DE3424913A1

DE3424913A1 - Elektromagnetisches ventil

Info

Publication number: DE3424913A1
Application number: DE19843424913
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dipl.-Ing. Affeldt; Joachim Ing.(Grad.) Ganske; Gerhard 1000 Berlin Raupach
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Optische Industrie de Oude Delft NV
Priority date: 1984-07-06
Filing date: 1984-07-06
Publication date: 1986-01-16
Also published as: DE3424913C2

Description

Elektromagnetisches Ventil
Stand der Technik Die Erfindung geht von einem elektromagnetischen Ventil nach der Gattung des Anspruchs 1 aus.
Um bei einem Blutdruckmeßgerät mit aufblasbarer Druckmanschette die in der Manschette enthaltene Luft mit einer bestimmten Ablaßgeschwindigkeit ins Freie treten zu lassen, ist es bekannt (DE-OS 31 30 271), ein Konusventil mit ringförmigem Spalt zu verwenden. Für die bei Blutdruckmeßgeräten erforderliche sehr geringe Spaltdicke in der Größenordnung von lp muß die Herstellung des Ventils mit hoher Präzision erfolgen. Außerdem verursachen schon kleinste Staub- oder Schmutzpartikel, die sich in dem Ringspalt absetzen, Störungen, die eine einwandfreie Messung des Blutdrucks unmöglich machen können.
Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße elektromagnetische Ventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß es mit geringem technischen Aufwand herstellbar ist, eine genaue Dosierbarkeit der Luftablaßgeschwindigkeit ermöglicht und gegen eine Verschmutzung weitgehend geschützt ist.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen elektromagnetischen Ventils möglich. Besonders vorteilhaft ist ein erfindungsgemäßes elektromagnetisches Ventil, bei dem die Membran sternförmig ausgebildet ist, die in ihrem Zentrum eine der Luftaustrittsöffnung zugewandte elastische Dichtungsscheibe aufweist. Eine derartige Membran reagiert empfindlich auf Anderungen des Magnetflusses und bildet eine vollkommene Abdichtung der Luftaustrittsöffnung des Magnetkerns bei geschlossenem Ventil.
Zeichnung Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung an Hand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen elektromangetischen Ventils in einer ersten Ausführungsform in vergrößertem Maßstab, Fig. 2 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Membran für ein Ventil nach Fig. 1, Fig. 3 eine auseinandergezogene Darstellung eines erfindungsgemäßen Ventils in einer zweiten Ausführungsform, Fig. 4 je eine perspektivische Darstellung einer Membran und einer Dichtungsscheibe für ein Ventil nach Fig. 3 und Fig. 5 eine Schnittansicht eines kompletten Ventils der zweiten Ausführungsform.
Beschreibung der Erfindung In Fig. 1 bezeichnet 10 ein elektromagnetisches Ventil, das ein topfförmiges Magnetjoch 11 aufweist, welches eine Spule 12 aus Spulenkörper 13 und Wicklung 14 aufnimmt. Der Spulenkörper enthält einen koaxialen hohlzylindrischen Magnetkern 15, dessen eines Ende mit einer Stirnseite 16 des Spulenkörpers abschließt und eine Luftaustrittsöffnung 17 enthält. Vor dieser öffnung befindet sich eine dünne Membran 18, die lose in einer Erweiterung 19 eines über die Stirnseite 16 des Spulenkörpers hinausragenden Gewindeansatzes 20 des Magnetioches 11 liegt.
Der Magnetkern 15 ragt an seinem anderen im Durchmesser kleineren Ende durch eine Öffnung 22 im Bodenteil 23 des Magnetioches hindurch und weist außerhalb des Magnetjoches ein Gewindeteil 24 und ein sich daran anschließendes Anschluteil 25 auf, das eine Lufteintrittsöffnung 26 enthält. Das Gewindeteil 24 trägt eine Mutter 27. In dem Bodenteil 23 ist mindestens eine zum Beispiel axiale öffnung 28 zum Herausführen von Anschlußdrähten 29 der Wicklung 14 enthalten. Die vorzugsweise sternförmige Membran 18 weist drei um je 1200 versetzte Schenkel 33, 34, 35 auf und trägt auf ihrer der Luftaustrittsöffnung 17 zugewandten Seite eine Dichtungsscheibe 30; vgl. auch Fig. 2. Die Membran hat bei einem Ventil für Blutdruckmeßgeräte beispielsweise eine Dicke von 0,2 mm und besteht aus einem federelastischen Magnetwerkstoff. Auf den Schenkeln der Membran liegt ein elastischer Ring 32, vorzugsweise aus Silikonkautschuk, der derart bemessen ist, daß er bei auf den Gewindeansatz 20 geschraubtem ringförmigem Deckel 31 die Membran 18 an ihren Schenkelenden festhält.
Die Wirkungsweise des vorstehend beschriebenen elektromagnetischen Ventils ist folgende.
Die über das Anschlußteil 25 herangeführte Luft aus einer nicht gezeigten aufblasbaren Druckmanschette eines Blutdruckmeßgerätes gelangt in die Lufteintrittsöffnung 26 und von dort zu der Luftaustrittsöffnung 17 des Magnetkerns 15. Je nach der Höhe des durch die Wicklung 14 fließenden elektrischen Stromes wird die Membran 18 mehr oder weniger stark in Richtung auf die Luftaustrittsöffnung 17 bewegt. Dadurch verkleinert sich die zwischen Austrittsöffnung und Dichtungsscheibe 30 im Ruhezustand vorhandene Durchlaßfläche. Bei einem bestimmten Strom wird die Membran so weit angezogen, daß die Dichtungsscheibe 30 die Luftaustrittsöffnung vollständig abschließt.
Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte und vorstehend beschriebene Ventil ist ein Luftventil. Es ist jedoch auch möglich, unter entsprechender Umdimensionierung einzelner Bauteile dieses Ventil für andere Medien, wie zum Beispiel Wasser, einzusetzen.
Ein in Fig. 3 dargestelltes zweites Ausführungsbeispiel eines Ventils für Blutdruckmeßgeräte zeichnet sich durch eine bessere Herstellbarkeit und größere Funktionssicherheit aus. In der auseinandergezogenen Darstellung nach Fig. 3 bezeichnen 40 eine Mutter, vorzugsweise eine Schlitzmutter, und 41 einen hohlzylindrischen Magnetkern, der an seinem einen Ende 42 eine Lufteintrittsöffnung 43 und an seinem anderen Ende 44 eine Luftaustrittsöffnung 45 enthält. Der Magnetkern ist an seinem Ende 42 außen derart abgesetzt, daß ein Gewindeabschnitt 46 und ein Anschluß, teil 47 entstehen. Mit 48 ist eine metallische Abschlußplatte und mit 49 eine Führungsplatte aus Isolierstoff bezeichnet. Die Abschlußplatte enthält eine zentrale Uffnung 50 zum Durchtritt des Magnetkerns 41 sowie zwei koaxiale Uffnungen 51 und 52 zum freien Durchtritt zweier hohlzylindrischer Zapfen 53 und 54, die zu der Führungsplatte 49 mit einer zentralen öffnung 60 gehören. Eine Spule 61 besteht aus einem Spulenkörper 62 und einer darauf befindlichen Wicklung 63, deren Wicklungsenden mit 64 bezeichnet sind. Eine Zentrierscheibe 66 hat einen dem Innendurchmesser eines hohlzylindrischen Magnetäoches 68 angepaßten Außendurchmesser und ihre Uffnung 67 einen dem Außendurchmesser des Magnetkerns entsprechenden Durchmesser.
Das Magnetjoch enthält an beiden Enden eine Ausnehmung 69 und 70 sowie auf seinem Umfang eine Ringnut 71. Ein .Membranauflagering 72 enthält eine konisch verjüngte Vertiefung 73 zum Zentrieren einer sternförmigen Membran 74, zu der eine hochelastische Dichtungsscheibe 75 gehört; vgl.
auch Fig. 4. Die Membran hat drei Schenkel 740, 741, 742 und weist in ihrem Zentrum drei kleine Uffnungen 743, 744, 745 auf, die in den Ecken eines gedachten Dreiecks liegen.
Durch die Öffnungen 743, 744, 745 passen drei entsprechende stiftartige Ansätze 751, 752, 753 der Dichtungsscheibe 75 derart, daß die Dichtungsscheibe nach dem Einstecken in die Membran kraftschlüssig mit dieser verbunden ist.
Ein deckelförmiger elastischer Ring 76 weist einen hohlzylindrischen Mittelteil 77 auf, der an einem Ende in einen im Querschnitt etwa halbrundförmigen Teil 78 und am anderen Ende in einen einwärts gerichteten Teil 79 übergeht. Im zusammengebauten Zustand des Ventils nach Fig. 3 und 4 (s. Fig. 5) sorgt der Ring 76 dafür, daß die Membran 74 in die Vertiefung 73 gedrückt wird. Der Ring 76 greift mit seinem Teil 79 in die Ringnut 71 des Magnetioches 68 ein. Abschlußplatte 48 und Ring 72 werden durch Umbördeln des Randes der Ausnehmungen 69 und 70 fest mit dem Magnetjoch 68 verbunden.
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Claims

Ansprüche 1. Elektromagnetisches Ventil für den Luftablaß aus einer aufblasbaren Druckmanschette eines Blutdruckmeßgerätes, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetventil (10) eine Spule (12) mit einem darin befestigten hohizylindrischen Magnetkern (15) mit einer Lufteintrittsöffnung (26) und einer Luftaustrittsöffnung (17) enthält, vor der eine Membran (18) aus magnetischem Material angeordnet ist, die in Abhängigkeit von dem durch die Spule erzeugten Magnetfluß die Durchlaßfläche an der Luftaustrittsöffnung verändert.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (18) sternförmig ausgebildet ist und in ihrem Zentrum eine der Luftaustrittsöffnung (17) zugewandte elastische Dichtungsscheibe (30) aufweist.
3. Venti: nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (12) in einem topfförmigen Magnetjoch (11) angeordnet ist, durch dessen Bodenteil (23) der Magnetkern (15) nach außen ragt, und daß zwischen dem luftaustrittsseitigen Ende des Magnetkerns (15) und einem das Magnetjoch abschließenden ringförmigen Deckel (31) die Membran (18) und ein elastischer Ring (32) vorgesehen sind.
4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Bodenteil (23) hervorstehende Ende des Magnetkerns (15) ein Gewindeteil (24) aufweist, das zum freien Ende des Magnetkerns hin in ein Anschlußteil (2#) übergeht, und daß auf das Gewindeteil eine Mutter (27) geschraubt ist, mit der der Magnetkern fest mit dem Bodenteil verbunden ist.
5. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (Fig. 3) ein rohrförmiges Magnetjoch (68) aufweist, welches an einem Ende mit einer Abschlußplatte (48) und am anderen Ende mit einem Membranauflagering (72) fest verbunden ist, daß zwischen Abschlußplatte und Membranauflagering eine Führungsplatte (49) für Wicklungsenden (64) einer Spule (61), die Spule (61) selbst und ein Zentrierring (66) für die Spule koaxial angeordnet sind und daß eine Membran (74) auf dem Membranauflagering durch einen auf dem Magnetjoch befestigten elastischen Ring (76) festgehalten wird.
6. Ventil nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (74) in ihrem Zentrum Uffnungen (743, 744, 745) enthält, in die stiftartige Ansätze (751, 752, 753) einer Dichtungsscheibe (75) passen.
7. Ventil nach Anspruch 1, 2, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (18, 74) und die Dichtungsscheibe (30, 75) eine Dicke von etwa 0,2 mm aufweisen.
8. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Ring (76) aus einem Silikonkautschuk besteht.
9. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Membranauflagering (72) eine konische Vertiefung (73) zum Zentrieren der Membran (74) aufweist.
10. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsplatte (49) aus einem Isolierstoff besteht.