DE3801035A1 - Solenoidventil - Google Patents
SolenoidventilInfo
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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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