DE3801035A1 - Solenoidventil - Google Patents

Solenoidventil

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DE3801035A1
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valve
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solenoid
valve body
section
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DE19883801035
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Masahiro Nanbu
Hiroyuki Suda
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Koganei Corp
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Koganei Corp
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
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    • F16K31/0655Lift valves
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Description

Die Erfindung betrifft ein Solenoidventil für EIN-AUS-Betrieb und zum Schalten eines Fluidstromes, beispielsweise eines Luftstromes.
Als ein Solenoidventil der genannten Art ist ein Ventil be­ kannt, welches beispielsweise umfaßt: einen Solenoidabschnitt, der mit einer Solenoidspule und einem ortsfesten Eisenkern ver­ sehen ist, einen dem Solenoidabschnitt gegenüberliegenden Ven­ tilsitz in einem Ventilraum, eine Ventilöffnung dieses Ventil­ sitzes, einen beweglichen Teil mit einem Ventilkörper, der zwischen dem Solenoidabschnitt und dem Ventilsitz in dem Ven­ tilraum angeordnet und durch magnetische Wirkung bewegt wird, und einen federnden Teil, beispielsweise eine Feder, zum Vor­ spannen des beweglichen Teiles von der Seite des Solenoidab­ schnitts zur Seite des Ventilsitzes. Weiterhin wird bei dem bekannten Solenoidventil mit der obigen Ausführung während der Nichterregung des Solenoidabschnitts der bewegliche Teil durch die Vorspannkraft des federnden Teiles oder dergleichen gegen den Ventilsitz gedrückt, um die Ventilöffnung zu schlie­ ßen. Im Gegensatz dazu wird während der Erregung des Solenoid­ abschnitts der bewegliche Teil durch die magnetische Anziehungs­ kraft des Solenoidabschnitts gegen die Vorspannkraft des federn­ den Teiles oder dergleichen von dem Ventilsitz getrennt und an den ortsfesten Eisenkern angezogen, um dadurch die Ventil­ öffnung zu öffnen. Wie oben beschrieben, wird der bewegliche Teil zwischen dem Solenoidabschnitt und dem Ventilsitz in dem Ventilraum hin- und herbewegt, wodurch die Ventilöffnung ge­ öffnet und geschlossen wird, so daß der Strom des Fluids ge­ schaltet bzw. umgeschaltet werden kann.
Bei dem Solenoidventil gemäß vorstehender Beschreibung wird der bewegliche Teil zwischen dem Solenoidabschnitt und dem Ventilsitz in dem Ventilraum als Folge der Anziehungskraft unter der magnetischen Wirkung des Solenoidabschnitts hin- und herbewegt, um dadurch die Ventilöffnung zu öffnen bzw. zu schließen. Da jedoch der bewegliche Teil in seiner Ver­ schiebung in einer Richtung rechtwinkelig zur Richtung seiner Hin- und Herbewegung nicht geregelt oder geführt ist, kommt der äußere Umfangsabschnitt des beweglichen Teiles in Be­ rührung mit der Innenwandfläche des Ventilraumes oder gleitet an dieser. Dadurch ergibt sich der Nachteil, daß der äußere Umfangsabschnitt des beweglichen Teiles mit der Innenwand­ fläche des Ventilraumes in Berührung gelangt oder an dieser gleitet, wodurch der Berührungsabschnitt und der Gleitab­ schnitt abgenutzt werden und der abgeriebene Staub oder der­ gleichen sich zu dem Fluidkreis bewegt, der an das Solenoid­ ventil angeschlossen ist, wodurch die Bewegung anderer Bau­ teile behindert werden kann.
Weiterhin besteht der Nachteil, daß als Folge der Abnutzung des Berührungsabschnitts und des Gleitabschnitts glattes oder weiches Arbeiten des beweglichen Teiles behindert ist.
Wie oben beschrieben wird bei dem genannten Solenoidventil, wenn der Solenoidabschnitt entregt wird, der bewegliche Teil, der sich mit dem ortsfesten Eisenkern in Berührung befunden hat, zum Ventilsitz hin bewegt durch die Vorspannkraft des federnden Teiles, beispielsweise der Feder oder dergleichen, wodurch der Ventilkörper des beweglichen Teiles sich gegen den Ventilsitz legt und dort stillsteht. In diesem Fall werden, da der Ventilkörper an dem beweglichen Teil befestigt ist, zusätzlich zu der Vorspannkraft des federnden Teiles, bei­ spielsweise der Feder oder dergleichen, eine Trägheitskraft des Ventilkörpers und eine weitere Trägheitskraft des beweg­ lichen Teiles, die viel größer als die zuerst genannte Träg­ heitskraft ist, direkt an den Bereich der Berührung zwischen dem Ventikörper und dem Ventilsitz angelegt. Daraus ergibt sich der Nachteil als Folge der Vorspannkraft des federnden Teiles, beispielsweise der Feder oder dergleichen und der Trägheitskräfte des beweglichen Teiles und des Ventilkörpers, die direkt an den Berührungsabschnitt zwischen dem Ventil­ körper und dem Ventilsitz angelegt werden, daß der Bereich der Berührung zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilsitz Abnutzung und Schädigung erfährt, wodurch die Funktion des Solenoidventiles beeinträchtigt wird.
Weiterhin werden bei dem oben geschriebenen bekannten Solenoid­ ventil, wenn der bewegliche Teil in Anlageberührung mit dem ortsfesten Eisenkern des Solenoidabschnitts gebracht wird als Folge der magnetischen Anziehungskraft des Solenoidabschnitts, die Anlageflächen beider Teile durch Schläge oder Stöße, die zwischen den metallenen in Anlage aneinanderkommenden Flächen beider Teile auftreten, abgenutzt, so daß das Solenoidven­ til nicht während einer langen Zeitperiode und mit hoher Fre­ quenz benutzt werden kann.
Als ein Mittel, um dies zu verhindern, kann die Verwendung eines Stoßdämpferteiles in Betracht gezogen werden, der aus federndem Material gebildet und an der Anlagefläche des be­ weglichen Teiles oder an der Anlagefläche des ortsfesten Ei­ senkerns des Solenoidabschnitts angebracht ist. Jedoch wird durch die Verwendung des stoßdämpfenden Teiles die Konstruktion entsprechend kompliziert. Weiterhin wird, wenn der stoßdämpfen­ de Teil an dem beweglichen Teil vorgesehen ist und wenn eine Kupplungsnut an dem beweglichen Teil gebildet und der stoß­ dämpfende Teil in dieser Kupplungsnut angeordnet wird, die Dicke des stoßdämpfenden Teiles durch die Tiefe der Kupplungs­ nut begrenzt, das heißt durch die Dicke des beweglichen Teiles, mit dem Ergebnis, daß als Folge der geringen Dicke nur ein Stoßdämpfungsteil mit geringem Federungsvermögen verwendet werden kann. Demgemäß kann ein zufriedenstellender stoßdämpfen­ der Effekt nicht erhalten werden.
Wenn im Gegensatz dazu die Dicke des beweglichen Teiles er­ höht wird, um die Kupplungsnut oder Aufnahmenut zu vertiefen, so daß ein stoßdämpfender Teil großer Dicke verwendet werden kann, wird die Trägheitskraft des beweglichen Teiles während seiner Bewegung in dem Ausmaß erhöht, wie die Dicke des beweg­ lichen Teiles vergrößert wurde, so daß die Aufschlagkräfte des beweglichen Teiles, die auf den ortsfesten Eisenkern und auf den Ventilsitz ausgeübt werden, erhöht werden, so daß im Gegensatz zu der eigentlichen Absicht ein zufriedenstellender stoßdämpfender Effekt nicht erhalten werden kann.
Weiterhin ist der Ventilkörper des oben beschriebenen Solenoid­ ventils derart ausgeführt, daß er dauernd in Zuordnung zu der Bewegung des beweglichen Teiles bewegt wird, wobei die Träg­ heitskraft des beweglichen Teiles, die größer als die Träg­ heitskraft des Ventilkörpers ist, und die Trägheitskraft des Ventilkörpers selbst an den Ventilkörper angelegt werden, um den Ventilkörper in Anlage an dem Ventilsitz zu bringen, so daß sich der Nachteil ergibt, daß der Ventilkörper und/oder der Ventilsitz abgenutzt wird und beschädigt werden kann.
Wenn weiterhin bei dem oben beschriebenen Solenoidventil eine Mehrzahl von Ventilkörpern, einer für EIN-AUS-Betrieb einer ersten Ventilöffnung, und der andere für EIN-AUS-Betrieb einer zweiten Ventilöffnung, in dem beweglichen Teil vorgesehen ist und dennoch diese Ventilkörper durch stoßdämpfende Federn in dem beweglichen Teil abgestützt sind, ergibt sich der Nachteil, daß der bewegliche Teil groß und in seiner Ausführung kompli­ ziert wird.
Die vorliegende Erfindung ist konzipiert worden, um die oben beschriebenen Nachteile zu überwinden, und einer ihrer Zwecke besteht darin, ein Solenoidventil zu schaffen, welches derart ausgeführt ist, daß der äußere Umfangsabschnitt des bewegli­ chen Teiles mit der Innenwandfläche des Ventilraumes nicht in Berührung kommt und nicht an dieser gleitet.
Ein anderer Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Solenoidventil zu schaffen, welches derart ausgeführt ist, daß die Trägheitskraft des beweglichen Teiles nicht direkt auf den Berührungsabschnitt zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilsitz angelegt wird, so daß hohe Dauerstandsfestigkeit erhalten wird.
Ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Solenoidventil zu schaffen, bei welchem die Ausführung zum Erhalten eines Effektes zum Absorbieren der Stöße, die von dem beweglichen Teil auf den Solenoidabschnitt ausgeübt werden, ver­ einfacht werden kann und dennoch ein zufriedenstellender stoß­ dämpfender Effekt erhalten werden kann, so daß die Anlageflä­ chen des beweglichen Teiles und des Solenoidabschnitts zufrie­ denstellend gegen Abnutzung geschützt sind, so daß ihre Nutz­ lebensdauer verlängert wird.
Ein noch weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung besteht dar­ in, ein Solenoidventil zu schaffen, bei welchem die Betriebs­ zuverlässigkeit und die Nutzlebensdauer des Ventils verbessert werden können, wobei gleichzeitig kompakte und einfache Aus­ führung erhalten ist.
Um die oben beschriebenen Zwecke zu erreichen, umfaßt die vor­ liegende Erfindung ein Solenoidventil, welches derart ausge­ führt ist, daß der bewegliche Teil mit einem Ventilkörper, der sich zwischen dem Solenoidabschnitt und dem Ventilsitz in dem Ventilraum oder in der Ventilkammer bewegt, in der Ventilkammer über einen Tragteil abgestützt ist zum Verhindern einer Verschie­ bung des beweglichen Teiles in einer Richtung rechtwinklig zur Richtung seiner Bewegung.
Bei einem Solenoidventil mit der oben beschriebenen Ausführung ist der bewegliche Teil mit dem Ventilkörper für EIN-AUS-Betrieb der Ventilöffnung in der Ventilkammer durch den Tragteil abge­ stützt zu Regeln der Verschiebung des beweglichen Teiles in der Richtung rechtwinklig zu seiner Bewegungsrichtung, so daß die Verschiebung des beweglichen Teiles in der Richtung rechtwinklig zur Bewegungsrichtung während seiner Bewegung verhindert werden kann. Demgemäß kommt der äußere Umfangsabschnitt des beweglichen Teiles mit der Innenwandfläche der Ventilkammer nicht in Berüh­ rung bzw. gleitet nicht an dieser als Folge der oben beschriebe­ nen Verschiebung des beweglichen Teiles, so daß die Bewegung des beweglichen Teiles glatt und zuverlässig ausgeführt werden kann.
Bei einem Solenoidventil einer anderen Ausführung gemäß der Er­ findung ist der Ventilkörper an dem beweglichen Teil nicht be­ festigt, so daß der Ventilkörper in Richtung gegen den Solenoid­ abschnitt gemeinsam mit der Bewegung des beweglichen Teiles in Richtung gegen den Solenoidabschnitt bewegt werden kann und in Richtung gegen den Ventilsitz ohne Bewegung des beweglichen Teiles in Richtung gegen den Ventilsitz bewegt wird.
Bei einem Solenoidventil mit der gerade beschriebenen Ausführung bewegt sich, wenn der bewegliche Teil sich in Richtung gegen den Solenoidabschnitt bewegt, der Ventilkörper in Richtung gegen den Solenoidabschnitt gemeinsam mit der Bewegung des beweglichen Tei­ les. Im Gegensatz dazu bewegt sich, wenn der bewegliche Teil sich in Richtung gegen den Ventilsitz bewegt, der Ventilkörper in Richtung gegen den Ventilsitz ohne Zuordnung zur Bewegung des beweglichen Teiles in Richtung gegen den Ventilsitz, so daß der Ventilkörper in Richtung gegen den Ventilsitz bewegt und gegen diesen gedrückt wird, ohne direkt der Trägheitskraft des beweg­ lichen Teiles als Folge der Bewegung des beweglichen Teiles in Richtung gegen den Ventilsitz unterworfen zu sein. Demgemäß wird die Trägheitskraft des beweglichen Teiles nicht direkt an den Kontaktbereich zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilsitz angelegt, so daß die Kontaktbereiche des Ventilkörpers und des Ventilsitzes gegen Abnutzung oder Beschädigung durch die Träg­ heitskraft des beweglichen Teiles geschützt sind.
Bei einem Solenoidventil gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfaßt das Solenoidventil einen beweglichen Teil, der durch die magnetische Anziehungswirkung des Solenoidab­ schnittes angezogen wird, um sich dadurch zwischen dem Solenoid­ abschnitt und dem gegenüberliegenden Ventilsitz in der Ventil­ kammer zu bewegen. In diesem beweglichen Teil ist ein Durch­ gangsloch in der Bewegungsrichtung des beweglichen Teiles ge­ bildet zur Aufnahme eines Ventilkörpers. Das Ventil umfaßt wei­ terhin einen Ventilkörper aus elastischem Material, der in das Durchgangsloch zur Aufnahme eines Ventilkörpers eingesetzt ist. Eine Fläche des Ventilkörpers, die dem Solenoidabschnitt gegen­ überliegt, legt sich gegen den Solenoidabschnitt, wenn der be­ wegliche Teil von dem Solenoidabschnitt angezogen wird.
Bei dem Solenoidventil der oben beschriebenen Ausführung legt sich, wenn der bewegliche Teil durch die magnetische Anziehungs­ wirkung des Solenoidabschnittes angezogen wird, um sich in Rich­ tung gegen den Solenoidabschnitt zu bewegen, die Fläche des Ven­ tilkörpers, die dem Solenoidabschnitt gegenüber liegt, gegen den Solenoidabschnitt. Hierbei wird zum Zeitpunkt des Anlegens der Anschlagstoß durch die elastische Kraft des Ventilkörpers selbst verringert bzw. aufgehoben, weil der Ventilkörper, der sich ge­ gen den Solenoidabschnitt legt, aus elastischem Material be­ steht, so daß eine stoßdämpfende Wirkung zwischen dem bewegli­ chen Teil und dem Solenoidabschnitt erhalten werden kann, so daß Abnutzung der in Anlage gelangenden Flächen des beweglichen Teiles und des Solenoidabschnitts verhindert werden kann.
Bei einem Solenoidventil gemäß einer noch weiteren Ausführungs­ form der Erfindung umfaßt das Solenoidventil eine erste Ven­ tilöffnung auf der Seite des Solenoidabschnitts, eine zweite Ventilöffnung, die der ersten Ventilöffnung gegenüberliegt, und einen beweglichen Teil mit einem Ventilkörper, der durch die magnetische Anziehungswirkung des Solenoidabschnittes zwi­ schen den beiden Ventilöffnungen bewegt wird, wobei der beweg­ liche Teil mittels eines Tragteiles abgestützt ist zum Regeln der Verschiebung in einer Richtung rechtwinklig zu seiner Be­ wegungsrichtung. Ein einziger Ventilkörper ist vorgesehen, der an dem beweglichen Teil nicht befestigt ist, so daß der Ventil­ körper in Richtung gegen die zweite Ventilöffnung ohne Zuord­ nung zur Bewegung des beweglichen Teiles in Richtung gegen die zweite Ventilöffnung bewegt wird. Eine Fläche dieses Ventil­ körpers kann sich gegen einen ersten Ventilsitz der ersten Ventilöffnung legen oder von diesem getrennt werden, um dadurch die erste Ventilöffnung zu schließen oder zu öffnen, und die andere Fläche des Ventilkörpers kann sich gegen einen zweiten Ventilsitz der zweiten Ventilöffnung legen bzw. von diesem ge­ trennt werden, um dadurch die zweite Ventilöffnung zu schlie­ ßen oder zu öffnen.
Bei einem Solenoidventil der zuletzt genannten Ausführung ist der bewegliche Teil daran gehindert, in einer Richtung recht­ winklig zu seiner Bewegungsrichtung verschoben zu werden, und zwar durch die Abstützung des Tragteiles. Demzufolge kommt der äußere Umfangsabschnitt des beweglichen Teiles nicht mit der Innenwandfläche der Ventilkammer in Berührung bzw. gleitet nicht an dieser, wodurch Abnutzung des äußeren Umfangsab­ schnitts des beweglichen Teiles verhindert werden kann und darüber hinaus der bewegliche Teil glatt und zuverlässig be­ tätigt werden kann.
Weiterhin ist der Ventilkörper an dem beweglichen Teil nicht befestigt, so daß er sich in Richtung gegen die zweite Ventil­ öffnung ohne Zuordnung zur Bewegung des beweglichen Teiles in Richtung gegen die zweite Ventilöffnung bewegt, wodurch, wenn der bewegliche Teil sich in Richtung gegen die zweite Ventil­ öffnung bewegt, der Ventilkörper sich in Richtung gegen die zweite Ventilöffnung bewegt und sich gegen den zweiten Ventil­ sitz legt, ohne der Trägheitskraft des beweglichen Teiles un­ terworfen zu sein, so daß Abnutzung oder Beschädigung des Ven­ tilkörpers und des zweiten Ventilsitzes zuverlässig verhindert werden kann.
Weiterhin ist der einzige Ventilkörper an dem beweglichen Teil vorgesehen, wodurch die erste und die zweite Ventilöffnung durch den einzigen Ventilkörper geöffnet oder geschlossen werden können, so daß das Solenoidventil kompakt ist bzw. geringe Größe hat und von vereinfachter Ausführung ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispiels­ weise erläutert.
Fig. 1 ist eine Längsschnittansicht einer Ausführungsform eines Solenoidventiles gemäß der Erfindung,;
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht nach Linie II-II der Fig. 1;
Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht einer anderen Ausführungs­ form eines Trag- oder Abstützteiles gegenüber dem Trag- oder Abstützteil gemäß Fig. 1;
Fig. 4 ist eine Längsschnittansicht einer anderen Ausführungs­ form eines Solenoidventils gemäß der Erfindung;
Fig. 5 ist eine Längsschnittansicht einer noch anderen Aus­ führungsform eines Solenoidventils gemäß der Erfindung;
Fig. 6 ist eine Längsschnittansicht einer noch anderen Ausfüh­ rungsform eines Solenoidventils gemäß der Erfindung;
Fig. 7 ist eine Schnittansicht eines drei Öffnungen aufweisen­ den Solenoidventils gemäß einer noch anderen Ausfüh­ rungsform der Erfindung.
Eine Ausführungsform eines Solenoidventils 1, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, umfaßt einen Solenoidabschnitt 2, einen Ven­ tilkasten 3, der mit dem Solenoidabschnitt 2 verbunden ist, und einen beweglichen Teil 4 mit einem Ventilkörper 4 a. Der Solenoidabschnitt 2 weist einen Spulenkörper 5, um den eine Solenoidspule 5 a gewickelt ist, einen säulenartigen ortsfesten Eisenkern 6 und eine Schutzkappe 7 auf, die den Außenumfang des ortsfesten Eisenkerns 6 abdeckt. Der Eisenkern 6 ist in der Mitte seiner Unterfläche mit einer zylindrischen Nut 6 a zur Aufnahme eines elastischen oder federnden Teiles versehen und darüber hinaus an seinem äußeren Umfangsabschnitt mit einer ringförmigen Nut 6 b zur Aufnahme des Spulenkörpers 5 versehen. Ein federnder Teil S, beispielsweise eine Feder, ist in der zylindrischen Nut 6 a aufgenommen und ragt von dieser vor. Ande­ rerseits ist der Spulenkörper 5 mit der Solenoidspule 5 a in der ringförmigen Nut 6 b aufgenommen und vollständig in diese eingebettet.
Der ortsfeste Eisenkern 6, der mit dem Spulenkörper 5 und dem federnden Teil S in Verbindung steht, ist in der Schutzkappe 7 aufgenommen. Der Eisenkern 6 ist in der Schutzkappe 7 derart aufgenommen, daß seine Unterfläche einwärts der offenen End­ fläche der Schutzkappe 7 liegt, wie dies aus Fig. 1 ersichtlich ist. Als Folge dieser Anordnung ist eine erste leere Kammer 8 a in der Schutzkappe 7 zwischen ihrer offenen Endfläche und der Unterfläche des Eisenkerns 6 gebildet.
Weiterhin befindet sich an der offenen Endfläche der Schutz­ kappe 7 eine Umfangsringnut 7 a, in der ein O-Ring R angeordnet ist. Ein angeschlossener Abschnitt zwischen der Schutzkappe 7 und dem Ventilkasten 6 ist durch diesen O-Ring R abgedichtet, so daß das Auslecken von Fluid in diesem Verbindungsbereich verhindert werden kann.
Eine Eingangsöffnung 9 für Fluid ist an einer Seitenfläche des Ventilkastens 3 offen, und eine Ausgangsöffnung 10 für Fluid öffnet sich zur anderen Seitenfläche des Ventilkastens 3. Der Ventilkasten 3 hat eine zweite leere Kammer 8 b im Bereich seiner oberen Öffnung, und diese Kammer 8 b ist mit der ersten leeren Kammer 8 a des Solenoidabschnitts 2 verbunden, um da­ durch eine Ventilkammer 8 zu bilden.
Weiterhin ist in der Mitte der leeren Kammer 8 b des Ventil­ kastens 3 ein Ventilsitz 11 gebildet, welcher der Mitte der Unterfläche des Solenoidabschnitts 2 in einem vorbestimmten Abstand gegenüberliegt.
Weiterhin stehen eine Ventilöffnung 12 des Ventilsitzes 11 und die Ausgangsöffnung 10 über einen Auslaßströmungsweg 13 miteinander in Verbindung, der in dem Ventilkasten 3 gebildet ist. Andererseits stehen die Ventilöffnung 12 des Ventilsitzes 11 und die Einlaßöffnung 9 miteinander in Verbindung über einen Einlaßströmungsweg 9 a, der in dem Ventilkasten 3 und in der Ventilkammer 8 gebildet ist.
Der bewegliche Teil 4 ist aus einem scheibenförmigen magnetischen Material gebildet und durch Anbacken oder Verbinden an der Mitte seiner Unterfläche mit einem Ventilkörper 4 a versehen, der aus elastischem Material wie beispielsweise Kautschuk gebildet ist. Weiterhin sind, wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich, in dem beweglichen Teil 4 Einlaßöffnungen 4 b rund um den Ventilkörper 4 a vorgesehen, beispielsweise an vier Stellen. Der bewegliche Teil 4 gemäß vorstehender Ausführung ist in der Ventilkammer 8 zwischen der Unterfläche des ortsfesten Eisenkerns 6 und dem Ventilsitz 11 vorgesehen, und die äußere Umfangsseitenfläche des beweglichen Teils 4 befindet sich in einem vorbestimmten Abstand von der Innenseitenfläche der Ventilkammer 8. Wie in Fig. 1 dargestellt, wird im nicht erregten Zustand des Solenoid­ abschnitts 2 der bewegliche Teil 4 von der Seite des Solenoid­ abschnitts 2 in Richtung gegen den Ventilsitz 11 gedrückt unter der Wirkung der Vorspannkraft des federnden Teiles S, beispiels­ weise in Form einer Feder, und durch den Druck des Fluids, welches auf der Seite der ersten leeren Kammer 8 a in die Ventil­ kammer 8 geströmt ist, so daß der Ventilkörper 4 a gegen den Ven­ tilsitz 11 gedrückt wird und die Ventilöffnung 12 geschlossen ist.
Andererseits wird im erregten Zustand des Solenoidabschnitts 2 der bewegliche Teil 4 von der magnetischen Anziehungswirkung des Solenoidabschnitts 2 angezogen und gegen die Vorspannkraft des federnden Teiles S und gegen den Druck des Fluids von dem Ventilsitz 11 weg bewegt, und die obere Fläche des beweglichen Teiles 4 legt sich gegen die Unterfläche des ortsfesten Eisen­ kerns 6, so daß die Ventilöffnung 12 geöffnet ist.
Wenn nunmehr der Solenoidabschnitt 2 abwechselnd erregt und entregt wird, wird der bewegliche Teil 4 zwischen der Unter­ fläche des ortsfesten Eisenkerns 6 und dem Ventilsitz 12 hin- und herbewegt. Jedoch könnte es vorkommen, daß während dieser Hin- und Herbewegung der bewegliche Teile 4 mit der oben er­ läuterten Ausführung nicht regelmäßige oder vollständige Hin- und Herbewegung ausführt, weil der äußere Umfangsabschnitt des beweglichen Teiles 4 mit der Innenwandfläche der Ventil­ kammer 8 in Berührung kommen könnte bzw. an dieser gleiten könnte. Um eine solche Berührung und ein solches Gleiten zu verhindern, ist der bewegliche Teil 4 in der Ventilkammer 8 mittels eines Tragteiles 14 zum Steuern der Verschiebung des beweglichen Teiles 4 in einer Richtung rechtwinklig zur Hin- und Herbewegung abgestützt, d.h. in der horizontalen Richtung des beweglichen Teiles 4 bei der in Fig. 1 dargestellten An­ ordnung.
Der Tragteil 14 ist aus elastischem Material wie beispielsweise aus Kautschuk oder aus einem synthetischen Harz gebildet. Die Gestalt des Tragteiles 14 gemäß den Fig. 1 und 2 ist allgemein ringförmige Scheibengestalt, und der Tragteil 14 ist an der Oberseite seiner inneren Umfangskante mit erhöhten Abschnitten 14 a zwecks Verbindung mit dem beweglichen Teil 4 versehen. Die erhöhten Abschnitte 14 a sind in Verbindungsnuten 4 c eingesetzt, die an der Unterfläche der äußeren Umfangskante des bewegli­ chen Teiles 4 gebildet sind, derart, daß die innere Umfangs­ kante des Tragteiles 14 und die äußere Umfangskante des beweg­ lichen Teiles 4 miteinander verbunden sind.
Die äußere Umfangskante des Tragteiles 14 ist zwischen einem Stufenteil 3 a am oberen offenen Ende des Ventilkastens 3 und dem offenen Unterende der Schutzkappe 7 eingeklemmt, so daß die äußere Umfangskante des Tragteiles 14 und die Innenwand­ fläche der Ventilkammer 8 miteinander verbunden sind. Der be­ wegliche Teil 4 ist in der Ventilkammer 8 mittels des in der beschriebenen Weise vorgesehenen Tragteiles 14 abgestützt, so daß der bewegliche Teil 4 daran gehindert werden kann, in waagerechter Richtung gemäß Fig. 1 bewegt oder verschoben zu werden. Selbstverständlich ist hierdurch die Hin- und Herbe­ wegung des beweglichen Teils 4 zwischen dem Ventilsitz 11 und der Unterfläche des ortsfesten Eisenkerns 6 durch den Trag­ teil 14 nicht behindert.
In Fig. 3 ist eine Ausführungsform eines Solenoidventils dar­ gestellt, bei welcher der Tragteil 14 in Form von zwei Platten­ stücken vorgesehen ist, so daß der größte Teil der ringförmi­ gen Scheibe 14 gemäß Fig. 2 weggeschnitten ist. Diese beiden Plattenstücke sind einander gegenüberliegend an dem bewegli­ chen Teil 4 vorgesehen bzw. mit diesem verbunden.
Abgesehen von der anderen Ausführung des Tragteiles 14 unter­ scheidet sich die Ausführungsform gemäß Fig. 3 nicht von der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2, so daß in Fig. 3 für gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet sind.
Nachstehend wird die Wirkungsweise der soweit beschriebenen Ausführung erläutert.
In dem Zustand, in welchem die Solenoidspule 5 a des Solenoid­ abschnitts 2 nicht erregt ist und wie er in Fig. 1 dargestellt ist, wird der bewegliche Teil 4 von der Seite des Solenoid­ abschnitts 2 aus in Richtung gegen den Ventilsitz 11 gedrückt, und zwar unter Wirkung des federnden Teiles S und durch den Druck des Fluids auf der Seite der ersten leeren Kammer 8 a der Ventilkammer 8, so daß der Ventilkörper 4 a des beweglichen Teiles 4 gegen den Ventilsitz 11 gedrückt wird, wodurch die Ventilöffnung 12 geschlossen wird. Wenn die Ventilöffnung 12 geschlossen ist, strömt das Fluid, welches durch die Einlaß­ öffnung 9 in die Ventilkammer 8 geströmt ist, nicht über den Auslaßströmungsweg 13 und die Auslaßöffnung 10 aus.
Wenn jedoch die Solenoidspule 5 a des Solenoidabschnitts 2 erregt wird, wird der bewegliche Teil 4 durch die magnetische Anziehungswirkung des Solenoidabschnitts 2 angezogen und gegen die Vorspannkraft des federnden Teiles S und den Druck des Fluids von dem Ventilsitz 11 getrennt, und die obere Fläche des beweg­ lichen Teiles 4 wird an die Unterfläche des ortsfesten Eisen­ kerns 6 angezogen, so daß die Ventilöffnung 12 geöffnet wird. Wenn die Ventilöffnung 12 offen ist, strömt Fluid, welches durch die Einlaßöffnung 9 und den Einlaßströmungsweg 9 a in die Ventilkammer 8 strömt, durch die Ventilöffnung 12, den Auslaß­ strömungsweg 13 und die Auslaßöffnung 10 aus.
Wie oben erwähnt, wird das Entregen und Erregen der Solenoid­ spule 5 a abwechselnd wiederholt, so daß der bewegliche Teil 4 zwischen der Unterfläche des ortsfesten Eisenkerns 6 und dem Ventilsitz 11 in gemäß Fig. 1 vertikaler Richtung hin- und her­ bewegt wird, um dadurch die Ventilöffnung 12 zu öffnen und/oder zu schließen.
Während der Hin- und Herbewegung des beweglichen Teiles wird dieser durch den Tragteil 14 gegen Verschiebung in einer Rich­ tung rechtwinklig zur Hin- und Herbewegung abgestützt bzw. ge­ führt, d.h. in gemäß Fig. 1 horizontaler Richtung, so daß der äußere Umfangsabschnitt des beweglichen Teiles 4 mit der Innen­ wandfläche der Ventilkammer 8 nicht in Berührung kommt und auch nicht an ihr gleitet, so daß der EIN-AUS-Betrieb des bewegli­ chen Teiles 4 zuverlässig bzw. stabil bleibt und außerdem Ab­ nutzung des äußeren Umfangsabschnitts des beweglichen Teiles 4 und der Innenwandfläche der Ventilkammer 8 verhindert sind.
Der Tragteil 14 bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist aus elastischem Material wie beispielsweise Kautschuk oder syn­ thetischem Harz gebildet. Jedoch kann der Tragteil 14 aus einer dünnen Metallplatte oder aus einem Faden- oder Faserteil gebil­ det werden, beispielsweise aus Draht und Fäden.
Ein Solenoidventil gemäß der Erfindung besitzt den beweglichen Teil 4 mit dem Ventilkörper 4 a, der zwischen dem Solenoidab­ schnitt 2 der Ventilkammer 8 und dem Ventilsitz 11 durch die magnetische Anziehungswirkung des Solenoidabschnitts 2 hin- und herbewegt wird, um dadurch die Ventilöffnung 12 zu öffnen bzw. zu schließen. Der bewegliche Teil 4 ist in der Ventil­ kammer 8 mittels des Tragteiles 14 abgestützt, mittels welchem Verschiebung des beweglichen Teiles 4 in der Richtung recht­ winklig zu seiner Bewegungsrichtung gesteuert bzw. weitgehend verhindert wird. Hierdurch werden folgende Vorteile erhalten:
(1) Der bewegliche Teil 4 ist in der Ventilkammer 8 über den Tragteil 14 zur Steuerung der Verschiebung in Richtung recht­ winklig zu seiner Bewegungsrichtung abgestützt, derart, daß der bewegliche Teil 4 in der Richtung rechtwinklig zu seiner Bewegungsrichtung und während seiner Bewegung nicht verschoben wird, so daß der äußere Umfangsabschnitt des beweglichen Teiles 4 mit der Innenwandfläche der Ventilkammer 8 nicht in Berüh­ rung kommt bzw. nicht an ihr gleitet.
(2) Als Folge des unter (1) genannten Vorteils kann sich kein Versagen des Arbeitens des beweglichen Teiles 4 als Folge von Berührung mit der Innenwandfläche der Ventilkammer 8 ergeben, so daß stabiler EIN-AUS-Betrieb zuverlässig durchgeführt werden kann.
(3) Als Folge des unter (1) genannten Vorteils kann Ab­ nutzung des äußeren Umfangsabschnitts des beweglichen Teils 4 und der Innenwandfläche der Ventilkammer 8 verhindert werden, so daß kein Abriebstaub entsteht, der in den Fluidkreis ge­ langen und dort Schwierigkeiten bei anderen Bauteilen hervor­ rufen könnte, wobei einwandfreies Arbeiten des beweglichen Teiles 4 durch solchen Abriebstaub und Abrieb behindert werden könnte.
Nachstehend wird eine andere Ausführungsform der Erfindung an­ hand von Fig. 4 erläutert. Das Solenoidventil 101 dieser Aus­ führungsform umfaßt einen Solenoidabschnitt 102, einen Ventil­ kasten 103, der mit dem Solenoidabschnitt 102 verbunden ist, einen Ventilkörper 104 und einen beweglichen Teil 105.
Der Solenoidabschnitt 102 umfaßt einen Spulenkörper 106, um den eine Solenoidspule 106 a gewickelt ist, einen säulenarti­ gen oder ständerartigen ortsfesten Eisenkern 107 und eine Schutzkappe 108, die den Außenumfang des ortsfesten Eisenkerns 107 abdeckt. Der ortsfeste Eisenkern 107 ist in der Mitte seiner Unterfläche mit einer Ausnehmung 107 a zur Aufnahme eines federnden Teiles und an seinem äußeren Umfangsabschnitt mit einer ringförmigen Nut 107 b zur Aufnahme des Spulenkörpers 106 versehen. Der federnde Teil 109, der beispielsweise eine Feder ist, ist in der Ausnehmung 107 a aufgenommen und ragt aus dieser hervor. Der Spulenkörper 106 ist in der ringförmi­ gen Nut 107 b aufgenommen und vollständig in diese eingebettet. Der ortsfeste Eisenkern 107 mit dem federnden Teil 109 und dem Spulenkörper 106 ist in der Schutzkappe 108 aufgenommen.
Zusätzlich ist am Umfang und an der offenen unteren Endfläche der Schutzkappe 108 eine O-Ringnut 108 a vorgesehen, in der ein O-Ring 100 R aufgenommen ist. Auf diese Weise sind die aneinanderstoßenden Teile der Schutzkappe 108 und des Ventil­ kastens 103 abgedichtet, so daß ein Auslecken von Fluid ver­ hindert ist.
Eine Einlaßöffnung 110 für Fluid öffnet sich auf einer Seite der unteren Hälfte des Ventilkastens 103, und eine Auslaß­ öffnung 111 öffnet sich auf der anderen Seite der unteren Hälfte des Ventilkastens 103. Weiterhin ist der Ventilkasten 103 an seiner oberen Hälfte mit einer Ventilkammer 112 ver­ sehen. Die Ventilkammer 112 des Ventilkastens 103 ist derart ausgeführt, daß der Innendurchmesser an der oberen Seite groß und der Innendurchmesser an der unteren Seite klein ist, so daß ein Aufnahmeteil oder Prüfteil 113 für den beweglichen Teil 105 im inneren Umfangsabschnitt gebildet ist durch diesen Durchmesserunterschied. Weiterhin ist in der Mitte der Ventil­ kammer 112 ein Ventilsitz 114 gegenüber der Mitte der Unter­ fläche des Solenoidabschnitts 102 gebildet, der von dem Sole­ noidabschnitt 102 in einem vorbestimmten Abstand liegt.
Eine Ventilöffnung 114 a des Ventilsitzes 114 befindet sich über einen Auslaßströmungsweg 111 a in dem Ventilkasten 103 mit der Auslaßöffnung 11 in Verbindung. Außerdem steht die Ventilöff­ nung 114 a des Ventilsitzes 114 über einen Einlaßströmungsweg 110 a in dem Ventilkasten 103 mit der Einlaßöffnung 110 und außerdem mit der Ventilkammer 112 in Verbindung.
Der bewegliche Teil 105 ist aus scheibenförmigem magnetischen Material gebildet und es sind Einlaßöffnungen 105 a beispiels­ weise an vier Stellen am äußeren Umfangsabschnitt des beweg­ lichen Teils 105 vorgesehen. Der bewegliche Teil 105 ist wei­ terhin in seiner Mitte mit einem Aufnahmeloch 105 b für einen Ventilkörper versehen, und der Innendurchmesser des Loches 105 b an seiner oberen Seite ist groß und der Innendurchmesser an der unteren Seite ist klein, wodurch ein Eingriffsteil 105 c gebildet ist.
Der Ventilkörper 104 ist aus elastischem Material wie beispiels­ weise Kautschuk oder aus weichem synthetischen Harz gebildet und er ist an dem beweglichen Teil 105 nicht befestigt. Der Ventilkörper 104 ist weiterhin an seinem oberen Teil mit einem Eingriffsflanschabschnitt 104 a versehen.
Der Ventilkörper 104 ist in dem Verbindungsloch 105 b lose auf­ genommen, derart, daß der Eingriffsflanschabschnitt 104 a in anliegende Berührung mit dem Eingriffsteil 105 c des Verbindungs­ loches 105 b gelangt. Weiterhin ist der Ventilkörper 104 durch den federnden Teil 109, der aus seiner Ausnehmung 107 vorragt, in Richtung gegen den Ventilsitz 114 vorgespannt.
Wenn bei der gerade beschriebenen Ausführung der Solenoid­ abschnitt 102 entregt ist, wird der Ventilkörper 104 unter der Vorspannkraft des federnden Teiles 109 und durch den Druck des Fluids, welches in die Ventilkammer 112 geströmt ist, von der Seite des Solenoidabschnitts 102 aus in Rich­ tung gegen den Ventilsitz 114 gedrückt, so daß er gegen den Ventilsitz 104 in Anlage gelangt und dadurch die Ventil­ öffnung 114 a schließt. Wenn die Ventilöffnung 114 a ge­ schlossen ist, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, befindet sich der bewegliche Teil 105 zwischen dem Prüf- oder Kontroll­ teil 113 und dem Eingriffsflanschabschnitt 104 a des Ventil­ körpers 104 mit einem gewissen Spiel in vertikaler Richtung, wobei der bewegliche Teil nahe dem Ventilsitz 114 ange­ ordnet ist.
Wenn der Solenoidabschnitt 102 erregt wird, wird der bewegliche Teil 105 durch die magnetische Anziehungs­ wirkung des Solenoidabschnitts 102 angezogen, so daß er in Anlageberührung mit der Unterfläche des ortsfesten Eisen­ kerns 107 gebracht wird. Während der Bewegung des beweg­ lichen Teils 105 in Richtung gegen den Solenoidabschnitt 102 gelangt der Eingriffsflanschabschnitt 104 a des Ventilkörpers 104 in Eingriff mit dem Eingriffsabschnitt 105 c des beweg­ lichen Teiles, so daß der Ventilkörper 104 von dem beweg­ lichen Teil 105 mitgenommen und von dem Ventilsitz 114 ge­ trennt wird, gegen die Vorspannkraft des federnden Teiles 109 und gegen den Druck des Fluids, welches in die Ventilkammer 112 geströmt ist, so daß die Ventilöffnung 114 a geöffnet wird. In anderen Worten ausgedrückt, wenn der bewegliche Teil 105 sich in Richtung gegen den Solenoidabschnitt 102 bewegt, bewegt sich auch der Ventilkörper 104 zusammen mit dem beweglichen Teil 105 in Richtung gegen den Solenoidabschnitt 102.
Wenn jedoch der bewegliche Teil 105 als Folge der Entregung des Solenoidabschnitts 102 in Richtung gegen den Ventilsitz 114 bewegt wird, wird der Ventilkörper 104 durch die Vor­ spannkraft des federnden Teiles 109 in Richtung gegen den Ventilsitz 114 bewegt, so daß der Ventilkörper 104 getrennt von dem beweglichen Teil 105 bewegt und gegen den Ventil­ sitz 114 gedrückt wird, um dadurch die Ventilöffnung 114 a zu schließen. In anderen Worten ausgedrückt, bewegt sich der Ventilkörper 104 bei Bewegung in Richtung gegen den Ventil­ sitz 114 nicht gemeinsam mit dem beweglichen Teil 105. Vielmehr wird der unter der Vorspannkraft des federnden Teiles 109 unabhängig von dem beweglichen Teil 105 in Rich­ tung gegen den Ventilsitz 114 bewegt. Nachstehend wird die Betriebsweise des Solenoidventils gemäß der vorbeschriebenen Ausführungsform erläutert.
Wenn die Solenoidspule 106 a nicht erregt ist, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, wird der Ventilkörper 104 unter der Vorspannkraft des federnden Teiles 109 und unter der Wirkung des Drucks des Fluids, welches in die Ventilkammer 112 ge­ strömt ist, in Richtung gegen den Ventilsitz 114 und in An­ lage an diesen gedrückt, so daß die Ventilöffnung 114 a ge­ schlossen wird. In diesem Zustand ist der bewegliche Teil 105 der magnetischen Anziehungswirkung des Solenoidabschnitts 102 nicht unterworfen und er ist auf der Seite des Ventilsitzes 114 angeordnet, wobei er sich zwischen dem Prüf- und Kontroll­ teil 113 der Ventilkammer 112 und dem Eingriffsflansch­ abschnitt 104 a des Ventilkörpers 104 mit einem Spiel in vertikaler Richtung befindet. Weiterhin ist die Ventilöff­ nung 114 a geschlossen, so daß keine Fluidströmung zwischen der Einlaßöffnung 110 und der Auslaßöffnung 111 auftritt.
Wenn andererseits die Solenoidspule 106 a erregt wird, wird der bewegliche Teil 105 aus seiner Stellung auf der Seite des Ventilsitzes 114 durch die magnetische Anziehungswirkung des Solenoidabschnitts 102 angezogen und in Richtung gegen den Solenoidabschnitt 102 und in Anlageberührung mit der Unterfläche des ortsfesten Eisenkerns 107 bewegt. Während dieser Bewegung des beweglichen Teiles 105 gelangt der Ein­ griffsflanschabschnitt 104 a des Ventilkörpers 104 mit dem Eingriffsabschnitt 105 c des beweglichen Teiles 105 in Ein­ griff, so daß der Ventilkörper 104 vom beweglichen Teil 105 mitgenommen und gegen die Vorspannkraft des federnden Teiles 109 und gegen den Druck des Fluids, welches in die Ventil­ kammer 112 geströmt ist, von dem Ventilsitz 114 getrennt wird, wodurch die Ventilöffnung 114 a geöffnet wird. Bei offener Ventilöffnung 114 a kann Fluid von der Einlaßöffnung zur Auslaßöffnung 111 fließen und auf einen entsprechenden nicht dargestellten Bauteil einwirken.
Wenn danach die Solenoidspule 106 a wiederum entregt wird, um den Solenoidabschnitt 102 zu entmagnetisieren, wird der bewegliche Teil 105 aus der Anlageberührung mit der Unter­ fläche des ortfesten Eisenkerns 107 freigegeben, und gleich­ zeitig wird der Ventilkörper 104 unter der Vorspannkraft des federnden Teiles 109 und des Drucks des Fluids in der Ventilkammer 112 in Richtung gegen den Ventilsitz 114 bewegt und gegen diesen gedrückt, um dadurch die Ventilöffnung 114 a zu schließen. Gleichzeitig wird als Folge der Bewegung des Ventilkörpers 104 auch der bewegliche Teil 105 in Richtung gegen den Ventilsitz 114 bewegt, und nachdem der Ventil­ körper 104 in Berührung mit dem Ventilsitz 114 gelangt ist, wird der bewegliche Teil 105 unter der Wirkung seiner Träg­ heitskraft weiterbewegt, bis der Eingriffsabschnitt 105 c von dem Eingriffsflanschabschnitt 104 a des Ventilkörpers 104 getrennt ist und der bewegliche Teil in Anlageberührung mit dem Prüf- bzw. Kontrollteil 113 in der Ventilkammer 112 gelangt und dort anhält.
Während der Bewegungen des Ventilkörpers 104 und des beweg­ lichen Teiles 105 in Richtung gegen den Ventilsitz 114 bewegt sich der Ventilkörper 104 unabhängig von dem beweg­ lichen Teil 105, so daß der Ventilkörper 104 gegen den Ventil­ sitz 114 gedrückt wird, ohne daß er direkt der Trägheits­ kraft des beweglichen Teiles 105 unterworfen ist. Demgemäß wird die Trägheitskraft des beweglichen Teiles 105 nicht direkt an den Berührungsabschnitt zwischen dem Ventilkörper 104 und dem Ventilsitz 114 angelegt, so daß Abnutzung und/ oder Beschädigung unter der genannten Trägheitskraft des beweglichen Teiles 105 die Berührungsteile des Ventilkörpers 104 und des Ventilsitzes 114 verhindert werden können.
Wie oben beschrieben, wird das Entregen und Erregen der Solenoidspule 106 a abwechselnd wiederholt, so daß der Ventil­ körper 104 und der bewegliche Teil zwischen der Unterfläche des ortsfesten Eisenkerns 107 und dem Ventilsitz 114 in gemäß Fig. 4 vertikaler Richtung hin- und herbewegt werden, um dadurch die Ventilöffnung 114 a zu öffnen bzw. zu schließen.
In Fig. 5 ist eine Ausführungsform eines Solenoidventiles 101 dargestellt, deren Konstruktion der Ausführungsform gemäß Fig. 4 identisch mit der Ausnahme, daß der Prüf- oder Kon­ trollabschnitt 113 für den beweglichen Teil 105 etwas anders ausgeführt ist als bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4. Insbesondere ist der Prüf- oder Kontrollabschnitt 113 für den beweglichen Teil 105 bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 zusätzlich mit dem Bezugszeichen 113 a bezeichnet. Der Prüf- oder Kontrollabschnitt 113 a ist aus elastischem Material wie beispielsweise aus Kautschuk oder aus einem weichen synthe­ tischen Harz, gebildet und hat ringförmige Gestalt und ist am Bodenteil des inneren Umfangs der Ventilkammer 112 an­ geordnet. Da der Prüf- oder Kontrollabschnitt 113 a aus elastischem Material gebildet ist, kann, wenn der bewegliche Teil 105 sich in Richtung gegen den Ventilsitz 114 bewegt und in Anlageberührung mit dem Prüf- oder Kontrollabschnitt 113 gelangt, der Stoß als Folge der Trägheitskraft des be­ weglichen Teiles 105 in zufriedenstellender Weise absorbiert werden. Mit dieser Ausführung können Abnutzung und/oder Be­ schädigung des beweglichen Teiles 105 als Folge seiner Anlageberührung mit dem Prüf- oder Kontrollabschnitt ver­ hindert werden. Außerdem kann Abnutzung und/oder Beschädigung des Prüf- oder Kontrollabschnitts 113 verhindert werden.
Die Funktionsweise der Ausführungsform gemäß Fig. 5 ist der Funktionsweise der Ausführungsform gemäß Fig. 4 identisch. Wie bereits gesagt, besteht der einzige Unterschied zwischen diesen beiden Ausführungsformen darin, daß bei der Ausfüh­ rungsform gemäß Fig. 5 der Prüf- oder Kontrollabschnitt 113 aus einem Ring 113 a aus elastischem Material besteht. Daher wird die Funktionsweise der Ausführungsform gemäß Fig. 5 nicht nochmals erläutert.
In Fig. 6 ist eine Ausführungsform eines Solenoidventils 201 dargestellt, welches einen Solenoidabschnitt 202, einen Ventilkasten 203, der mit dem Solenoidabschnitt 202 verbunden ist, einen Ventilkörper 204 und einen beweglichen Teil 205 umfaßt.
Der Solenoidabschnitt 202 umfaßt einen Spulenkörper 206, um den eine Solenoidspule 206 a gewickelt ist, einen säulen- oder ständerartigen ortsfesten Eisenkern 207 und eine Schutzkappe 208, die den Außenumfang des Eisenkerns 207 überdeckt. Der Eisenkern 207 ist in der Mitte seiner Unter­ fläche mit einer zylindrischen bzw. ringförmigen Nut 207 a zur Aufnahme eines federnden Teiles, und außerdem an seinem äußeren Umfangabschnitt mit einer ringförmigen Nut 207 b zur Aufnahme des Spulenkörpers 206 versehen. Ein federnder Teil 209, beispielsweise eine Feder, ist in der zylindrischen Nut 207 a aufgenommen und ragt von dieser vor. Der Spulen­ körper 206 ist in der ringförmigen Nut 207 b des Eisenkerns 207 angeordnet und vollständig in ihr eingebettet. Der Eisenkern 207 mit dem federnden Teil 209 und dem Spulen­ körper 206 ist in der Schutzkappe 208 aufgenommen.
Weiterhin befindet sich am Umfang der offenen Endfläche der Schutzkappe 208 eine O-Ringnut 208 a, in der ein O-Ring 200 R aufgenommen ist. Dort, wo die Schutzkappe 208 und der Ventil­ kasten 203 aneinanderstoßen, ist durch den O-Ring 200 R eine Abdichtung geschaffen, so daß ein Auslecken von Fluid an dieser Verbindungsstelle verhindert ist.
Eine Einlaßöffnung 210 öffnet sich auf einer Seite der unteren Hälfte des Ventilkastens 203, und eine Auslaßöffnung 211 öffnet sich auf der anderen Seitenfläche der unteren Hälfte des Ventilkastens 203. Weiterhin ist der Ventilkasten 203 in seinem oberen Abschnitt mit einer Ventilkammer 212 versehen. In der Mitte der Ventilkammer 212 befindet sich ein Ventilsitz 214, welcher der Mitte der Unterfläche des Solenoidabschnitts 202 in einem vorbestimmten Abstand gegenüberliegt.
Weiterhin stehen eine Ventilöffnung 214 a des Ventilsitzes 214 und die Auslaßöffnung 211 über einen Auslaßströmungsweg 211 a in dem Ventilkasten 203 in Verbindung miteinander. Weiterhin stehen die Ventilöffnung 214 a des Ventilsitzes 214 und die Einlaßöffnung 210 über die Ventilkammer 212 und einen Einlaß­ strömungsweg 210 a in dem Ventilkasten 203 miteinander in Ver­ bindung.
Der bewegliche Teil 205 ist aus scheibenförmigem magnetischen Material gebildet, und beispielsweise an vier Stellen an seinem Außenumfangsabschnitt sind Einlaßöffnungen 205 a vorgesehen. Der bewegliche Teil 205 ist weiterhin in seiner Mitte mit einem Durchgangsloch 205 b für Aufnahme des Ventilkörpers 204 ver­ sehen. Das Loch 205 b erstreckt sich in gemäß Fig. 6 vertikaler Richtung. An seinem Umfang ist der bewegliche Teil 205 an sei­ ner oberen Fläche mit einer Mehrzahl von Nuten 205 c zur Auf­ nahme von stoßdämpfenden Teilen versehen. Stoßdämpfende Teile 215, die aus elastischem Material gebildet sind, sind in den Nuten 205 c derart angeordnet, daß sie von der oberen Fläche des beweglichen Teiles 205 geringfügig vorragen. Die Fläche 215 a der stoßdämpfenden Teile 215, die dem Solenoidabschnitt 202 gegenüberliegt, bildet einen Bereich des beweglichen Teiles 205, der sich gegen den Solenoidabschnitt 202 legt.
Der Ventilkörper 204 ist aus elastischem Material, beispiels­ weise aus Kautschuk oder aus einem weichen synthetischen Harz, gebildet. Der Ventilkörper 204 aus elastischem Material ist in dem Durchgangsloch 205 b des beweglichen Teiles 205 aufge­ nommen. Die Endfläche des Ventilkörpers 204, die dem Solenoid­ abschnitt 202 gegenüberliegt, steht geringfügig über die obere Fläche des beweglichen Teiles 205 vor, ähnlich wie die betref­ fende Fläche 215 a der stoßdämpfenden Teile 215, und diese vor­ ragende Fläche 204 a bildet einen Bereich des beweglichen Teiles 205, der sich gegen den Solenoidabschnitt 202 legt.
Der Ventilkörper 204 ist weiterhin mittels des federnden Teiles 209 in Richtung gegen den Ventilsitz 214 vorgespannt, und der federnde Teil 209 ragt aus der zylindrischen Nut 207 a vor.
Die Betriebsweise des Solenoidventils der Ausführungsform ge­ mäß Fig. 6 wird nachstehend erläutert.
Wenn die Solenoidspule 206 a nicht erregt ist, wie es in Fig. 6 dargestellt ist, werden der Ventilkörper 204 und der bewegli­ che Teil 205 unter der Vorspannkraft des federnden Teiles 209 und unter dem Druck des Fluids, welches in die Ventilkammer 212 geströmt ist, von der Seite des Solenoidabschnitts 202 in Richtung gegen den Ventilsitz 214 gedrückt, und der Ventil­ körper 204 gelangt gegen den Ventilsitz 214, wodurch die Ven­ tilöffnung 214 a geschlossen wird. Wenn die Ventilöffnung 214 a geschlossen ist, kann Fluid nicht zwischen der Einlaßöffnung 210 und der Auslaßöffnung 211 strömen.
Wenn andererseits die Solenoidspule 206 a erregt ist, werden der Ventilkörper 204 und der bewegliche Teil 205 von der Seite des Ventilsitzes 214 aus durch die magnetische Anziehungswir­ kung des Solenoidabschnitts 202 angezogen und bewegen sich in Richtung gegen den Solenoidabschnitt 202, wobei der Ventil­ körper 204 von dem Ventilsitz 214 wegbewegt wird, wodurch die Ventilöffnung 214 a geöffnet wird. Dabei werden die Fläche 204 a des Ventilkörpers 204 und die Fläche 215 a des stoßdämpfenden Teiles 215 in Anlageberührung mit der Unterfläche des Eisen­ kerns 207 gebracht.
Der Anschlagstoß wird durch die Elastizität des Ventilkörpers 204 und des stoßdämpfenden Teils 215 absorbiert, so daß ein Stoßdämpfungseffekt bei der Bewegung des beweglichen Teiles 205 gegen den Solenoidabschnitt 202 erhalten wird. Hierdurch kann Abnutzung des beweglichen Teiles 205 und des Solenoid­ abschnitts 202 als Folge des Anschlagens verhindert werden.
Zum Zeitpunkt des Anschlagens ragen die Fläche 204 a des Ven­ tilkörpers 204 und die Fläche 215 a des stoßdämpfenden Teiles 215 geringfügig von der oberen Fläche des beweglichen Teiles 205 vor, so daß die obere Fläche des beweglichen Teiles 205 selbst nicht gegen die Unterfläche des Eisenkerns 207 schlägt. Demgemäß kann mit der beschriebenen Ausführung Abnutzung des beweglichen Teiles 205 und des Solenoidabschnitts 202 ver­ hindert werden.
Wenn die Ventilöffnung 214 a offen ist, kann Fluid aus der Ein­ laßöffnung 210 zur Auslaßöffnung 211 strömen und von dieser an einen nicht dargestellten Bauteil geliefert werden, der das Fluid ausnutzt.
Wenn danach die Solenoidspule 206 a entregt wird, um den Sole­ noidabschnitt 202 zu entmagnetisieren, werden der Ventilkör­ per 204 und der bewegliche Teil 205 unter der Vorspannkraft des federnden Teiles 209 und unter dem Druck des Fluids in der Ventilkammer 212 von dem Eisenkern 207 getrennt und in Rich­ tung gegen den Ventilsitz 214 bewegt. Dabei wird dann der Ven­ tilkörper 204 gegen den Ventilsitz 214 gedrückt, wordurch die Ventilöffnung 214 a geschlossen wird.
Wie oben erläutert, werden das Entregen und Erregen des Sole­ noidspule 206 a abwechselnd wiederholt, so daß der Ventilkörper 204 und der bewegliche Teil 205 zwischen der Unterfläche des Eisenkerns 207 und dem Ventilsitz 214 in gemäß Fig. 6 verti­ kaler Richtung hin- und herbewegt werden, um dadurch die Ven­ tilöffnung 114 a zu öffnen bzw. zu schließen.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 ist der bewegliche Teil 205 mit dem stoßdämpfenden Teil 215 versehen. Jedoch stellt dies keine absolut erforderliche Ausbildung dar, so daß der bewegliche Teil 205 auch ohne stoßdämpfenden Teil 215 vorge­ sehen sein kann.
Weiterhin kann zusätzlich zu dem stoßdämpfenden Teil 215 oder anstelle dieses Teiles ein stoßdämpfender Teil 216 in der Mitte der Unterfläche des Eisenkerns 207 vorgesehen sein, wie es in Fig. 6 mit unterbrochenen Linien dargestellt ist, um die Stoß­ dämpfungswirkung weiter zu verbessern.
Mit der Ausführungsform gemäß Fig. 6 werden die nachstehend angegebenen Vorteile erhalten.
Der Anschlagstoß zwischen dem beweglichen Teil 205 und dem Solenoidabschnitt 202 zum Zeitpunkt des Anschlagens wird von dem Ventilkörper 204 absorbiert, so daß der Ventilkörper 204 zusätzlich zu seiner Funktion als EIN-AUS-Betriebselement die Funktion eines Stoßdämpfers ausübt. Dies führt generell zu einer Vereinfachung der Ausführung zum Erhalten der Stoßdämp­ fungswirkung für den beweglichen Teil 205.
Der auch die Funktion eines Stoßdämpfers ausübende Ventilkörper 204 ist in ein Durchgangsloch 205 b des beweglichen Teils 205 eingesetzt, so daß die Dicke des Ventilkörpers 204 nicht durch die Tiefe des Durchgangsloches 205 b begrenzt ist. Vielmehr kann die Dicke des Ventilkörpers 204 größer sein als die Tiefe des Durchgangslochs 205 b, so daß der Ventilkörper 204 große Dicke haben kann und aus einem hochelastischen Material gebil­ det sein kann, um auf diese Weise eine zufriedenstellende Stoß­ dämpfungswirkung zu erzielen.
Abnutzung des beweglichen Teiles 205 und des Solenoidabschnitts 202 zum Zeitpunkt des Anschlagens kann verhindert werden, so daß die Nutzlebensdauer und die Zuverlässigkeit des Solenoid­ ventils verbessert sind.
Selbst wenn die Dicke des beweglichen Teiles 205 verringert ist, ist die Dicke des Ventilkörpers 204 durch die geringere Dicke des beweglichen Teiles 205 nicht begrenzt, so daß die Dicke des beweglichen Teils 205 verringert werden kann, ohne daß sich eine Verringerung der Stoßdämpfungswirkung im Ventil­ körper 204 ergibt. Wenn die Dicke des beweglichen Teiles 205 verringert ist, verringert sich auch die Trägheitskraft des beweglichen Teiles 205 während seiner Bewegung, so daß der Anschlagstoß des Ventilkörpers 204 beim Anschlagen an den Solenoidabschnitt 202 und den Ventilsitz 214 und der Anschlag­ stoß des beweglichen Teiles 205, wenn er gegen den Solenoid­ abschnitt 202 schlägt, absorbiert werden können.
Abnutzung des Ventilkörpers 204 als Folge seines Anschlagens an den Solenoidabschnitt 202 und den Ventilsitz 214 und Ab­ nutzung des beweglichen Teiles 205 als Folge seines Anschlagens an den Solenoidabschnitt 202 können demgemäß verhindert werden, so daß auch hierdurch die Nutzlebensdauer und die Zuverlässig­ keit des Solenoidventils verbessert werden.
In Fig. 7 ist eine weitere Ausführungsform eines Solenoidven­ tils 301 dargestellt, welches ein Ventil mit drei Öffnungen ist. Das Ventil 301 umfaßt einen Solenoidabschnitt 302, einen Ventilkasten 303, der mit dem Solenoidabschnitt 302 verbunden ist, einen Ventilkörper 304 und einen beweglichen Teil 305.
Der Solenoidabschnitt 302 umfaßt einen Spulenkörper 306, um den eine Solenoidspule 306 a gewickelt ist, einen ortsfesten Eisenkern 307 und eine Schutzkappe 308, die den ortsfesten Eisenkern 307 abdeckt.
Eine erste Ventilöffnung 307 a ist in der Mitte des Bodenteils des Eisenkerns 307 gebildet und eine Auslaßöffnung 308 a ist in der Mitte des oberen Teils der Schutzkappe 308 gebildet.
Die erste Ventilöffnung 307 a und die Auslaßöffnung 308 a stehen über einem Auslaßströmungsweg 308 b miteinander in Verbindung, der sich durch die Mitte des Eisenkerns 307 erstreckt.
Der Eisenkern 307 ist weiterhin in der Mitte seines Bodenteils mit einer Ausnehmung, vorzugsweise ringförmigen Ausnehmung 307 c, versehen, in der eine Vorspanneinrichtung 309, beispielsweise in Form einer Feder, angeordnet ist, die von der Ausnehmung 307 c vorragt.
Eine Einlaßöffnung 310 öffnet sich auf der gemäß Fig. 7 rechten Seite des Ventilkastens 303, und eine Auslaßöffnung 311 öffnet sich auf der gemäß Fig. 7 linken Seite des Ventilkastens 303. Wei­ terhin öffnet sich in der Mitte des oberen Teiles des Ventil­ kastens 303 eine zweite Ventilöffnung 303 a, die in einem vor­ bestimmten Abstand der ersten Ventilöffnung 307 a gegenüberliegt.
Die Einlaßöffnung 310 und die Auslaßöffnung 311 stehen über die zweite Ventilöffnung 303 a miteinander in Verbindung und die Auslaßöffnung 311 und die Auslaßöffnung 308 a stehen über die erste Ventilöffnung 307 a miteinander in Verbindung.
Eine Ventilkammer 312 ist an dem Abschnitt der Verbindung zwischen dem Solenoidabschnitt 302 und dem Ventilkasten 303 vorgesehen. In der Ventilkammer 312 ist der bewegliche Teil 305 vorgesehen, der zwischen einem ersten Ventilsitz 307 b der ersten Ventilöffnung 307 a und einem zweiten Ventilsitz 303 b der zweiten Ventilöffnung 303 a bewegt wird, und zwar unter der elektromagnetischen Wirkung des Solenoidabschnitts 302.
Der bewegliche Teil 305 ist in der Ventilkammer 312 über eine Mehrzahl von Tragteilen 313 abgestützt, deren jeder aus ela­ stischem Material wie beispielsweise Kautschuk oder aus einem synthetischen Harz gebildet ist. Zufolge der Abstützung durch die Tragteile 313 ist die Bewegung des beweglichen Teiles 305 in einer Richtung rechtwinklig zu seiner Bewegungsrichtung be­ grenzt, d.h. in gemäß Fig. 7 horizontaler Richtung begrenzt.
Der bewegliche Teil 305 ist aus dünnem plattenförmigen magne­ tischen Material gebildet. Weiterhin ist der bewegliche Teil 305 an seinem äußeren Umfangsabschnitt mit Durchgangslöchern 305 a für den Einlaß und den Auslaß von Fluid versehen. An der oberen Fläche des beweglichen Teiles 305 ist am Außenumfang ein stoßdämpfender Teil 305 b vorgesehen, der aus elastischem Material wie beispielsweise Kautschuk oder aus weichem syn­ thetischen Harz gebildet ist und der geringfügig von der obe­ ren Fläche des beweglichen Teils 305 vorragt, wie dies aus Fig. 7 ersichtlich ist.
In der Mitte des beweglichen Teils 305 ist ein Verbindungsloch 305 c für lose Aufnahme des Ventilkörpers 304 gebildet. Das Ver­ bindungsloch 305 c hat in seinem oberen Teil großen Durchmesser und in seinem unteren Teil kleinen Durchmesser, wodurch ein Eingriffsabschnitt 305 d für den Ventilkörper 304 am Innenum­ fang des Verbindungsloches 305 c gebildet ist.
Der Ventilkörper 304 ist aus elastischem Material wie bei­ spielsweise aus Kautschuk oder aus einem weichen syntheti­ schen Harz gebildet und an seinem oberen Teil mit einem Ein­ griffsflanschabschnitt 304 a versehen.
Der Eingriffsflanschabschnitt 304 a legt sich im Betrieb gegen den Eingriffsabschnitt 305 d, so daß eine lose Verbindung zwi­ schen dem Ventilkörper 304 und dem beweglichen Teil 305 erhal­ ten ist. Der Ventilkörper 304 ist durch die Vorspanneinrich­ tung 309 in Richtung gegen den zweiten Ventilsitz 303 b vorge­ spannt. Außerdem ist er, wie bereits gesagt, mit dem bewegli­ chen Teil 305 nicht fest verbunden.
Während der Erregung des Solenoidabschnitts 302 wird der be­ wegliche Teil 305 durch die magnetische Anziehungswirkung des Solenoidabschnitts 302 in Richtung gegen die erste Ventilöff­ nung 307 a bewegt, wobei der Ventilkörper 304 gemeinsam mit dieser Bewegung bewegt und von dem zweiten Ventilsitz 303 b getrennt wird, um die zweite Ventilöffnung 303 a zu öffnen. Der Ventilkörper 304 legt sich dann gegen den ersten Ventil­ sitz 307 b, wodurch die erste Ventilöffnung 307 a geschlossen wird.
Wenn jedoch der bewegliche Teil 305 sich als Folge der Ent­ magnetisierung des Solenoidabschnitts 302 in Richtung gegen die zweite Ventilöffnung 303 a bewegt, wird der Ventilkörper 304 durch die Vorspannkraft der Vorspanneinrichtung 309 un­ abhängig von der Bewegung des beweglichen Teiles 305 in Rich­ tung gegen die zweite Ventilöffnung 303 a bewegt, wobei er von dem ersten Ventilsitz 307 b getrennt wird, so daß die erste Ventilöffnung 307 a geöffnet wird, und wobei er sich gegen den zweiten Ventilsitz 303 b legt, wodurch die zweite Ventilöffnung 303 a geschlossen wird.
Zusätzlich ragt der Ventilkörper 304 von der dem Solenoidab­ schnitt 302 zugewandten Fläche des beweglichen Teiles 305 ge­ ringfügig vor, so daß der Anschlagstoß zwischen dem bewegli­ chen Teil 305 und dem Eisenkern 307 durch dieses Vorragen des Ventilkörpers 304 absorbiert werden kann.
Die Betriebsweise des drei Öffnungen aufweisenden Solenoid­ ventils gemäß Fig. 7 wird nachstehend erläutert.
Während der Entregung des Solenoidabschnitts 302, wie es in Fig. 7 dargestellt ist, liegt der Ventilkörper 304 unter der Vorspannkraft der Vorspanneinrichtung 309 an dem zweiten Ven­ tilsitz 303 b an, so daß die zweite Ventilöffnung 303 a geschlos­ sen ist.
Der bewegliche Teil 305 befindet sich auf der Seite der zweiten Ventilöffnung 303 a, weil über den Ventilkörper 304 die genann­ te Vorspannkraft auf ihn wirkt.
Wenn der Solenoidabschnitt 302 aus der in Fig. 7 wiedergegebe­ nen Stellung erregt wird, wird der bewegliche Teil 305 durch die magnetische Anziehungswirkung des Solenoidabschnitts 302 gegen die Vorspannkraft der Vorspanneinrichtung 309 in Rich­ tung gegen die erste Ventilöffnung 307 a bewegt. Gemeinsam mit dem beweglichen Teil 305 wird der Ventilkörper 304 in Richtung gegen die erste Ventilöffnung 307 a bewegt, von dem zweiten Ventilsitz 303 b getrennt, so daß die zweite Ventilöffnung 303 a geöffnet wird, und in Anlage an den ersten Ventilsitz 307 b gebracht, so daß die erste Ventilöffnung 307 a geschlossen wird.
Der Anschlagstoß zwischen dem beweglichen Teil 305 und dem Eisenkern 307 während der Erregung kann von dem Ventilkörper 304 und dem stoßdämpfenden Teil 305 b zuverlässig absorbiert werden, da der Ventilkörper 304, der auf den ersten Ventilsitz 307 b auftrifft, aus elastischem Material gebildet ist, und weil der stoßdämpfende Teil 305 b, der auf den Eisenkern 307 trifft, an dem beweglichen Teil 305 vorgesehen ist.
Wenn andererseits die zweite Ventilöffnung 303 a geöffnet und die erste Ventilöffnung 307 a geschlossen wird, strömt das Fluid, beispielsweise Druckluft, welches zur Einlaßöffnung 310 geführt wurde, von der Einlaßöffnung 310 über die zweite Ventilöffnung 303 a zur Auslaßöffnung 311, aus welcher es abgegeben wird, um eine druckluftbetätigte Einrichtung o. dgl. zu betätigen (nicht dargestellt), beispielsweise einen einfach wirkenden Luftzylin­ der.
Wenn danach der Solenoidabschnitt 303 entmagnetisiert wird, wird der Ventilkörper 304 durch die Vorspannkraft der Vorspann­ einrichtung 309 in Richtung gegen die zweite Ventilöffnung 303 a bewegt, von dem ersten Ventilsitz 307 b getrennt, so daß die erste Ventilöffnung 307 a geöffnet wird, und in Anlage an den zweiten Ventilsitz 303 b gebracht, wodurch die zweite Ventil­ öffnung 303 a geschlossen wird.
Weiterhin bewegt sich als Folge der Bewegung des Ventilkörpers 304 auch der bewegliche Teil 305 in Richtung gegen die zweite Ventilöffnung 303 a und wird wieder in die Stellung gebracht, die in Fig. 7 dargestellt ist.
Bei seiner Bewegung in Richtung gegen die zweite Ventilöffnung 303 a bewegt sich der Ventilkörper 304 nicht gemeinsam mit dem beweglichen Teil 305 und er wird unter der Vorspannkraft der Vorspanneinrichtung 309 unabhängig von dem beweglichen Teil 305 in Richtung gegen die zweite Ventilöffnung 303 a bewegt, so daß der Ventilkörper 304 in Anlage an den zweiten Ventilsitz 303 b gelangt, ohne der Trägheitskraft des beweglichen Teiles 305 als Folge von dessen Bewegung unterworfen zu sein.
Demgemäß wird zum Zeitpunkt des Anschlagens des Ventilkörpers 304 an dem zweiten Ventilsitz 303 b die Trägheitskraft des be­ weglichen Teiles 305 nicht direkt auf die beiden Teile 304 und 303 b angelegt, so daß Abnutzung und/oder Beschädigung des Ven­ tilkörpers 304 und des zweiten Ventilsitzes 303 b zuverlässig verhindert werden kann.
Wenn andererseits die erste Ventilöffnung 307 a geöffnet und die zweite Ventilöffnung 303 a geschlossen wird, wird die Fluid­ strömung zwischen der Einlaßöffnung 310 und der Auslaßöffnung 311 geändert zu einer Fluidströmung zwischen der Auslaßöffnung 311 und der Auslaßöffnung 308 a. Als Folge dieses Umschaltens wird das Fluid auf der Rückführseite der nicht dargestellten druckluftbetätigten Einrichtung über die Auslaßöffnung 311, die erste Ventilöffnung 307 a und die Auslaßöffnung 308 a nach außen abgegeben.
In diesem Fall strömt das durch die Ventilkammer 312 gehende Fluid entlang des Außenumfangs des beweglichen Teiles 305 zwi­ schen den Tragteilen 313 und durch die Einlaß/Auslaß-Öffnun­ gen 305 a, wobei jedoch der Einfluß, den die Dicke des bewegli­ chen Teils 305 für den Durchtritt des Fluids hat, gering ist, da der bewegliche Teil 305 aus einer dünnen Platte besteht, so daß der Fluiddurchtritt glatt erfolgen kann.
Wie oben beschrieben, werden bei dieser Ausführungsform der Ventilkörper 304 und der bewegliche Teil 305 zwischen der ersten Ventilöffnung 307 a und der zweiten Ventilöffnung 303 a in gemäß Fig. 7 vertikaler Richtung hin- und herbewegt. Wäh­ rend dieser Hin- und Herbewegung ist der bewegliche Teil 305 an einer Verschiebung in einer Richtung rechtwinklig zur Rich­ tung seiner Hin- und Herbewegung, d.h. in gemäß Fig. 7 hori­ zontaler Richtung, gehindert.
Demzufolge kommt der äußere Umfangsabschnitt des beweglichen Teils 305 mit der Innenwandfläche der Ventilkammer 312 nicht in Berührung und gleitet nicht an ihr, so daß Unzuverlässigkeit und Instabilität der EIN-AUS-Arbeitsvorgänge durch den beweg­ lichen Teil 305 und/oder Abnutzungen am äußeren Umfangsab­ schnitt des beweglichen Teiles 305 und an der Ventilkammer 312 vermieden werden können.
Weiterhin werden bei dieser Ausführungsform die EIN-AUS-Arbeits­ vorgänge der ersten Ventilöffnung 307 a und der zweiten Ventil­ öffnung 303 a mit einem einzigen Ventilkörper 304 ausgeführt, so daß das Solenoidventil mit kleiner Größe und mit verein­ fachter Konstruktion hergestellt werden kann.
Weiterhin erfolgt bei dem Solenoidventil dieser Ausführungs­ form die stoßdämpfende Wirkung für den Anschlagstoß zwischen dem beweglichen Teil 305 und dem Eisenkern 307 mittels des Ventilkörpers 304 und des stoßdämpfenden Teiles 305 b, die aus elastischem Material gebildet sind, wobei die Feder nicht als Stoßdämpfer wirkt, so daß auch von diesem Gesichtspunkt aus das Solenoidventil mit kleiner Größe und einfacher Konstruktion hergestellt werden kann.
Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen möglich.
Beispielsweise ist der Tragteil 313 bei dieser Ausführungsform aus elastischem Material wie beispielsweise Kautschuk oder aus weichem synthetischen Harz gebildet. Jedoch kann der Trag­ teil auch aus einer dünnen Metallplatte oder aus einem Faden­ teil gebildet sein, beispielsweise aus Draht und Fäden.
Weiterhin ist bei dieser Ausführungsform die druckmittelbetätig­ te Einrichtung als ein einfach wirkender Zylinder beschrieben. Jedoch kann das Solenoidventil bei irgendwelchen anderen druck­ mittelbetätigten Einrichtungen oder als ein Steuerventil für ein druckmittelbetätigtes Arbeitsventil verwendet werden.
Weiterhin können die Solenoidventile gemäß der Erfindung zu einem Ventil mit zwei Öffnungen gebildet werden mit der Aus­ nahme des drei Öffnungen aufweisenden Ventils.
Mit einem Ventil gemäß der Erfindung werden die nachstehend angegebenen Vorteile erhalten.
Der bewegliche Teil ist von einem Tragteil oder von Tragteilen abgestützt, so daß die Verschiebung des beweglichen Teiles in einer Richtung rechtwinklig zu seiner Bewegungsrichtung ver­ hindert ist und der äußere Umfangsabschnitt des beweglichen Teils mit der Innenwandfläche der Ventilkammer nicht in Be­ rührung gelangt bzw. nicht an dieser gleitet, so daß Abnutzung des äußeren Umfangsabschnitts verhindert werden kann. Da der äußere Umfangsabschnitt des beweglichen Teils mit der Innenwand­ fläche der Ventilkammer nicht in Berührung gelangt bzw. nicht an ihr gleitet, kann der bewegliche Teil glatt und zuverlässig betätigt werden.
Der Ventilkörper ist an dem beweglichen Teil nicht befestigt, so daß Bewegung des Ventilkörpers in Richtung gegen die zweite Ventilöffnung unabhängig von der Bewegung des beweglichen Tei­ les in Richtung gegen die zweite Ventilöffnung erfolgt, wobei bei Bewegung des beweglichen Teiles in Richtung gegen die zwei­ te Ventilöffnung der Ventilkörper in Richtung gegen die zweite Ventilöffnung bewegt und in Anlage an den zweiten Ventilsitz gebracht wird, ohne daß der Ventilkörper der Trägheitskraft des beweglichen Teiles unterworfen wird, so daß Abnutzung und/ oder Beschädigung des Ventilkörpers und des zweiten Ventil­ sitzes zuverlässig verhindert werden können.
Für die EIN-AUS-Arbeitsvorgänge der ersten und der zweiten Ventilöffnung ist nur ein einziger Ventilkörper an dem beweg­ lichen Teil vorgesehen, so daß das Solenoidventil mit gerin­ ger Größe und vereinfachter Konstruktion hergestellt werden kann.
Mit der Konstruktion der oben beschriebenen Ausführungsformen kann stabiler EIN-AUS-Betrieb der Ventilöffnungen zuverlässig erhalten werden. Außerdem ist die Nutzlebensdauer des Solenoid­ ventils verlängert, und insgesamt ist die Betriebszuverlässig­ keit des gesamten Solenoidventils verbessert.

Claims (16)

1. Solenoidventil mit einem beweglichen Teil (z.B. 4) mit einem Ventilkörper (z.B. 4 a), der durch magnetische An­ ziehungswirkung eines Solenoidabschnitts (z.B. 2) in einer Ventilkammer (z.B. 8) zwischen dem Solenoidabschnitt und einem diesem gegenüberliegenden Ventilsitz (z.B. 11) bewegbar ist, um eine Ventilöffnung (z.B. 12) zu öffnen bzw. zu schließen, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Teil (4) in der Ventilkammer (8) über wenigstens einen Trag­ teil (z.B. 14) abgestützt ist zum Begrenzen oder Verhindern einer Verschiebung des beweglichen Teiles in einer Richtung rechtwinklig zu seiner Bewegungsrichtung.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragteil oder die Tragteile (14) aus elastischem Material gebildet sind.
3. Solenoidventil mit einem beweglichen Teil (z.B. 105), der durch eine magnetische Anziehungskraft eines Solenoidab­ schnitts (z.B. 102) in einer Ventilkammer zwischem dem Sole­ noidabschnitt und einem diesem gegenüberliegenden Ventilsitz (z.B. 114) bewegbar ist, wobei der bewegliche Teil mit einem Ventilkörper (z.B. 104) versehen ist, der sich gegen den Ven­ tilsitz (114) legt bzw. von diesem getrennt wird, um eine Ventilöffnung (z.B. 114 a) zu schließen oder zu öffnen, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (104) an dem beweglichen Teil (105) lose angebracht ist, derart, daß der Ventilkörper (104) bei Bewegung in Richtung gegen den Solenoidabschnitt (102) gemeinsam mit dem beweglichen Teil und bei Bewegung in Richtung gegen den Ventilsitz unabhängig von der Bewegung des beweglichen Teiles bewegbar ist.
4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (104) durch einen federnden Teil (109) von der Seite des Solenoidabschnitts (102) in Richtung gegen den Ventilsitz (114) vorgespannt ist.
5. Ventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (104) in einem Durchgangsloch (105 b) des beweglichen Teiles (105) lose (axial verschiebbar) angeordnet ist.
6. Ventil nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Prüf- oder Kontrollabschnitt (113) in der Ventilkammer (112) vorgesehen ist für Anlage des beweg­ lichen Teiles (105), der sich von der Seite des Solenoidab­ schnitts (102) in Richtung gegen den Ventilsitz (114) bewegt hat, und daß der Prüf- oder Kontrollabschnitt (113) aus ela­ stischem Material gebildet ist.
7. Solenoidventil, mit einem beweglichen Teil (105), der durch magnetische Anziehungskraft eines Solenoidab­ schnitts (102) in einer Ventilkammer (112) zwischen dem Solenoidabschnitt und einem diesem gegenüberliegenden Ventil­ sitz (114) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Teil (105) mit einem sich in der Bewegungsrichtung des beweglichen Teils durch ihn hindurch erstreckenden Durchgangsloch (105 b) ver­ sehen ist zur Aufnahme eines Ventilkörpers (104) und daß in dem Durchgangsloch ein aus elastischem Material gebildeter Ventilkörper (104) angeordnet ist, dessen dem Solenoidab­ schnitt (102) zugewandte Fläche einen Bereich des beweglichen Teils (105) bildet, der sich gegen den Solenoidabschnitt (102) legt.
8. Ventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Solenoidabschnitt (202) zugewandte Fläche (204 a) des Ventil­ körpers (204) von der dem Solenoidabschnitt zugewandten Fläche des beweglichen Teils (205) vorragt.
9. Solenoidventil, gekennzeichnet durch eine erste Ven­ tilöffnung (307 a), die auf der Seite eines Solenoidabschnitts (302) gebildet ist, eine der ersten Ventilöffnung gegenüber­ liegende zweite Ventilöffnung (303 a), einen beweglichen Teil (305), der durch magnetische Kraft des Solenoidabschnitts zwischen der ersten Ventilöffnung und der zweiten Ventilöff­ nung bewegt wird, einen an dem beweglichen Teil vorgesehenen Ventilkörper (304), wobei der bewegliche Teil durch einen oder mehrere Tragteile (313) abgestützt ist, um Verschiebung des beweglichen Teiles in einer Richtung rechtwinklig zu seiner Bewegungsrichtung zu begrenzen bzw. zu verhindern, der Ventil­ körper (304) an dem beweglichen Teil (305) lose und unbefe­ stigt angebracht ist, derart, daß der Ventilkörper Bewegung in Richtung gegen die zweite Ventilöffnung unabhängig von Bewegung des beweglichen Teiles in Richtung gegen die zweite Ventilöffnung ausführt, und eine Fläche des Ventilkörpers in Anlage an einen Ventilsitz der ersten Ventilöffnung gebracht oder von diesem getrennt wird, um die erste Ventilöffnung zu schließen oder zu öffnen, und die andere Fläche des Ventil­ körpers in Anlage an einen zweiten Ventilsitz gebracht oder von diesem getrennt wird, um die zweite Ventilöffnung zu schließen oder zu öffnen.
10. Ventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper aus elastischem Material gebildet ist.
11. Ventil nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeich­ net, daß der Ventilkörper (304) an der dem Solenoidabschnitt (302) zugewandten Seite von dem beweglichen Teil (305) vor­ ragt.
12. Ventil nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Tragteil oder die Tragteile (313) aus elastischem Material gebildet sind.
13. Ventil nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Ventilkörper (304) durch eine Vorspann­ einrichtung (309) von der Seite der ersten Ventilöffnung (307 a) zur Seite der zweiten Ventilöffnung (303 a) vorgespannt ist.
14. Ventil nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Ventilkörper (304) in einem Verbindungs­ loch (305 c) des beweglichen Teils (305) lose angeordnet ist.
15. Ventil nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß es ein drei Öffnungen aufweisendes Ventil ist.
16. Ventil nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß es ein zwei Öffnungen aufweisendes Ventil ist.
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