DE3334159C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung betrifft ein Magnetventil, das die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruches 1 aufweist.
Bei einem bekannten Magnetventil dieser Art (DE-AS 12 82 402) ist der Anker, der aus einem Permanentmagneten und zwei Polstücken besteht, die sich an die beiden Stirnflächen des Permanentmagneten anschließen, längsverschiebbar zwischen den beiden äußeren Magnetpolen des Elektromagneten angeordnet, dessen mittlerer Pol auf die Mitte des Luftspaltes zwischen den beiden äußeren Polen ausgerichtet ist und seitlich neben dem Anker liegt. Zwar ist der Raumbedarf für die Ventilteile relativ gering, weil die beiden Polstücke des Ankers je ein Ventilverschlußstück und die beiden äußeren Magnetpole des Elektromagneten die zugehörigen Ventilsitze bilden und ein dritter Anschluß dem mittleren Magnet­ pol gegenüberliegend in dem die Führung für den Anker bildenden Körper angeordnet ist. Hingegen ist der Raumbedarf für den Elektromagneten und die elektrische Leistungsaufnahme relativ groß. Dies ist in erster Linie durch die ungünstige Konfiguration der Luftspalte zwischen dem mittleren Magnetpol und dem Anker sowie den darauf zurückzuführenden erhöhten Streufluß bedingt. Aber auch die relativ großen Reibungsverluste des translatorisch verschieb­ baren Ankers erhöhen die erforderliche elektrische Leistung.
Eine gleichartige Anordnung der drei Magnetpole seines Magnet­ systems weist ein anderes bekanntes Magnetventil auf (US-PS 37 77 784). Der Permanentmagnet ist hier jedoch nicht Teil des Ankers, sondern er bildet den mittleren Pol. Daher liegt der Permanentmagnet im magnetischen Kreis des Elektromagneten, was einen hohen Leistungs­ bedarf des Elektromagneten zur Folge hat. Ungünstig ist auch die Lagerung des Ankers, der am einen Ende eines flexiblen Rohres be­ festigt ist. Der Raumbedarf des Magnetsystems und der elektri­ sche Leistungsbedarf sind bei diesem Magnetventil deshalb ebenfalls relativ groß.
Einen geringeren Leistungsbedarf aufgrund günstigerer magnetischer Verhältnisse und einer schwenkbaren Lagerung des Ankers hat ein anderes bekanntes Magnetventil (DE-PS 30 18 972). Dieses Magnet­ ventil ist jedoch relativ teuer, und einer Verringerung der Teile­ kosten sind ebenso wie einer weiteren Verringerung des Raumbe­ darfes dadurch Grenzen gesetzt, daß sowohl der magnetische Kreis des Elektromagneten als auch derjenige des Permanentmagneten asymmetrisch ausgebildet sein müssen. Außerdem macht die U-Form des Kerns des Elektromagneten dessen Teilung erforderlich, wenn die Erregerwicklung als fertig gewickelte Spule aufsteckbar sein soll.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Magnetventil zu schaffen, das einen noch geringeren Raumbedarf als die bekannten Magnetventile hat. Diese Aufgabe löst ein Magnetventil mit den Merkmalen des Anspruches 1.
Die erfindungsgemäße Ausbildung und Anordnung des Ankers, zwischen dessen beide Schenkel der mittlere Magnetpol des Elektromagneten eingreift, ergibt eine optimale Konfiguration des Magnetsystems mit einem minimalen Streufluß. Der Permanentmagnet liegt außer­ halb des magnetischen Kreises des Elektromagneten, und in jeder Ankerstellung ist die Summe der Arbeitsluftspalte konstant. All dies trägt zu einem minimalen Raumbedarf und einer minimalen elek­ trischen Leistung bei. Ferner erlaubt die erfindungsgemäße An­ ordnung der Luftspalte und Polstücke, den Ankerdrehpunkt an den ventiltechnisch und dichtungstechnisch optimalen Punkt zu legen, ohne daß zusätzliche Nebenluftspalte oder andere elektromagnetisch nachteilige Effekte entstehen. Die dreipolige Form des Kerns des Elektromagneten ermöglicht es, auf eine Teilung des Kerns auch dann zu verzichten, wenn eine fertig gewickelte Spule verwendet werden soll, so daß der Kern auch einen geblechten Aufbau haben kann. Zusätzliche Flußleitstücke werden nicht benötigt.
Um in besonders einfacher Weise das Elektromagnetsystem justieren zu können, was größere Fertigungstoleranzen als ohne Justiermöglichkeit erlaubt, kann zumindest in einem der beiden äußeren Magnetpole des Elektromagneten eine in den angrenzenden Arbeitsluftspalt mündende Durchgangsgewindebohrung vorgesehen sein, in der eine Justierschraube aus magnetisierbarem Material angeordnet ist. Durch ein mehr oder weniger weites Ein­ dringen dieser Justierschraube in den Arbeitsluftspalt kann dessen effektive Größe verändert und damit beispielsweise genau an die effektive Größe des an den anderen äußeren Magnetpol angrenzenden Arbeitsluftspaltes angepaßt werden.
Ein weiterer, wichtiger Vorteil der erfindungsgemäßen Konstruktion des Magnetventils besteht darin, daß es ohne konstruktive Schwie­ rigkeiten möglich ist, an der Baueinheit in deren Bewegungsrich­ tung wirkende, aber gegeneinander gerichtete Federkräfte angrei­ fen zu lassen, wodurch die Charakteristik der für die Ankerbe­ tätigung erforderlichen Kraft beeinflußt werden kann, ohne die Ankerlagerung sonderlich zu belasten. Dem erfindungsgemäßen Magnetventil kann deshalb nicht nur ein monostabiles, ein bi­ stabiles oder ein tristabiles Verhalten gegeben werden. Es kann auch zum Beispiel als Proportionalventil ausgebildet werden, bei dem die Ankerauslenkung dem Ansteuersignal proportional ist.
Die Federkräfte können durch einen die Drehachse bildenden Torsions­ stab aufgebracht werden. In der Regel wird es jedoch vorteil­ hafter sein, zwei Schraubenfedern vorzusehen, die einerseits an dem die Baueinheit enthaltenden Teil des Ventilgehäuses und ande­ rerseits auf einander gegenüberliegenden Seiten der Baueinheit abgestützt sind. Man kann dann nämlich, beispielsweise mittels einer Stellschraube, auf der sich das der Baueinheit abgekehrte Schraubenende abstützt, die Federvorspannung verstellen.
Derartige Federn können auch dazu verwendet werden, die Kraft zu vermindern, welche auf den Anker ausgeübt werden muß, um ihn ent­ gegen der vom Permanentmagnetsystem erzeugten Haltekraft loszu­ reißen, wodurch die elektrische Ansteuerleistung erheblich ver­ mindert werden kann. Soll nur diese Losreißkraft reduziert wer­ den, dann kann die Federanordnung auch so getroffen werden, daß die Federn oder von ihnen betätigte Abdruckelemente nur begrenzt in den Arbeitsluftspalt eindringen können, so daß der Anker nach dem Losreißen von der das Losreißen unterstützenden Feder frei­ kommt.
Münden die Ventilbohrungen in den die Baueinheit enthaltenden Raum, dann ist es sowohl aus Platzgründen als auch aus Kosten­ gründen vorteilhaft, jedes vorhandene Ventilverschlußstück an einem seitlich von der Baueinheit abstehenden Tragteil anzuord­ nen. Aus Kostengründen ist es besonders vorteilhaft, die Trag­ teile an einem den Permanentmagneten und die an ihm anliegenden Abschnitte des Polschuhkörpers umgebenden Kunststoffkörper anzu­ formen.
Die von den Tragteilen gehaltenen Ventilverschlußstücke können mit je einer sie gegen den zugeordneten Ventilsitz drückenden Feder belastet sein. Ein zusätzlicher Raumbedarf für derartige Federn ist nicht erforderlich, wenn, wie dies bei einer bevorzug­ ten Ausführungsform der Fall ist, die Ventilverschlußstücke auf die beiden äußeren Pole des Elektromagneten ausgerichtet sind, da dann Schraubenfedern vorgesehen werden können, welche sich einer­ seits an dem zugeordneten Ventilverschlußstück abstützen und an­ dererseits in eine auf dieses Ventilverschlußstück ausgerichtete Bohrung im Magnetpol eingreifen.
Soll das zu steuernde Medium nicht mit dem Anker und den übrigen Teilen der Baueinheit sowie den Magnetpolen des Elektromagneten in Berührung kommen, dann braucht die Baueinheit nur einen ersten Arm eines doppelarmigen Schwenkhebels zu bilden, dessen zweiter Arm in an sich bekannter Weise (DE-AS 12 47 793) in einen Raum ragt, von dem der die Baueinheit enthaltende Raum durch eine Dichtung gegen den Zutritt des Mediums geschützt ist. Dabei kann der Arm durch diese Dichtung hindurchgeführt und unmittelbar neben der Dichtung gelagert sein, so daß die Walkar­ beit, der die Dichtung ausgesetzt wird, sowie die zur Ankerbewe­ gung erforderliche Kraft auf ein Minimum reduziert werden kann. Vorteile dieser Konstruktion sind ferner, daß das Permanentmag­ netsystem eine minimale Zugkraft auf die Lagerung der Baueinheit ausübt, was auch für den Fall gilt, daß die Baueinheit nicht den einen Arm eines doppelarmigen Hebels bildet, sowie der Formschluß zwischen dem Anker und dem Schwenkhebel.
Vorzugsweise sind die sich im zweiten Raum befindenden Ventilver­ schlußstücke einstückig mit einem den Arm umhüllenden elastischen Kunststoffkörper ausgebildet, der seinerseits vorzugsweise ein­ stückig mit der Dichtung ausgebildet ist. Das Medium kann dann nicht zwischen den Kunststoffkörper oder die Dichtung einerseits und den Arm andererseits eindringen. Um Hubtoleranzen ausgleichen zu können, ist es sinnvoll, den Arm elastisch, z. B. als Blattfe­ dersatz, auszubilden.
Selbstverständlich kann die Anordnung auch so getroffen werden, daß die Baueinheit in Ruhe bleibt und ein anderer Teil des Ven­ tils sich bewegt, z. B. der Kern. In der Regel wird jedoch wegen der wesentlich geringeren Masse, zu der die erfindungsgemäße Aus­ bildung der Baueinheit beiträgt, letztere der sich bewegende Teil sein. Ferner brauchen die Verschlußstücke nicht unmittelbar an den Ventilsitz anlegbar zu sein. Sie können auch ihrerseits Ven­ tilteller, Verschlußkugeln, Ventilkolben oder dergleichen betäti­ gen.
Im folgenden ist die Erfindung anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungs­ beispiel,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausfüh­ rungsbeispiel.
Das in Fig. 1 dargestellte Magnetventil weist einen Magnetkopf 1 auf, der unter Zwischenlage einer Trennfolie 2 mit seiner einen Seite an einem Ventilgehäuse 3 anliegt, das aus zwei Ventilgehäu­ sehälften 3′ und 3′′ zusammengesetzt ist. Nicht dargestellte Schrauben verbinden die beiden Ventilgehäusehälften sowie das Ventilgehäuse mit dem Magnetkopf, der durch die Trennfolie 2 ge­ gen den Zutritt von dem mittels des Magnetventils steuerbaren Me­ dium geschützt ist.
Der Magnetkopf enthält einen geblechten E-Kern 4, in den zwei ko­ axial angeordnete, außerhalb des Kernes gewickelte Ringspulen 5 eingelegt sind. Der Elektromagnet könnte aber auch nur eine ein­ zige Erregerspule aufweisen. Der Kern 4 befindet sich in einem Kunststoffgehäuse 6, welches nur die an der Trennfolie 2 anlie­ gende Stirnfläche der beiden äußeren Schenkel sowie des mittleren Schenkels des Kernes 4 freiläßt. Der Raum zwischen diesen Schen­ keln und der Trennfolie einerseits sowie den Erregerspulen 5 an­ dererseits ist mit einer Isoliermasse 7 vergossen. Das Kunst­ stoffgeäuse 6 und die Isoliermasse 7 könnten aber auch einen einzigen Preßmasseblock bilden.
Das Ventilgehäuse 3 hat die Form eines zur Trennfolie 2 hin offe­ nen Topfes, der außen bündig mit dem Kunststoffgehäuse 6 ab­ schließt, wobei eine Dichtung 9 für einen dichten Verschluß der offenen Seite durch die Trennfolie 2 sorgt.
Zur Bildung von drei Magnetpolen 10, 11 und 12 des Elektromagne­ ten im Inneren des Ventilgehäuses 3 sind drei massive Leisten aus einem gut magnetisierbaren Material so im Ventilgehäuse 3 an des­ sen Wand festgelegt, daß ihre eine Seite vollflächig an der Trennfläche 2 anliegt. Die den mittleren Magnetpol 10 bildende Leiste hat einen rechteckigen Querschnitt. Sie ist, wie Fig. 1 zeigt, an die Abmessungen des mittleren Schenkels des Kernes 4 angepaßt und bildet daher eine querschnittsgleiche Verlängerung des mittleren Schenkels. In gleichem Maße verlängern die die bei­ den äußeren Magnetpole 11 und 12 bildenden Leisten, die ebenfalls massiv sind und aus einem gut magnetisierbaren Material bestehen, die beiden äußeren Schenkel. Diese Leisten haben ebenfalls einen rechteckförmigen Querschnitt, so daß sie zwar nach außen hin bün­ dig mit dem zugeordneten seitlichen Schenkel abschließen, jedoch gegen den mittleren Magnetpol 10 hin sich über den äußeren Schen­ kel hinauserstrecken.
Der der Trennfolie 2 abgekehrte Boden 8, der im Ausführungsbei­ spiel unter Zwischenlage von Dichtungen 9′ an einem mit Kanälen 13 versehenen Block 14 anliegt, ist mit einer mittig liegenden Durchgangsbohrung 15 versehen, die sich an einen der Kanäle 13 anschließt. Je eine den Boden 8 ebenfalls durchdringende Ventil­ bohrung 16 bzw. 17 ist auf den Magnetpol 10 bzw. den Magnetpol 11 ausgerichtet und mündet in einem in das Innere des Ventilgehäuses 3 ragenden Ventilsitz 18 bzw. 19 der im Ausführungsbeispiel ein­ stückig mit dem aus Kunststoff bestehenden Ventilgehäuse 3 ausge­ bildet ist. Die Ventilbohrungen 16 und 17 liegen deshalb symme­ trisch zur Durchgangsbohrung 15 und ihre Längsachse steht lot­ recht auf der Trennfolie 2.
Wie Fig. 1 zeigt, greifen zwischen den mittleren Magnetpol 10 einerseits und die beiden äußeren Magnetpole 11 und 12 anderer­ seits unter Bildung von vier Luftspalten die freiliegenden Endab­ schnitte 20′ von zwei spiegelbildlich gleich ausgebildeten lei­ stenförmigen Polschuhkörpern 20 ein. Diese beiden Polschuhkörper 20 bestehen aus einem gut magnetisierbaren Material. Die beiden Polschuhkörper 20 liegen an den einander gegenüberliegenden, größeren Seitenflächen eines im Querschnitt rechteckförmigen Per­ manentmagneten 21 an, welcher einen ausreichenden Abstand sowohl vom mittleren Magnetpol 10 als auch vom Boden 8 hat. Die aus den beiden Polschuhkörpern 20 und dem Permanentmagneten 21 bestehen­ de, im Querschnitt U-ähnliche Baueinheit ist in dem den Perma­ nentmagneten enthaltenden Abschnitt mit einer Ummantelung 22 aus Kunststoff versehen. An letztere sind auf einander gegenüberlie­ genden Seiten diametral abstehende Halter 23 angeformt, in denen je ein Verschlußstück 24 so angeordnet ist, daß es auf den Ven­ tilsitz 18 bzw. 19 ausgerichtet ist und in Anlage an diesen kom­ men kann.
Die aus dem Permanentmagneten 21 und den Polschuhkörpern 20 sowie der Ummantelung mit den Haltern 23 gebildete Baueinheit ist um eine in der Teilungsebene des Ventilgehäuses und der Symmetrie­ ebene des Magnetkopfes 1 sowie parallel zu der durch die Trennfo­ lie 2 definierten Ebene liegende Achse schwenkbar im Ventilgehäu­ se gelagert. Hierzu sind an den beiden Stirnseiten des Permanent­ magneten 21 nahe dem dem Boden 8 benachbarten Rand zwei miteinan­ der fluchtende Lagerzapfen vorgesehen, welche in nicht darge­ stellten Lagern des Ventilgehäuses ruhen. Die Lagerung dieser Baueinheit könnte aber auch in anderer Weise gestaltet sein, wo­ bei von Vorteil ist, daß die Belastung des Lagers wegen der ge­ ringen Masse der Baueinheit und der geringen Zugkräfte, welche die Magnetsysteme in radialer Richtung auf das Lager ausüben, ge­ ring ist. Der durch die beiden Endabschnitte 20′ gebildete Anker kann also zusammen mit den übrigen Teilen der Baueinheit bei einer Blickrichtung gemäß Fig. 1 aus der dargestellten Mittel­ stellung im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn ge­ schwenkt werden, wobei die Größe der Arbeitsluftspalte und die Abmessungen der Endabschnitte 20′ so gewählt sind, daß in den beiden Endstellungen jeweils ein Endabschnitt 20′ am mittleren Magnetpol 10 und am äußeren Magnetpol 11 bzw. 12 anliegt. Durch einen mittels der Erregerspulen 5 erzeugten magnetischen Fluß in der einen oder der anderen Richtung, der durch ein impulsartiges Signal ausgelöst werden kann, lösen sich die Endabschnitte 20′ von den Magnetpolen. Je nachdem, ob das Magnetventil ein monosta­ biles, ein bistabiles oder ein tristabiles Verhalten hat, kehrt die Baueinheit wieder in die zuvor eingenommene Endlage zurück, geht in die andere Endlage über oder bleibt in der in Fig. 1 dar­ gestellten Mittelstellung stehen, aus der sie durch eine impuls­ artige Erregung der Erregerspulen 5 in die eine oder andere End­ stellung überführt werden kann.
Im Ausführungsbeispiel ist jedes Ventilverschlußstück 24 mittels einer Schraubendruckfeder belastet, welche es in Anlage am zuge­ ordneten Ventilsitz zu halten sucht. Die Schraubendruckfedern 25 greifen andererseits in eine auf das Ventilverschlußstück ausge­ richtete Bohrung 26 im äußeren Magnetpol 11 bzw. 12 ein. Da im Ausführungsbeispiel diese Bohrungen 26 als Durchgangsbohrungen ausgebildet sind, stützen sich die Schraubendruckfedern 25 an der Trennfolie 2 ab. Die Lagerung der Ventilverschlußstücke 24 in der Halterung 23 ist im Ausführungsbeispiel so getroffen, daß in der Mittelstellung des durch die beiden Endabschnitte 20′ gebildeten Ankers beide Ventilbohrungen 16 und 17 geschlossen sind und eine davon bei einer Schwenkbewegung der Baueinheit in die Endlage ge­ schlossen bleibt, während die andere geöffnet wird.
Um die Arbeitsluftspalte in einfacher Weise justieren zu können, sind die beiden äußeren Magnetpole 11 und 12 mit je einer auf die Endabschnitte 20′ ausgerichteten, durchgehenden Gewindebohrung versehen, in der je eine Justierschraube 27 aus gut magnetisier­ barem Material angeordnet ist. Der Überstand der Justierschrauben 27 über die an den Arbeitsluftspalt angrenzende Fläche des Mag­ netpols 11 bzw. 12 bestimmt die Verminderung der effektiven Luft­ spaltgröße.
Wie die Justierschrauben 27 könnten in Bohrungen der äußeren Mag­ netpole 11 und 12 Federsysteme angeordnet sein, welche sich an den Endabschnitten 20′ direkt oder indirekt, gegebenenfalls auch nur in den Endstellungen des Ankers, abstützen.
Das in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel weist einen Mag­ netkopf 101 auf, der sich von dem Magnetkopf 1 des ersten Ausfüh­ rungsbeispiels lediglich dadurch unterscheidet, daß nur eine ein­ zige Erregerspule 105 vorgesehen ist, weil dieses Magnetventil ein monostabiles Verhalten hat. Selbstverständlich kann im Be­ darfsfalle der Elektromagnet auch mit zwei Erregerspulen ausgerü­ stet sein. Wegen weiterer Einzelheiten des Magnetkopfes 101 wird auf die Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel verwiesen.
Das in der Symmetrieebene des Magnetkopfes 101 geteilte, an der Trennfolie 102 anliegende und mit dem Magnetkopf 101 verschraubte Ventilgehäuse 103 ist auf der an die Trennfolie 102 angrenzenden Seite mit einer ersten Ausfnehmung 130 versehen, in welcher in der gleichen Anordnung wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel der mittlere Magnetpol 110 und die beiden äußeren Magnetpole 111 und 112 festgelegt sind. Da in die erste Ausnehmung 130 keine Ventil­ bohrungen münden, können die beiden äußeren Magnetpole 111 und 112 mit ihrer der Trennfolie 102 abgekehrten Seite an Stützflä­ chen des Ventilgehäuses anliegen.
In der ersten Ausnehmung 130 befindet sich ferner eine aus einem Permanentmagneten 121 und zwei Polschuhkörpern 120 bestehende Baueinheit, welche wie die entsprechende Baueinheit des ersten Ausführungsbeispiels ausgebildet ist und mit den freien Endab­ schnitten 120′ der Polschuhkörper 120 den Anker bildet.
Der Permanentmagnet 121 und die beiden Polschuhkörper 120 bilden einen Teil des ersten Armes eines doppelarmigen Schwenkhebels 131, der zwischen zwei gegeneinander weisenden Schneiden schwenk­ bar gelagert ist, wobei diese Schneiden 132 eine Hebelschwenk­ achse definieren, die in der Teilungsebene des Ventilgehäuses 103 und parallel zur Trennfolie 102 liegt. Die Schneiden 132 werden von zwei gegeneinanderweisenden Wandteilen gebildet, die im Ab­ stand voneinander enden und eine Zwischenwand bilden zwischen der ersten Ausnehmung 130 und einer zweiten Ausnehmung 133, in welche der zweite Arm des doppelarmigen Schwenkhebels 131 ragt. Unmit­ telbar neben den Schneiden 132 auf der der zweiten Ausnehmung 133 zugekehrten Seite verläuft in den beiden gegeneinanderweisenden Wandteilen je eine zur Trennebene hin breiter werdende Trapeznut, welche die zweite Ausnehmung 133 ringförmig im Abstand um­ schließt. Diese beiden Nuten nehmen einen ringförmigen, im Quer­ schnitt doppeltrapezförmigen Dichtungskörper 134 auf, den der in die zweite Ausnehmung 133 ragende Arm des doppelarmigen Schwenk­ hebels 131 durchdringt. Dieser aus zwei aneinander anliegenden, metallischen Flachschienen gebildete Arm ist in dem in die zweite Ausnehmung 132 ragenden Abschnitt vollständig von einer einstüc­ kig mit dem Dichtungskörper 134 ausgebildeten Ummantelung einge­ hüllt, welche auch ein Ventilverschlußstück 135 bildet. Letzteres ist auf eine Ventilbohrung 136 ausgerichtet, welche in die zweite Ausnehmung 133 im Zentrum eines Ventilsitzes mündet, an dem das Ventilverschlußstück 135 anliegt, wenn sich der Schwenkhebel in seiner einen Endlage befindet. Eine zweite Ventilbohrung 137, die ebenfalls in die zweite Ausnehmung 133 mündet, ist im Ausfüh­ rungsbeispiel gleichachsig zur Ventilbohrung 136 angeordnet. Das Magnetventil kann deshalb in einen geradlinigen Leitungszug ein­ gebaut werden. Durch die Umhüllung des in die zweite Ausnehmung ragenden Teils des doppelarmigen Schwenkhebels und die einstücki­ ge Ausbildung der Umhüllung mit dem Dichtungskörper 134 ist sichergestellt, daß das zu steuernde Medium nicht in Berührung mit dem Schwenkhebel kommen und insbesondere auch nicht zwischen diesem und dem Dichtungskörper hindurch in die erste Ausnehmung gelangen kann.
Die beiden Flachschienen erstrecken sich auch in die erste Aus­ nehmung 130 hinein und bilden dort eine gegen die Trennfolie 102 hin offene, im Querschnitt U-förmige Aufnahme, in welche der am Permanentmagneten 121 anliegende Abschnitt der Polschuhkörper 120 zumindest auf einem Teil seiner Länge eingesetzt ist. In geeigne­ ter Weise, beispielsweise durch Verkleben, ist eine feste Verbin­ dung zwischen der Aufnahme und den Polschuhkörpern 120 herge­ stellt.
An den in der Schwenkrichtung des Schwenkhebels einander gegen­ überliegenden Außenseiten der Aufnahme liegt je eine vorgespannte Schraubenfeder 138 und 139 an, deren miteinander fluchtende Längsachsen lotrecht auf der Teilungsebene des Ventilgehäuses und damit in der Mittelstellung des Schwenkhebels 131 auch lotrecht auf den Seitenwangen der Aufnahme stehen. Die eine Schraubenfeder 138 ist mit Ausnahme des an der Aufnahme anliegenden Endabschnit­ tes in einer Sacklochbohrung 140 des Ventilgehäuses angeordnet. Diese Schraubenfeder 138 übt auf den Schwenkhebel 131 ein Drehmo­ ment aus, das das Ventilverschlußstück 135 gegen die Mündungsöff­ nung der Ventilbohrung 136 und deren Ventilsitz drückt. Die an­ dere Schraubenfeder 139 liegt hingegen in einer Durchgangsbohrung 141 des Ventilgehäuses, welche mit der Sacklochbohrung 140 fluch­ tet. Das vom Schwenkhebel 131 wegweisende Ende der Schraubenfeder 139 stützt sich an einer Einstellschraube 142 ab, die in einem Gewindeabschnitt der Durchgangsbohrung 141 geführt ist. Durch ein Drehen der Einstellschraube 142 kann die Vorspannung der Schrau­ benfeder 139 vergrößert oder verkleinert werden.
Selbstverständlich wäre es auch möglich, die beiden Schrauben­ federn 138 und 139 in je einer Sacklochbohrung oder in je einer Bohrung mit Einstellschraube anzuordnen. Ferner könnte ein der­ artiges Federsystem selbstverständlich auch beim Ausführungs­ beispiel gemäß Fig. 1 vorgesehen sein. Die Bohrungen zur Aufnahme der Federn könnten dort in den äußeren Magnetpolen 11 und 12 vorgesehen sein. Es müßten dann allenfalls die Justierschrauben 27 in Längsrichtung der Magnetpole versetzt angeordnet werden. Ferner könnten solche Justierschrauben auch bei dem Ausführungs­ beispiel gemäß Fig. 2 vorgesehen sein.

Claims (10)

1. Magnetventil für flüssige und gasförmige Medien, dessen Ventilverschlußstück oder -verschlußstücke mittels eines relativ zum Ventilsitz oder den Ventilsitzen beweglichen Ankers betätigbar sind, der im magnetischen Kreis sowohl wenigstens eines Elektro­ magneten als auch wenigstens eines außerhalb des sich über den Anker schließenden magnetischen Kreises des Elektromagneten angeordneten Permanentmagneten liegt und sich bei einer Ankerbewegung gegen­ sinnig ändernde Arbeitsluftspalte bildet, wobei der Elektromagnet einen Kern aufweist, dessen Schenkelenden drei Magnetpole bilden, und der den Permanentmagneten enthaltende Anker zwei Polstück auf­ weist, die mit dem mit ihnen verbundenen Permanentmagneten zu einer Baueinheit vereinigt sind und mit den drei Magnetpolen des Elektro­ magneten vier sich bei einer Ankerbewegung paarweise gegensinnig ändernde Arbeitsluftspalte bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit (20, 21; 120, 121)
  • a) U-förmig ausgebildet ist,
  • b) zwischen ihren beiden durch die Polstücke (20′; 120′) gebildeten Schenkeln den einen (10; 110) der drei Magnetpole (10, 11, 12; 110, 111, 112) aufnimmt und
  • c) an einem drehbar gelagerten Träger (31; 131) befestigt ist.
2. Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in einem der beiden äußeren Magnetpole (11, 12) des Elektromagneten eine in den angrenzenden Arbeitsluftspalt mündende Durchgangsgewindebohrung vorgesehen ist, in der eine Justierschraube (27) aus einem magnetisierbaren Material angeordnet ist.
3. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Baueinheit (20, 21; 120, 121 ) in ihrer Bwegungsrichtung wirkende, gegeneinander gerichtete Federkräfte angreifen (Fig. 2).
4. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilverschlußstücke ( 24) an seitlich von der Baueinheit (20, 21) abstehenden Tragteilen (23) gehalten sind.
5. Magnetventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragteile (23) an einem den Permanentmagneten ( 21) und die an ihm anliegenden Abschnitte der Polschuhkörper (20) umgebenden Kunststoffkörper (22) angeformt sind.
6. Magnetventil nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die von den Tragteilen (23) gehaltenen Ventilver­ schlußstücke (24) durch je eine in Schließrichtung des Ventils wirkende Feder (25) belastet sind.
7. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit (120, 121) wenigstens teilweise einen ersten Arm eines doppelarmigen Schwenkhebels (131) bildet, dessen zweiter Arm in einen Raum (133) ragt, von dem der die Bau­ einheit enthaltende Raum (130) durch eine Dichtung (134) gegen den Zutritt des Mediums geschützt ist und in den wenigstens eine Ventilbohrung (136) mündet, die mittels eines vom zweiten Arm betätigbaren Ventilverschlußstückes (135) verschließbar oder drosselbar ist.
8. Magnetventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein den zweiten Arm umhüllender Kunststoffkörper einstückig mit der vom zweiten Arm durchdrungenen Dichtung (134) ausgebildet ist, die unmittelbar neben der Lagerung (132) des Schwenkhebels (131) angeordnet ist.
9. Magnetventil nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel als elastische Blatt- oder Stabfeder ausgebildet ist.
10. Magnetventil nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung zwischen dem Raum (130) für die Baueinheit und dem Raum (133), in den der zweite Arm des Schwenk­ hebels ragt, eine Membrane mit angeformtem Finger ist.
DE19833334159 1983-09-21 1983-09-21 Magnetventil Granted DE3334159A1 (de)

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