DE3200023C2 - Magnetkopf - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Magnetkopf mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Ein aus der US-PS 4041430 bekannter Magnetkopf dieser Art weist einen Spulenkörper auf, der in eine Spulenhülse einsteckbar ist. Die so zusammenge­ steckten Spulenteile werden in ein U-förmig gebogenes Gehäuse eingesetzt und über eine Endplatte gehalten. An einem Stirnflansch des Spulenkörpers ist ein Anschlußteil ausgebildet, der zwei aus einem rechteck­ förmigen Teil der Spulenhülse seitlich herausragende Kontaktanschlüsse besitzt. Der ebenfalls rechteck­ förmig ausgebildete Stirnflansch des Spulenkörpers greift dabei in den rechteckförmigen Spulenhülsenteil ein, der mit parallelen Seitenflächen an Innenflächen der U-Schenkel des Gehäuses anliegt. Hierbei ist es nachteilig, daß durch den mit dem Spulenkörperstirn­ flansch einstückig ausgebildeten Anschlußteil der Magnetkopf im wesentlichen auf eine Ausführungsform festgelegt und nicht für verschiedene Anschlußarten und/oder Spulengrößen wahlweise variiert werden kann und daß zusätzliche Mittel für den Zusammenhalt der Magnetkopfteile erforderlich sind.

Aus der CH-PS 572272 ist ein Elektromagnet für ein elektromagnetisches Ventil bekannt, der einen hülsenmutterförmigen Gehäuseteil aufweist, der in eine Rohrhülse eingeschraubt ist. In das Gewinde­ muttergehäuse ist ein zwei Kontaktanschlüsse aufweisen­ der Anschlußteil eingesetzt, der durch eine in der Stirnwand der Gewindemutterhülse ausgebildete Bohrung nach außen herausragt. Außerdem sind in der Gewindemutterhülse ein Spulenkörper mit einer Spulenwicklung und einem hülsenförmigen Spritzteil vorgesehen, die über einen Flansch gehalten sind, der an der dem Anschlußteil gegenüberliegenden Stirnseite der Gewindemutterhülse angeordnet ist.

Bei einem aus der DE-OS 29 18 993 bekannten Magnetkopf ist in einer seitlichen Öffnung eines Gehäuses ein Einschubteil vorgesehen, der eine Anzeigeleuchte und in Kontaktbuchsen einsetzbare Steckkontakte aufweist. Die Kontaktbuchsen sind in einem Kunststoff­ mantel eingebettet, der die Wicklung einer auf einen Spulenkern aufgebrachten Elektrospule umschließt.

Aus der DE-OS 21 57 128 ist eine Magnetspulenanordnung bekannt, deren etwa rechteckförmige Magneteinrichtung in einem etwa rechteckförmigen Aufnahmekörper angeord­ net ist, der aus einem elastischen Material besteht und in ein rechteckförmiges Gehäuse einsetzbar ist, wodurch die mechanische Stoßbelastung reduziert und Geräusche gemindert werden sollen.

Ein aus dem DE-GM 71 00 626 bekannter Spulenkörper für Elektromagnetspulen weist einen Drahtausführungs­ flansch auf, der mit Durchlässen für die Drahtenden und mit Drahtumlenkungsecken versehen ist. Zudem weist der Drahtausführungsflansch mindestens an seinen Eckbereichen kragenartige Kanten auf. Innerhalb dieser Kanten kann eine Anschlußplatte, die Lötstifte, Lötösen oder Steckzungen für den Leitungsanschluß aufnimmt, durch Einschnappen formschlüssig gelagert werden.

Bei einen aus der GB-PS 1186894 bekannten Solenoid ist in einem Gehäuse ein mit einer Elektrowicklung versehener Spulenkörper gelagert. Im Bereich eines die Wicklung stirnseitig begrenzenden Flansches des Spulenkörpers können Dioden vorgesehen sein.

Aus der DE-AS 12 22 574 ist ein Verfahren zur Herstel­ lung von Schaltspulen bekannt, wobei ein dünnwandiger, rotationssymmetrischer Trägerkörper bewickelt und anschließend mit einem Kunststoff so umspritzt, umpreßt oder umgossen wird, daß Führungs- und/oder Halterungsteile gebildet sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Magnetkopf mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 dahingehend weiterzubilden, daß mit einfachen Mitteln durch Zusammensetzen von Einzelteilen, wie Spulenkörper, Spulenwicklung, Spulenhülse und Anschlußteil, eine in das Gehäuse einführbare Einheit erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhaft kann die Spulenhülse an ihrer Umfangswan­ dung Planflächen besitzen, die vorzugsweise recht­ winklig zueinander stehen, so daß ein rechteckförmiger bzw. quadratischer Spulenhülsenquerschnitt vorliegt. Die Planflächen der Spulenhülse können dabei an Innen­ flächen des vorzugsweise rechteckförmigen Gehäuses an­ liegen, wodurch eine verdrehsichere Formschlußlagerung gegeben ist. Der Spulenkörper kann in die Spulenhülse eingesteckt werden, wobei ein Zusammenhalt der beiden Teile vorteilhaft mittels einer Klipsbefestigung er­ zielt werden kann. Hierzu kann die Spulenhülse innen­ seitig einen Wulst aufweisen, der in eine Nut am Um­ fang des Spulenkörpers rastend eingreift. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, zwei parallele Halterillen an der Spulenhülse an einer Seite auszubilden, die dem Anschlußteil zugewandt ist. In diese Halterillen können für den Steckzusammenhalt am Anschlußteil zwei Klips­ stege ausgebildet sein, die in die Halterillen federnd einrasten, so daß insgesamt der Spulenkörper, die Spulen­ hülse und der Anschlußteil zwar lösbar aber dennoch ab­ solut fest miteinander als Kompaktbaueinheit verbunden sind.

Die Spulenhülse kann an der dem Anschlußteil zugewandten Seite eine Ausnehmung besitzen. Zweckmäßig befindet sich dabei jeweils eine der beiden Halterillen un­ mittelbar seitlich neben der Ausnehmung der Spulen­ hülse. Der Spulenkörper kann an einem Stirnende einen Stirnflanschteil besitzen, der derart ausgeführt ist, daß er die Ausnehmung der Spulenhülse an deren Stirn­ seite mitbegrenzt. Mit einem gegenüberliegenden Stirn­ flansch des Spulenkörpers kann damit praktisch ein ge­ schlossener Spulenraum erzielt werden, wobei zudem im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit besteht, im Be­ reich der Stirnflansche durch entsprechende Kleber­ zuführungen absolut dichte Spaltverklebungen vorzu­ nehmen, so daß ein hoher Schutz gegen Feuchtigkeit ge­ geben ist. An dem einen Stirnflanschteil des Spulen­ körpers kann für den Spulendraht ein Kontaktstift an­ geordnet sein, der sich in Richtung zum Anschlußteil erstreckt. Vorteilhaft sind zwei Kontaktstifte für beide Spulendrahtenden am Stirnflanschteil gelagert. In bevorzugter Ausführung können hierbei am Stirn­ flanschteil vorteilhaft im Bereich neben den Kontakt­ stiften schmale Klemmrillen ausgebildet sein, in denen die Spulendrahtenden fixiert werden können.

Der Anschlußteil kann an der der Spulenhülse zuge­ wandten Seite eine Aussparung aufweisen, die in ihrer Größe etwa gleich der Ausnehmung in der Spulenhülse bemessen sein kann. Die Aussparung des Anschlußteils kann vorteilhaft von einem Halteteil randseitig begrenzt sein, der eine Lagernut besitzt. Diese Lagernut kann so ausgeführt sein, daß beim Steckeinschub in das Ge­ häuse ein Begrenzungsrand einer Seitenöffnung des Ge­ häuses in die Lagernut kraft- und formschlüssig eingreift, wodurch ein fester Gesamtzusammenhalt erzielt wird. Die beiden Klipsstege des Anschlußteils können hierbei an beiden Seiten der Aussparung am Halteteil ausgebildet sein. Im Längsmittenbereich der Aussparung kann der Anschlußteil einen Isoliersteg aufweisen, so daß prak­ tisch zwei Kammern gebildet sind. In jeweils eine die­ ser Kammern kann ein Ende eines am Anschlußteil ange­ ordneten Kontaktanschlusses hineinragen. Die Enden der Kontaktanschlüsse liegen dabei zweckmäßig im einen End­ bereich der Aussparung, während die Kontaktstifte des Spulenkörpers in den anderen Endbereich der Aussparung hineinragen. Im Bereich der Aussparung des Anschluß­ teils erfolgt zweckmäßig die Verbindung der elektrischen Anschlüsse, wobei es günstig sein kann, eine Schutz­ diode im Bereich der Aussparung vorzusehen und ent­ sprechend in den Stromkreis zwischen einem der Kon­ taktanschlüsse und dem einen Kontaktstift zu schalten, so daß bei Abschaltungen auftretende Induktionsspannungen abgebaut werden können. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, in der Aussparung des Anschlußteils zwei Gleich­ richterdioden zu lagern und entsprechend so zu schalten, daß eine Spannungsgleichrichtung erzielt wird, wodurch wechselspannungsbedingte Brummgeräusche am Magnetanker des Magnetkopfes unterbunden werden, was insbesondere zum Beispiel bei einer Anwendung im haustechnischen Bereich wie auch z. B. in Krankenhäusern od. dgl. vor­ teilhaft ist, da somit keine Brummschwingungen über installierte Rohrleitungssysteme übertragen werden können.

Darüber hinaus kann es zur Erzielung einer hohen Durch­ schlagsfestigkeit sowie eines Tropenschutzes gegen Kon­ denswasser und Kriechstrombildung besonders günstig sein, die Kompaktbaueinheit mit dem elektrischen An­ schlußteil, dem Spulenkörper mit Spulenwicklung und der Spulenhülse mit Isolierstoff auszugießen oder durch Tauchen zu isolieren, wobei insbesondere im Va­ kuumgieß- bzw. -imprägnierverfahren hochwertige und praktisch hohlraumfreie Isolierungen erzielbar sind. Eine solche Kompaktbaueinheit mit isolationsmäßig fest verbundenem Anschlußteil ist schon bei der Hersteilung des Magnetkopfes aufgrund seines geschlossenen Gesamt­ festkörpers äußerst vorteilhaft und widersteht im Dau­ erbetrieb auch extremen Fremdeinwirkungen.

An Eckbereichen der Spulenhülse ausgebildete Freiräume schaffen die vorteilhafte Möglichkeit einer verdeckten Lagerung von Befestigungsbolzen wie Schrauben od. dgl. Über die Befestigungsbolzen, die zum Beispiel in Ge­ windebohrungen eines Ventilkörpers eingeschraubt werden können, ist eine feste Verbindung zwischen dem Magnet­ kopf und dem Ventilkörper zu erreichen, so daß auch bei starken Beanspruchungen im Ventil eine hohe Sicher­ heit gewährleistet werben kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung in der nachfolgenden Be­ schreibung näher erläutert. Es stellen dar:

Fig. 1 eine Seitenschnittansicht eines erfindungs­ gemäßen Magnetkopfes,

Fig. 2 eine Schnittansicht des Magnetkopfes der Fig. 1 in einer Draufsicht und

Fig. 3 eine Ansicht des Anschlußteils des Magnet­ kopfes der Fig. 1 und 2 in Richtung des Aus­ sparungsbereichs.

Der in der Zeichnung dargestellte Magnetkopf 1 ist für eine Betätigung eines hier nicht dargestellten Ventils bestimmt. Der am Ventilkörper befestigbare Magnetkopf 1 wird dabei im Bereich der Bohrung 2 von einem Anker­ führungsrohr durchsetzt, in dem ein Magnetanker gelagert ist. Der Magnetkopf 1 besitzt ein rechteckzylindrisches Gehäuse 3, das aus Stahlblech im Stanz-/Biegeverfahren hergestellt ist. Im oberen und unteren Bereich des Ge­ häuses 3 befindet sich je eine Flußscheibe 4, 5. Unten ist das Gehäuse 3 durch eine Schlußscheibe 6 abgeschirmt, die an einer Seite von einer Kontaktschraube 7 durch­ setzt und mitgehalten ist.

In das Gehäuse 3 des Magnetkopfes 1 ist mittels Steck­ einschub von unten eine Kompaktbaueinheit 8 eingeschoben worden, die hier im Gehäuse 3 formschlüssig gelagert ist. Diese Kompaktbaueinheit 8 ist in einem Montage­ zwischenstadium ein in sich im wesentlichen geschlosse­ ner Bauteil, der aus Einzelteilen zusammengesteckt worden ist, die durch dieses Zusammenstecken somit miteinander kraftschlüssig verbunden sind, wobei diese Verbindung nicht unbedingt durch Zusammenstecken erreicht werden muß, sondern auch auf andere Weise erzielt werden kann. Die Teile sind hier im einzelnen ein Spulenkörper 9 mit einer Spulenwicklung 10, eine Spulenhülse 11 sowie ein Anschlußteil 12.

Der Spulenkörper 9 besitzt an seiner oberen Stirnseite einen kreisringförmigen Flansch 13, der die Spulen­ wicklung 10 nach oben begrenzt. Am Außenumfang des Flansches 13 ist ringsum eine Nut 14 ausgebildet. In diese Nut 14 greift ein Wulst 15 ein, der an der Um­ fangswandung 16 der Spulenhülse 11 im oberen Endbereich innenseitig ringsum ausgebildet ist. Bei der Montage wird der Spulenkörper 9 mit der Spulenwicklung 10 von unten so weit in die Spulenhülse 11 eingeschoben, bis der Wulst 15 in die Nut 14 einschnappt, wodurch eine sichere Rastverbindung zwischen den beiden Teilen ge­ geben ist. Unten besitzt der Spulenkörper 9 einen Stirnflanschteil 17, welcher die Spulenhülse 11 unten verschließt und einseitig ein solches Verlängerungs­ stück aufweist, das gleichzeitig eine an einer Seite der Spulenhülse 11 ausgebildete Ausnehmung 18 unten absperrt. Die Spulenhülse 11 und der Spulenkörper 9 können im Bereich der Flansche 13, 17 durch eine Zu­ gabe eines entsprechenden Klebers spaltdichtend ver­ bunden werden. Das Verlängerungsstück am Stirnflansch­ teil 17 besitzt zweckmäßig an beiden Seitenrändern enge Schlitze, in denen die Spulenenden verdeckt klemmend gehalten werden. Dazu sind am Verlängerungsstück des Stirnflanschteils 17 zwei Kontaktstifte 19 befestigt, an denen die Spulenenden festgelegt sind.

Die im Innendurchmesser kreiszylindrische Spulenhülse 11 besitzt an ihrer Umfangswandung 16 außen Planflächen 20, die so ausgeführt und angeordnet sind, daß im we­ sentlichen im Querschnitt ein Quadrat gebildet ist. Die Planflächen 20 liegen an Innenflächen 21 des Ge­ häuses 3 an. Neben der Ausnehmung 18 der Spulenhülse 11 ist an jeder Seite je eine Halterille 22 ausgebildet, die auf Abstand parallel zueinander verlaufen. In diese Halterillen 22 greifen je ein Klipssteg 23 des Anschlußteils 12 rastend ein. Diese Klipsstege 23 sind an einem vorstehenden Halteteil 24 des Anschlußteils 12 an zwei Seiten neben einer Aussparung 25 angeordnet. Beim Zu­ sammenstecken der Kompaktbaueinheit 8 wird der Anschluß­ teil 12 so gegen die Spulenhülse 11 gedrückt, daß die Klipsstege 23 für eine Rastverbindung in die Halterillen 22 einschnappen.

Am Halteteil 24 des Anschlußteils 12 Ist ringsum eine Lagernut 26 ausgebildet. Der Querschnitt der Lagernut 26 ist so bemessen, daß beim Einschieben der Kompakt­ baueinheit 8 in das Gehäuse 3 ein Begrenzungsrand 27 einer Seitenöffnung des Gehäuses 3 in der Lagernut 26 fest und dicht gehalten ist, so daß insgesamt ein kraft- und formschlüssiger Zusammenhalt des Magnetkopfes 1 vorliegt.

Der Anschlußteil 12 ist wie der Spulenkörper 9 und die Spulenhülse 11 aus Kunststoff gebildet. Die Aussparung des Anschlußteils 12 weist in ihrem Längsmittenbereich einen Isoliersteg 28 auf, so daß zwei Kammern 29, 30 gebildet sind. In den oberen Teil der Kammern 29, 30 mündet je ein Ende eines Kontaktanschlusses 31, 32. Die Kontaktanschlüsse 31, 32 sind im Anschlußteil 12 fest gehalten. In jeder Kammer 29, 30 befindet sich zwischen dem Kontaktanschluß 31, 32 und dem Kontaktstift 19 je eine Gleichrichterdiode 33, 34, die zum Zwecke einer Gleichrichtung zur Vermeidung von Brummgeräuschen ent­ sprechend geschaltet sind. Es ist auch möglich, an­ stelle der Gleichrichterdiöden eine Schutzdiode vor­ zusehen.

Die Spulenhülse 11 weist an ihren Eckbereichen Frei­ räume 35 auf, in denen zum Beispiel als Bolzenschrauben ausgeführte Befestigungsbolzen für einen sicheren Halt am Ventilkörper vorgesehen werden können. Die Kompakt­ baueinheit 8 mit dem elektrischen Anschlußteil 12 kann vorteilhaft im Vakuumimprägnierverfahren hohlraumfrei mit Isolierstoff ausgegossen werden. Dadurch weist die Kompaktbaueinheit 8 eine hohe mechanische Festigkeit auf und es ist vor allem eine hohe Durchschlagsfestigkeit mit Schutz gegen Kondenswasser- und Kriechstrombildung gegeben.

Claims (8)

1. Magnetkopf für ein Ventil mit einem in eine Spulenhülse (11) einsteckbaren Spulenkörper (9) mit einer Spulenwicklung (10) und einem Anschlußteil (12), die in einem rechtwinkligen Gehäuse (3) gelagert sind, wobei die Spulenhülse (11) mit an ihrer Umfangswandung (16) im wesentlichen recht­ winklig zueinander verlaufenden Planflächen (20) an Innenflächen (21) des Gehäuses (3) anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Klipsbefestigung des Spulenkörpers (9) in der Spulenhülse (11) ein in eine Nut (14) eingreifender Wulst (15) vorgesehen ist, daß die Spulenhülse (11) an einer dem Anschlußteil (12) zugewandten Seite zwei auf Abstand zueinander angeordnete Halterillen (22) aufweist, in die zwei Klipsstege (23) des Anschluß­ teils (12) einrastbar sind, daß die Halterillen (22) seitlich neben einer dem Anschlußteil (12) zugewandten Ausnehmung (18) der Spulenhülse (11) angeordnet sind, daß der Anschlußteil (12) eine Ausnehmung (25) aufweist, die gegenüber der Ausnehmung (18) der Spulenhülse (11) ausgebildet ist, und der Spulenkörper (9) mit der Spulenwicklung (10), der Spulenhülse (11) und dem Anschlußteil (12) eine Kompaktbaueinheit (8) bildet.

2. Magnetkopf nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (14) am Spulenkörper (9) und der Wulst (15) an der Spulenhülse (11) ausgebildet ist.

3. Magnetkopf nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stirnflanschteil (17) des Spulenkörpers (9) einseitig ein solches Verlängerungsstück aufweist, das die an der einen Seite der Spulenhülse (11) ausgebildete Ausnehmung (18) unten an der Stirnseite absperrt, und daß das Verlängerungsstück des Stirnflanschteils (17) bevorzugt an zwei Seitenrändern enge Schlitze aufweist, in denen die Drahtenden der Spule verdeckt klemmend gehalten sind.

4. Magnetkopf nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ausnehmung (25) des Anschlußteils (12) gegenüber der Ausnehmung (18) der Spulenhülse (11) bevorzugt zwei Gleichrichterdioden (33, 34) zwischen einem Kontaktanschluß (31, 32) und einem Kontaktstift (19) des Verlängerungsstücks des Stirnflanschteils (17) angeordnet sind.

5. Magnetkopf nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (25) des Anschlußteils (12) seitlich teilweise von den beiden Klipsstegen (23) begrenzt ist und einen Isoliersteg (28) zwischen den Kontakt­ anschlüssen (31, 32) aufweist.

6. Magnetkopf nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußteil (12) einen die Ausnehmung (25) umgebenden Halteteil (24) mit einer Lagernut (26) besitzt, mit der ein Begrenzungsrand (27) einer Seitenöffnung des Gehäuses (3) in Eingriff ist.

7. Magnetkopf nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompaktbaueinheit (8) mit Isolierstoff vergossen ist.

8. Magnetkopf nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenhülse (11) so geformt ist, daß an Eckbereichen zwischen Spulenhülse (11) und Gehäuse (3) Freiräume (35) zum Durchsatz von Befestigungsbolzen ausgebildet sind.