DE3530018A1

DE3530018A1 - Magnetventil

Info

Publication number: DE3530018A1
Application number: DE19853530018
Authority: DE
Inventors: Seiji Soka Saitama Kosugi
Original assignee: Shoketsu Kinzoku Kogyo KK
Current assignee: Shoketsu Kinzoku Kogyo KK
Priority date: 1984-10-23
Filing date: 1985-08-22
Publication date: 1986-04-24
Also published as: JPH0514063Y2; GB8523092D0; GB2165923B; GB2165923A; JPS6173972U

Description

SHOKETSU KINZOKU KOGYO KABUSHIKI KAISHA

16-4, Shinbashi 1-chome,
i.Minato-ku

Tokyo / Japan Magnetventil Beschreibung:

Die Erfindung bezieht sich auf ein Magnetventil zur Verwendung bei industriellen Maschinen, welche durch hydraulischen Druck oder Vakuum betrieben werden.

Bei üblichen Magnetventilen, wie beispielsweise dem nach der US-PS 3 510 814, ist ein Führungsrohr aus nicht magnetischem Material von einer Anregungsspule umgeben, ein Joch aus magnetischem Material um die Anregungsspule vorgesehen, und ein Glied, welches diese zu einem Ventilabschnitt miteinander verbindet. Das Führungsrohr positioniert einen Magnetbetätigungsabschnitt in Beziehung zu dem Ventilabschnitt , wenn sie zusammengesetzt werden und führt außerdem einen Anker, welcher darin eingesetzt ist.

Die üblichen Magnetventile dieser Art haben viele Nachteile. Sie bestehen aus so vielen Einzelteilen, daß sie viel Zeit und Arbeit für das Zusammensetzen benötigen. Daß ihr Magnetkreis von dem Rohr aus nicht magnetischem Material unterbrochen ist, welches zwischen dem Joch und dem beweglichen Anker liegt, ist

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PATENTANWÄLTE

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die magnetische Wirksamkeit zu gering, um eine wirksame Kraft auszuüben, die der Magnetantrieb haben könnte. Dadurch ist es schwierig, die Größe des Magnetbetätigungsabschnittes zu verringern.

Die Erfindung beabsichtigt eine Beseitigung dieser Nachteile. Ein Hauptziel der Erfindung ist die Schaffung eines Magnetventils, welches eine Magnetplatte eines speziellen Aufbaus in dem Magnetbetätigungsabschnitt hat, wobei die Magnetplatte so ■ausgestaltet ist, daß sie die relative Lage des' Ventilabschnittes und des Magnetbetätigungsabschnittes beim Zusammenbau bestimmt, wodurch das Führungsrohr vermieden wird, die magnetische Wirksamkeit durch Verringerung des magnetischen Widerstandes in dem Magnetkreis des Magnetbetätigungsabschnittes vergrößert wird und folglich auch eine Kraftersparnis und Größenverringerung in dem Magnetbetätigungsabschnitt erreichbar ist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Magnetventiles, bei welchem die relative Position des Ventilabschnittes und des Magnetbetätigungsabschnittes wirksam für die Verringerung des magnetischen Widerstandes zwischen dem beweglichen Kern und der Magnetplatte ausgenutzt wird.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Magnetventiles, bei welchem die Magnetplatte den beweglichen Kern unmittelbar führt, wodurch eine erhebliche Vereinfachung des Aufbaus des Magnetvenfiles und eine Verringerung des magnetischen Widerstandes erzielt wird. ,.·

Ein noch weiteres Ziel der Erfindung ist die Erhöhung des |

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Bereiches, in welchem der Umfang der Magnetplatte einem magnetischen Rahmen gegenübersteht, wodurch magnetische Verluste in diesem Bereich verringert werden.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es zu verhindern, daß die innere Oberfläche des zylindrischen Abschnittes der Magnetplatte durch ungleiche Anlage des Ankers abgenutzt wird.

Ein Magnetventil nach der Erfindung hat deswegen im wesentlichen einen Ventilabschnitt mit einer Anzahl von Öffnungen, einen Durchlaß, welcher die Öffnungen in Strömungsverbindung miteinander bringt, und einen scheibenförmigen Ventilkörper, welcher einen Ventilsitz in dem Durchlaß öffnet und schließt, sowie einen Magnetbetätigungsabschnitt, welcher den Ventilkörper betätigt. Das Magnetventil zeichnet sich aus durch eine Aussparung in der Oberfläche des Ventilabschnittes, v/elcher dem Magnetbetätigungsabschnitt zugewandt ist, und durch eine weitere Aussparung in dem Rand eines Mittelloches eines Spulenkörpers in dem Magnetbetätigungsabschnitt, wobei die beiden Aussparungen konzentrisch zueinander liegen und wobei zylindrische Vorsprünge von dem Rand eines Mittelloches auf beiden Seiten einer Magnetplatte wegragen, welche in Berührung mit der Oberfläche des Ventilabschnittes steht, welche dem Magnetbetätigungsabschnitt zugewandt ist, und welche Teil eines magnetischen Rahmens bildet, wodurch der Ventilabschnitt und der Magnetbetätigungsabschnitt zu einer Einheit zusammengefaßt sind, indem die zylindrischen Vorsprünge in die Aussparungen des Spulenkörpers und des Ventilabschnittes passen und die innere Oberfläche der zylindrischen Vorsprünge als eine Oberfläche dient, entlang welcher ein beweglicher Kern geführt ist.

Bei einem solchen Magnetventil nach der Erfindung werden der

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Ventilabschnitt und der Magnetbetätigungsabschnitt zu einer Einheit mittels der zylindrischen Vorsprünge zusammengefaßt, welche von dem Rand des Mittelloches an beiden Seiten der Magnetplatte vorragen, welche Teil des Magnetbetätigungsabschnittes bildet. Dadurch können die Mittellöcher des Magnetbetätigungsabschnittes und des Ventilabschnittes auf einfache' Weise in eine richtige Position mit Hilfe der Magnetplatte gebracht werden, ohne daß besondere Teile hierfür £>er. - ti :·■;. werden. Hieraus ergeben sich weniger Teile, einfacherer Zusammenbau und niedrigere Kosten als bei üblichen Magnetventilen mit Führungsrohren.

Außerdem wird der bewegliche Kern nun unmittelbar von der inneren Oberfläche der zylindrischen Vorsprünge geführt, ohne daß ein Führungsrohr aus nicht magnetischem Material benutzt werden muß „ Dies vermeidet eine Unterbrechung des magnetischen Kreises in dem Magnetbetätigungsabschnitt durch ein Führungsrohr aus nicht magnetischem Material und erhöht andererseits den Bereich, in welchem er den beweglichen Kern gegenüberliegt. Durch all dies werden der magnetische Widerstand des magnetischen Kreises gesenkt, die magnetischen Verluste erheblich reduziert, eine Kraftersparnis in dem Magnetbetätigungsabschnitt und eine Größenverringerung des Magnetventils ermöglicht.

Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

zeigen:

. 1 einen Vertikalschnitt eines ersten Ausführungsbeispieles der Erfindung,

. 2 und 3 einen Vertikalschnitt anderer bevorzugter Ausführungsbeispiele in einem Teilausschnitt,

. 4 eine Draufsicht der Magnetplatte eines anderen bevorzugten Ausführungsbeispiels, und

[. 5 eine Schrägansicht einer Magnetplatte eines noch weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels.

f. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei .ehern ein Ventilabschnitt 1 einen Einlaß 2, einen Auslaß 3 I eine Aussparung 4 hat, welche in des Ventilabschnittes 1 •gesehen ist, welche einem Magnetbetatigungsabschanitt 20 ilcher später noch beschrieben wird) zugewandt ist, wodurch ie Ventilkammer 5 gebildet ist. Der Einlaß 2 steht in Strölgsverbindung mit einer Öffnung in einem Ventilsitz 5a, Lcher in der Ventilkammer 5 vorgesehen ist, und der Auslaß 3 ;ht in Strömungsverbindung mit der Ventilkammer 5, und zwar Lde mittels eines Durchlaßes in dem Ventilabschnitt 'S . Die ltilkammer 5 in dem Ventilkörper 1 hat eine Nut auf ihrer lenseite, in welche ein dichtender O-Ring paßt. Der Magnet- :ätigungsabschnitt hat einen Spulenkörper 7 aus nicht magneschem Material, um welchen eine Anregungsspule 6 gewunden :. Der Spulenkörper 7 hat andererseits ein Mittelloch 8, ssen beiden Enden erweitert sind, um eine Haltestufe 8a und ie Aussparung 8b zu bilden. Die Haltestufe 8a hält einen er-Lterten Abschnitt, welcher das obere Ende eines stationären

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Kernes 10 ist, in dem Mittelloch 8 mittels eines Dichtungsringes, welcher dort herum paßt.

Eine ringförmige Magnetplatte 12 steht in Berührung mit einer Oberfläche des Spulenkörpers 7, welche dem Ventilkörper 1 zugewandt ist. Die Magnetplatte 12 hat auf ihren beiden Seiten zylindrische Vorsprünge 13a und 13b, welche an dem Rand eines Mittelloches 13 vorragen, welches im wesentlichen den gleichen !Durchmesser wie das Mittelloch 8 des Spulenkörpers 7 hat, und zwar ragen sie in Richtungen senkrecht von der Magnetplatte 12 weg. Ein Vorsprung 13a paßt in die Aussparung 8b des Spulenkörpers 7. Das Mittelloch 13 liegt in Fortsetzung und in Ausrichtung zu dem Mittelloch 8 des Spulenkörpers 7.

Ein beweglicher Kern 14 ist an seinem einen Ende mit einer Ventilscheibe 14a versehen, um den Ventilsitz 5a zu öffnen und zu schließen. Der Kern 14 ist gleitend in das Mittelloch 8 des Spulenkörpers 7 und das Mittelloch 13 der Magnetplatte 12 eingesetzt, welche konzentrisch angeordnet sind, wobei das Mittelloch 13 als eine Führung dient. Der bewegliche Kern 14 wird in eine Richtung gedrückt, in welcher die Ventilscheibe 14a den Ventilsitz 5a dauernd durch eine Ventilfeder 15 schließt, welche zwischen eine Aussparung in dem anderen Ende des beweglichen Kernes 14 und einer Aussparung an dem stationären Kern 10 angeordnet ist.

Ein kappenförmiger magnetischer Rahmen 16 überdeckt den Spulenkörper 7 und ist auf der Magnetplatte 12 angeordnet, wobei die innere Oberfläche des offenen Endes des magnetischen Rahmens 16 dicht um den Umfang der Magnetplatte 12 gepaßt ist. Der magnetische Rahmen 16, die Anregungsspule 6, der stationäre Kern 10, der bewegliche Kern 14, die Magnetplatte 1?. usw.

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- 9 machen einen Magnetbetätigungsabschnitt 20 aus.

Der Magnetbetätigungsabschnitt 20 ist konzentrisch zu dem Ventilabschnitt 1 angeordnet, indem der zylindrische Vorsprung 1 3b der Magnetplatte 12 in die Aussparung 4, die als Ventilkammer 5 dient, eingesetzt ist. Der Ventilabschnitt 1 und der Magnetbetätigungsabschnitt 20 sind somit zu einer Einheit vereinigt, wobei Geweindebolzen oder andere geeignete Mittel verwendet werden können.

Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welcher eine Magnetplatte 12a einen zweiten Vorsprung 17 um ihren Umfang herum aufweist, welcher in der gleichen Richtung wie der zylindrische Vorsprung 13a des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels ragt. Der magnetische Rahmen 16 ist um den zweiten Vorsprung 17 herumgepaßt.

Fig. 3 zeigt ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der -Erfindung, bei welcher eine Magnetplatte 12b zweite Vorsprünge 1 7a und 1 7b auf der Oberseite und auf der Unterseite ihres Umfanges aufweist, wobei der Vorsprung 17b in eine Aussparung paßt, welche um den Umfang des Ventilabschnittes 1 gebildet ist.

Die Magnetplatten 12a und 12b des zweiten und dritten bevorzugten Ausführungsbeispieles erhöhen den Bereich, in welchem die Magnetplatten 12a und 12b in Berührung mit dem magnetischen Rahmen 16 stehen, wodurch die magnetischen Verluste in diesem Bereich verringert werden.

Ein Veritilkörper 1 und ein Magnetbetätigungsabschnitt 20 können entweder quadratisch oder rund in ihrer Querschnittsgestalt sein. Dann können die Magnetplatten 12, 12a und 12b

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eine quadratische Gestalt, wie in Fig. 4 gezeigt oder eine runde Gestalt, wie in Fig. 5 gezeigt, abhängig von der Querschnittsgestalt des Ventilkörpers 1 haben.

Die zylindrischen Vorsprünge 13a und 13b und die zweiten Vorsprünge 17, 17a und 17b können integral mit den Magnetplatten 12, 12a und 12b, beispielsweise durch Formpressen gebildet sein.

Die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele sind Ventile mit zwei Öffnungen, bei welchen die Aussparung 4 in dem Ventilkörper 1 als Ventilkammer 5 dient. Die Aussparung 4 iund die Ventilkammer 5 können jedoch auch genausogut gesondert voneinander vorgesehen sein. Außerdem ist die Erfindung nicht auf Ventile mit zwei Öffnungen beschränkt, sondern auch auf solche mit drei Öffnungen anwendbar, bei welchen ein weiterer Ventilsitz an dem stationären Kern vorgesehen ist, so daß Ventilscheiben jeweils die beiden Ventilsitze jeweils wechselweise Öffnen bzw. Schließen.

Wenn notwendig kann die innere Oberfläche des Mittelloches 13 der Magnetplatten 12, 12a und 12b mit einem dünnen Film aus einem Belag oder einem Überzug aus nicht magnetischem oder schwach magnetischem Material bedeckt sein, um die Abnutzung durch Abrieb oder eine örtliche Absorption zu verhindern. Eine solche Belegung oder ein solcher Überzug erhöht den Abriebwiderstand und verhindert die örtliche Berührung und Abnutzung, die eintreten kennten, wenn der bewegliche Kern in irgendeiner beachtlichen Weise absorbiert würde. Die Dicke der Belegung oder des Überzuges beträgt etwa 50 um und ist daher erheblich dünner als bei dem herkömmlichen Führungsrohr der eingangs zum Stande der Technik beschriebenen Art.

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Bezugszeichenliste :

1	;Ventil
2	!Einlaß
3	.Auslaß
4	Aussparung
5	Ventilkammer
5a	Ventilsitz
6	Ausgangsspule
7	Spulenkörper
8	Mittelloch
8a	Haltestufe
8b	Aussparung
10	stationärer Kern
12	Magnetplatte
12a	Magnetplatte
12b	Magnetplatte
13	Mittelloch
13a	Vorsprünge
13b	Vorsprünge
14	beweglicher Kern
ι 5	Ventilfeder
16	Rahmen
1 7	zweiter Vorsprung
17a	Vorsprung
1 7b	Vorsprung
20	Magnetbetätigungsabschnitt

Claims

S 67 PG 10 Frankfurt am Main

21.08.1935

SHOKETSU KINZOKU KOGYO KA3USHIKI KAISHA

16-4, Shinbashi 1-chome,
Minato-ku

Tokyo / Japan

[Magnetventil

Ansprüche:

Magnetventil mit einem Ventilabschnitt (1) mit einer Anzahl von Öffnungen, einem Durchlaß, welcher die Öffnungen in Strömungsverbindung miteinander bringt, und einem scheibenförmigen Ventilkörper, welcher einen Ventilsitz (5a) in dem Durchlaß öffnet und schließt, und einem Magnetbetätigungsabschnitt (20), welcher den Ventilkörper betätigt, gekennzeichnet durch eine Aussparung (4) in der Oberfläche des Ventilabschnittes (1), welcher dem Magnetbetätigungsabschnitt (20) zugewandt ist, und eine weitere Aussparung (8b) in dem Rand eines Mittelloches (8) eines Spulenkörpers (7) in dem Magnetbetätigungsabschnitt (20), wobei die beiden Aussparungen (4, 8b) konzentrisch zueinander angeordnet sind und zylindrische Vorsprünge (13a, 13b) von dem Rand eines Mittelloches (13) auf beiden Seiten einer Magnetplatte (12) wegragen, welche in Berührung mit der Fläche des Ventilabschnittes (1) steht, welche dem Magnetbetätigungsabschnitt (20) zugewandt ist und Teil eines magnetischen Rahmens (16) bildet, wodurch der Ventilabschnitt (1) und der Magnetbetätigungsabschnitt (20) zu einer

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Einheit zusammengefaßt sind, indem die zylindrischen Vorsprünge (13a, 13b) in die Aussparungen (4, 8b) des Spulenkörpers

\ (7) und des Ventilabschnittes (1) passen, und wobei die innere Oberlläche der zylindrischen Vorsprünge (13a, 13b) als eine Fläche dienen, an der ein beweglicher Eisenkern (14) geführt

* ist.
2. Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Vorsprung (17) entlang des Umfanges der Maghet-

\ platte (12) vorgesehen ist, welche in Berührung mit dem Umfang des Magnetrahmens (16) kommt und die Fläche, über welche die Magnetplatte (12) dem Magnetrahmen (16) zugewandt ist, vergrößert .
3. Magnetventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Vorsprung (17) auf der Oberseite der Magnetplatte

(12) vorgesehen ist.
4. Magnetventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Vorsprung (17a, 17b) sowohl auf der Oberseite als auch auf der Unterseite der Magnetplatte (12) vorgesehen ist, wobei der zweite Vorsprung (17b) an der Unterseite der Magnetplatte (12) in eine Aussparung entlang des Umfanges des Ventilabschnittes (1) paßt.
5. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Oberfläche des Mittelloches (13) der Magnetplatte (12) mit einem dünnen Film eines Belages oder einer Beschichtung aus nicht magnetischem oder schwach magnetischem Material bedeckt ist, um die Abnutzung durch Abrieb und örtliche Absorption zu verhindern.