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.
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