrungshülse gewährleistet Da diese Führungshülse selbst nicht an der Spulenbaugruppe bzw. dem Gehäuse gehalten ist, wird damit stets eine genaue Fluchtung zwischen Tauchkern und Polstück gewährleistet Im Betrieb sind daher störende Geräusche durch die bewegbaren Ttile des Magneten vermieden. Bei einem erfindungsgemäßen Tauchankermagneten können die zwischen den Einzelteilen erforderlichen Toleranzen relativ groß bleiben, da die fluchtende Ausrichtung der bewegten Teile nach dem Zusammenbau sich von selbst einstellt. Ein erfindungsgemäßer Tauchankermagnet bildet nach seinem Zusammenbau eine sehr kompakte nach außen hin geschlossene Baueinheit, an der außerdem sehr einfach Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten durchgeführt werden können. Wegen dieses sehr kompakten Gesamtaufbaus eignet er sich insbesondere zum Steuern von Ventilen, da er an der eigentlichen Ventileinrichtung sehr einfach angebracht und bei Störungen von dieser auch widder sehr einfach abgenommen und ersetzt werden kann.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Tauchankermagneten, wodurch der Aufbau noch wesentlich vereinfacht werden kann, ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

F i g. 1 zeigt den axialen Schnitt eines erfindungsgemäßen Tauchankermagneten zusammengebaut mit einem Umsteuerventil;

Fig. 2 bis 5 zeigen anhand von Schnitten, auseinandergezogenen Darstellungen bzw. vergrößerten Teil- )5 schnitten Einzelheiten dieses Tauchankermagneten.

Zu der in Fig. 1 dargestellten Anordnung gehören eine insgesamt mit 10 bezeichnete Baugruppe mit einem Tauchankermagnet 19 nach der Erfindung und ein mit dessen Hilfe betätigbares, insgesamt mit 11 bezeichne- w tes Dreiwege-Umsteuerventil. Es sei jedoch bemerkt, daß der Tauchankermagnet nach der Erfindung auch geeignet ist, andere Umsteuerventile zu betätigen, z. B. Zweiwege- oder Vierwege-Umsteuerventile. Er ist in allen Fällen verwendbar, in denen es erforderlich ist, 4n einen Tolerarzausgleich zwischen einer ersten Bctriebsstellung und einer zweiten Betriebsstellang eines Ventilschaftes oder eines anderen durch einen Elektromagneten bewegbaren Bauteils herbeizuführen.

Zu dem Ventil 11 gehört ein insgesamt mit 12 so bezeichneter Ventiltellerschaft, der in einer zugehörigen Bohrung 13 eines Ventilgehäuses 14 gleitend geführt ist. Das Ventil Il weist einen Einlaßkanal 15 auf, der über die den Ventilschaft 12 enthaltende Bohrung 13 in Strömungsverbindung mit einem Abgabe- oder Auslaß- ϊϊ kanal 16 steht, welcher zu einem Zylinder führt. Eine Feder 17 spannt den Ventilschaft 12 no^rmalerweise nach oben in seine in F i g. 1 gezeigte erste Stellung vor, um die Strömungsverbindung zwischen dem Einlaßkanal 15 und dem Auslaßkanal 16 geschlossen zu halten w) und den Auslaßkanal 16 mit einem nicht dargestellten Druckentlastungskanal zu verbinden. Der Tauchankermagnet 19 dient dazu, den Ventilschaft 12 nach unten zu bewegen, d. h. ihn in eine zweite Stellung zu bringen, bei welcher der Einlaßkanal 15 mit dem Abgabekanal 16 verbunden ist und das Entweichen des Druckmittels zu dem nicht dargestellter! Druckentlästun^sk^nä! verhindert wird. Weitere Einzelheiten der Konstruktion und Wirkungsweise eines dem Ventil 11 ähnelnden Ventils sind in der US-PS 35 38 954 angegeben.

Gemäß F i g. 1 bis 4 gehört zu der Tauchankermagnet-Baugruppe 10 eine Abdeckung 18 von rechteckiger Querschnittsform, die auf den insgesamt mit 19 bezeichneten Taucherankermagneten aufgeschoben ist. Der Tauchankermagnet 19 ist mit einem C-förmigen Gehäuseteil als Unterstützung für die Spulenbaugruppe versehen, zu dem ein sich quer zur Achse des Tauchankermagneten erstreckender plattenförmiger Querabschnitt 20 gehört, an den sich zwei seitliche plattenförmige Schenkel 21 anschließen. Gemäß F i g. 4 ist mit dem Querabschnitt 20 des Gehäuseteils, der eine Gewindebohrung 24 aufweist, mittels einer Schraube 23 eine Erdungsleitung 22 verbunden.

Der Querabschnitt 20 des Gehäuseteils ist mit einer zentralen Bohrung 25 versehen, in die mit geringem Spielraum der zylindrische Hauptkörper 27 einer insgesamt mit 26 bezeichneten Buchse eingeführt ist. Die Buchse 26 besitzt einen Flansch 28. der sich an der Innenfläche des Querabschnitts 20 abstützt. Gemäß Fig. 1, 4 und 5 ist ein insgesamt mit 29 bezeichneter Tauchkern von zylindrischer Form mit einem Hauptabschnitt 30 und einem äußeren Endabschnitt 31 von etwas kleinerem Dmchmesser vorhanden. Gemäß F i g. 1 und 5 ist der dünnere Endabschnitt 31 des Tauchkerns mit engem Spielraum in der Buchse 26 gleitend geführt. In das innere Ende des Tauchkern-Hauptkörpers 30 ist eine Abschirmspule 33 eingebaut.

Weiterhin ist eine an beiden Enden offene, rohrförmige, insgesamt mit 34 bezeichnete Tauchkernführung verschiebbar auf den Tauchkern 29 aufgesetzt, wobei ein sehr enger Spielraum zwischen der Außenfläche des Tauchkern-Hauptkörpers 30 und der Innenwand der Tauchkernführung vorhanden ist. Die Tauchkernführung 34 besteht aus einem unmagneiischen Material, vorzugsweise aus nichtrostendem Stahl.

Gemäß Fig. 1 ist innerhalb einer Spulenbaugruppe 36 eine Spule 35 angeordnet, und die Spulenbaugruppe weist eine axiale Öffnung 37(Fi g. 4) auf, mittels welcher die Spulenbaugruppe auf der Tauchkernführung 34 gleitend geführt ist. Gemäß Fig. 5 wird zwischen der Wand der Öffnung 37 der Spulenbaugruppe 36 und der Außenfläche der Tauchkernführung 34 ein erheblicher Spielraum aufrechterhalten. Die Spulenbaugruppe 36 ist gemäß Fig. i in einen Kunststoff eingeformt, der an beiden Enden der Baugruppe mit je zwei einander diametral gegenüberliegenden, aus Fig. 2 und 4 ersichtlichen Ansätzen 38 versehen ist; die dem plattenförmigen Abschnitt 20 des Gehäuseteils benachbarten Ansätze 38 stehen gemäß Fig.4 in Eingriff mit zwei Ausschnitten 39 des plattenförmigen Abschnitts, um das zugehörige Ende der Spulenbaugruppe gegen eine Bewegung gegenüber dem Gehäuseteil und der Tauchbaugruppe als mit Bandmaterial umwickelte Baugruppe herzustellen und sie mit den Ansätzen 38 ähnelnden Ansätzen zu versehen.

Gemäß F i g. 4 gehört zu dem Tauchkernmagneten 19 ein insgesamt mit 40 bezeichnetes, unter Federspannung stehendes Polstück mit einem zylindrischen Hauptabschnitt 41, der in der Tauchkernführung 34 verschiebbar gelagert ist, und dessen inneres Ende dem inneren Ende des Tauchkerns 29 zugewandt ist. Zwischen der Außenfläche des Hauptkörpers 41 des Polstücks 40 und der Innenfläche der Tauchkernführung 34 wird ein sehr cinger Spielraum aufrechterhalten.

Gemäß Fig. 5 hat der äußere Endabschnit! 42 des Polstücks einen kleineren Durchmesser, und er ist unter

Einhaltung einer sehr engen Tolenranz im zylindrischen Hauptabschnitt 43 einer Buchse 44 gleitend geführt, wobei dieser Hauptabschnitt mit einer sehr engen Toleranz in eine zentrale Bohrung 36 der MagnetfluQ-Leitplatte 47 eingebaut ist. Die Buchse 44 besitzt einen sich an der Innenfläche der Platte 47 abstützenden Flansch 45.

Gemäß F i g. 2 stehen die Ansätze 38 der Spulenbaugruppe 36 auf der der Magnetfluß-Leitplatte 47 zugewandten Seite in Eingriff mit Ausschnitten 48 der Platte 47, um die Spulenbaugruppe gegenüber der Platte 47 und der Tauchkernführung 34 festzulegen. Die beiden Buchsen 26 und 44 bestehen aus einem unmagnetischen Material, vorzugsweise nichtrostendem Stahl.

Die Schenkel 21 des Gehäuseteils sind etwas nach innen durchgebogen, so daß sich die Magnetfluß-Leitplatte 47 in den Raum zwischen den freien Enden der Schenkel einführen läßt, um dazwischen reibungsschlüssig in ihrer Lage gehalten zu werden. Gemäß F i g. 2 und 3 weist die Magnetfluß-Leitplatte 47 an jedem Ende einen Ausschnitt 50 zum Aufnehmen eines zugehörigen Ansatzes 49 am benachbarten Ende des zugehörigen Schenkels 21 auf. Die Magnetfluß-Leitplatte 47 wird federnd in Eingriff mit den Schenkeln 21 des Gehäuseteils gebracht, um die vorstehend genannten Teile des Tauchkernmagneten in Form einer geschlossenen Baugruppe zusammenzuhalten, die sich leicht und schnell in eine Ventilbaugruppe od. dgl. einführen bzw. daraus entnehmen läßt. Die Spulenbaugruppe 36 ist innerhalb des C-förmigen Gehäuseteils innerhalb enger Grenzen frei bewegbar. Das unter Federspannung stehende Polstück 40 weist am unteren Ende des etwas dünneren Abschnitts 42 eine Ringnut 51 auf. Gemäß Fig. 1, 4 und 5 ist eine konische gewendelte Feder 52 vorhanden, die mit ihrem unteren Ende in Eingriff mit der Ringnut steht, während ihr oberes Ende an der Außenfläche der Magnetfluß-Leitplatie 47 anliegt. Die Feder 52 dient dazu, das Polstück 40 gegen das Ventilgehäuse 14 vorzuspannen, so daß ein schwimmend gelagertes Polstück vorhanden ist, das ebenso zur Wirkung kommt wie das in der US-PS 35 38 954 beschriebene Polstück. Der Kolbenschieber des Ventils 11 arbeitet mit einem Verlängerungsteil 53 zusammen, das in einer axialen Bohrung 54 (F ig. 2) des Polstücks 40 gleitend geführt ist. Das innere Ende des Verlängerungsteils 53 liegt am inneren Ende des Tauchkerns 29 an, während sich sein äußeres Ende gemäß Fig. 1 am oberen Ende des Tellerventilschaftes 12 abstützt.

Die Abdeckung 18 des Tauchkernmagneten ist gemäß Fig. 1 mit dem Ventilgehäuse 14 auf beliebige Weise. z. B. mittels zweier Maschinenschrauben 55, verbunden. Der plattenförmige querliegende Abschnitt 20 des Gehäuseteils ist an seinen Längsseiten mit halbrunden Öffnungen versehen, welche die Schrauben 55 aufnehmen, und die dazu beitragen, den Tauchkernmagneten 19 in seiner Lage zu halten. Gemäß Fig. 2 weisi die Magnetfluß-Leitplatte 47 ähnliche halbrunde Öfnungen ^rj 56 auf. F i g. I zeigt, daß in der Mitte der Abdeckung 18 eine Feder 57 angeordnet ist, um den Tauchkernmagneten 19 gegen das Ventilgehäuse 14 vorzuspannen. Die Magnetspule 35 ist mit Zuleitungen 58 versehen. In das geschlossene Ende der Abdeckung 18 ist ein manuell

ίο betätigbarer Druckknopf 59 eingebaut, der normalerweise in Richtung auf seine Ruhestellung durch ein elastisches Dichtungsteil 60 vorgespannt ist, das gleichzeitig dazu dient, die Tauchankermagnet-Baugruppe nach außen abzudichten. Das elastische Dichtungsteil 60 kann z. B. aus Gummi od. dgl. bestehen.

Beim Gebrauch befindet sich der Tauchkernmagnel

19zunächst in seiner Ausgangsstellung nach Fig. 1. Soll der Tellerventilschaft 12 nach unten in eine zweite Stellung bewegt werden, wird die Spule 35 des Tauchkernmagneten 19 erregt, so daß der Tauchkern 29 nach unten gezogen wird, um die Kraft der Feder 17 zu überwinden. Sobald der Tellerventilschaft 12 diese zweite Betriebsstellung erreicht, wird das bewegbare Polstück 40 auf magnetischem Wege nach oben bewegt, bis es zur Anlage am unteren Ende des Tauchkerns 29 kommt, wobei eine feste magnetische Verbindung zwischen dem Polstück und dem Tauchkern hergestellt wird. Wird die Spule 35 danach wieder stromlos gemacht, bewegt die Feder 17 den Tellerventilschaft 12

jo wieder nach oben in seine Ausgangsstellung nach Fig. 1.

Bei dem Tauchankermagnet nach der Erfindung ist eine Tauchkernführung 34 vorhanden, die schwimmend gelagert ist. So daß Sie sich Scibsi sowie den Taucnkein

J5 29 und das Polstück 40 nach Bedarf ausrichten kam. Die Tauchkernführung 34 verhindert unerwünschte Bewegungen des Tauchkerns und des Polstücks, so daß insbesondere dann, wenn der Tauchkernmagnet mit Wechselstrom betrieben wird, das Entstehen von durch solche Bewegungen hervorgerufenen Geräuschen vermieden wird. Die Spulenbaugruppe 36 ist gegenüber dem Gehäuseteil ortsfest angeordnet und kann die Tauchkernführung 34 nicht daran hindern, sich selbsttätig auszurichten. Der metallische Werkstoff der Tauchkernführung 34 erweist sich über einen großen Bereich von Temperaturänderungen als sehr stabil, und sowohl ein Verklemmen des Tauchkerns 29 und des Polstücks 40 als auch eine Einschränkung der Bewegungsfreiheit dieser Teile wird vermieden. Da die Teile des Tauchkernmagneten eine sich selbst zusammenhaltende Baugruppe bilden, lassen sich Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten leicht und auf wirtschaftliche Weise durchführen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Tauchankermagnet mit einem einen Querabschnitt und eine Magentfluß-Leitplatte aufweisenden Gehäuseteil, einer in das Gehäuseteil eingebauten Spulenbaugruppe, einem in einer axialen öffnung der Spulenbaugruppe axial bewegbar gelagerten und durch den Querschnitt des Gehäuseteils axial geführten Tauchkern, einem in der axialen öffnung der Spulenbaugruppe gelagerten Polstück sowie mit einem in der axialen öffnung der Spulenbaugruppe angeordneten Führungsteil, in welchem Abschnitte des Tauchkerns und des Polstückes gleitend geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Polstück (40) ip der axialen öffnung (37) der Spulenbaugruppe (36) bewegbar gelagert, durch eine Spannvorrichtung (51, 52) relativ zu der axialen öffnung der Spulenbaugruppe nach außen vorgespannt und durch die Magentfluß-Leitplatte (47) axial geführt ist und das Führungsteil (34) nur durch die in ihm gleitend geführten Abschnitte (30, 41) des Tauchkerns (291 bzw. des Polstückes (40) innerhalb der axialen Öffnung (37) der Spulenbaugruppe (36) gehalten ist.

2. Tauchankermagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseteil C-förmig ausgebildet ist und zwei sich an seinen Querabschnitt (20) anschließende Schenkelabschnitte (21) aufweist, zwischen denen die Magnetfluß-Leitplatte (47) gehalten ist.

3. Tauchankermagnet nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenbaugruppe (36) Ansätze (38) aufweist, die jeweils von Ausschnitten (39) im Querabschniu (20) des Gehäuseteils und in der Magnetfluß-Leitplalte (47) aufnehmbar sind, um die Spulenbaugruppe gegen seitliche Bewegungen festzulegen.

4. Tauchankermagnei nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem Polstück (40) ein durch die Magnetfluß-Leitplatte (47) geführter äußerer Endabschnitt (42) gehört.

5. Tauchankermagnet nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in einer durchgehenden Öffnung (46) der Magnetfluß-Leitplatte (47) eine Buchse (44) eingebaut ist, in welcher der äußere Endabschnitt (42) des Polstücks gleitend geführt ist.

6. Tauchankermagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem Tauchkern (29) ein durch den Querabschnitt (20) des Gehäuseteils geführter äußerer Endabschnitt (31) gehört.

7. Tauchankermagnet nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in einer durchgehenden Öffnung (25) des Querabschnitts (20) des Gehäuseteil eine Buchse (26) eingebaut ist, in der der äußere Endabschnitt (31) des Tauchkerns (29) gleitend geführt ist.

8. Tauchankermagnet nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Endabschnitt (42) des Polstücks (40) einen kleineren Außendurchmesser hat als sein Hauptabschnitt (41) und daß der äußere Endabschnitt (31) des Tauchkerns (29) einen kleineren Außendurchmesser hat als sein Hauptabschnitt (30).

9. Tauchankermagnet nach einem der Ansprüc he 1 his 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsteil (34) rohrförmig ist und aus einem unmagnetischen Material besteht

10. Tauchankermagnet nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsteil (34) aus nichtrostendem Stahl besteht.