DE3927150A1 - Magnetventil mit kurzhubigem magnetanker - Google Patents

Magnetventil mit kurzhubigem magnetanker

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Joachim Dipl Ing Kuehnel
Alfred Wirth
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ZF Sachs AG
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/44—Means on or in the damper for manual or non-automatic adjustment; such means combined with temperature correction
    • F16F9/46—Means on or in the damper for manual or non-automatic adjustment; such means combined with temperature correction allowing control from a distance, i.e. location of means for control input being remote from site of valves, e.g. on damper external wall
    • F16F9/461—Means on or in the damper for manual or non-automatic adjustment; such means combined with temperature correction allowing control from a distance, i.e. location of means for control input being remote from site of valves, e.g. on damper external wall characterised by actuation means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
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Description

Die Erfindung betrifft ein Magnetventil mit kurzhubigem Magnetan­ ker gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Ein wesentliches Merkmal derartiger Magnetventile ist, daß sie in abgefallenem Zustand des Magnetankers eine relativ geringe Kraft bei Erregung des Elektromagneten auf den Anker ausüben bzw. daß der Elektromagnet sehr groß ausgebildet werden muß, um entspre­ chend größere Kräfte im vorbeschriebenen Zustand ausüben zu kön­ nen. Hierzu ist es bekannt, daß ein Polrohr mit einer unmagneti­ schen Unterbrechung versehen wird. Nachteilig hierbei ist, daß der erforderliche Fügevorgang "magnetisch-unmagnetisch-magnetisch" für das Polrohr hohe Kosten verursacht.
Durch die DE-OS 35 18 327 ist es bekannt, zwischen Polkern und Magnetanker einen Vorsprung und eine entsprechende Vertiefung anzuordnen, wobei diese jeweils kegelstumpfförmig ausgebildet sind. Bei axialer Be­ wegung des Magnetankers ändert sich somit der Luftspalt, wobei ein relativ großer Anfangsluftspalt im abgefallenen Zustand des Magnetankers vorhanden ist. Damit wird auch hier bei abgefallenem Magnetanker auf diesen eine relativ geringe magnetische Kraft bei Erregung des Elektromagneten ausgeübt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die bekannten Mag­ netventile dahingehend zu verbessern, daß bei vorgegebener Mag­ netspule eine möglichst große Kraft bei abgefallenem Anker auf diesen ausgeübt wird.
Diese Aufgabe wird entsprechend der Erfindung dadurch gelöst, daß auch im abgefallenen Zustand des Magnetankers ein geringer Luft­ spalt mit über den Hub unveränderter radialer Erstreckung zwi­ schen Vorsprung und Vertiefung angeordnet ist. Durch diesen in radialer Erstreckung unverändert ausgebildeten, sehr geringen Luftspalt wird eine große Kraft auf den Magnetanker in abgefalle­ nem Zustand bei Erregen der Magnetspule ausgeübt. Diese in abge­ fallenem Zustand auf den Magnetanker ausgeübte hohe Magnetkraft wird bei sehr einfachem Aufbau des Elektromagneten erzielt. Hier­ zu ist merkmalsgemäß der Vorsprung durch einen ringförmigen An­ satz im Bereich des äußeren Durchmessers des Polkerns angeordnet und die Vertiefung ist durch eine entsprechende Ringnut im Mag­ netanker gebildet.
Eine sehr vorteilhafte Ausführungsform wird entsprechend der Er­ findung dadurch erhalten, daß der ringförmige Ansatz eine dem Hub des Magnetankers entsprechende axiale Erstreckung aufweist. Ver­ suche haben gezeigt, daß mit einer solchen axialen Erstreckung des ringförmigen Ansatzes die im abgefallenen Zustand des Magnet­ ankers einwirkenden Kräfte wesentlich erhöht werden können. Er­ findungsgemäß besitzt der ringförmige Ansatz eine radiale Breite von etwa acht Prozent des Durchmessers des Magnetankers. Durch die vorbeschriebenen Ausbildungsformen wird bei Erregen des Elek­ tromagneten die auf den Magnetanker ausgeübte Kraft wesentlich erhöht.
Als vorteilhaft erweist sich außerdem, daß das Polrohr erfindungs­ gemäß aus unmagnetischem Werkstoff besteht und in eine am Außen­ durchmesser des Polkernes angeordnete ringförmige Aussparung ein­ greift.
An Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert:
Die Figur zeigt ein Magnetventil 1, welches ein Magnetgehäuse 2 aufweist. Im Magnetgehäuse 2 befindet sich eine Magnetspule 3, während ein Polkern 4 die axiale Bewegung eines Magnetankers 6 bei Erregen der Magnetspule 3 begrenzt. Der Polkern 4 ist mit ei­ nem ringförmigen Ansatz 5 versehen, welcher mit einer Ringnut 7 des Magnetankers 6 zusammenwirkt. Der Magnetanker 6 ist in der abgefallenen Stellung gezeigt, wobei eine Zuhaltefeder 8 den Mag­ netanker 6 gegen einen Ventilsitz 9 drückt und dieser Magnetanker mit einem Ventilkörper 10 einteilig ausgebildet ist, der abdich­ tend auf dem Ventilsitz 9 aufliegt. Ein Polrohr 11 aus unmagneti­ schem Werkstoff greift in eine am Außendurchmesser des Polker­ nes 4 befindliche ringförmige Aussparung 12 ein. In dieser abge­ fallenen Position des Magnetankers 6 ist die Bohrung 13 ver­ schlossen. Zum Öffnen der Bohrung 13 wird die Magnetspule 3 er­ regt, wobei die Feldlinien infolge eines sehr geringen Luftspal­ tes 14 eine hohe Kraft entgegen der wirksamen Kraft der Zuhalte­ feder 8 auf den Magnetanker 6 ausüben und diesen in geöffnete Po­ sition bringen. Begrenzt wird die Öffnungsbewegung durch die Stirnflächen des Magnetankers 6 und des Polkernes 4.

Claims (5)

1. Magnetventil mit kurzhubigem Magnetanker, insbesondere zur Dämpfkraftänderung eines Schwingungsdämpfers oder einer hydro­ pneumatischen Federung, wobei der Magnetanker in einem von ei­ ner Magnetspule umgebenen Polrohr axial beweglich angeordnet ist und der kurze Hub des Magnetankers einerseits von einem Polkern und andererseits von einem Ventilsitz begrenzt wird, während eine zum Ventilsitz hin gerichtete mechanische Kraft den Magnetanker beaufschlagt sowie Polkern und Magnetanker über mindestens einen Vorsprung und eine entsprechende Vertie­ fung zusammenwirken, dadurch gekennzeich­ net, daß auch im abgefallenen Zustand des Magnetankers (6) ein geringer Luftspalt (14) mit über den Hub des Magnetan­ kers (6) unveränderter radialer Erstreckung zwischen Vorsprung und Vertiefung angeordnet ist.
2. Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung durch einen ringförmigen Ansatz (5) im Bereich des äußeren Durchmessers des Polkernes (4) angeordnet ist und die Vertiefung durch eine entsprechende Ringnut (7) im Magnetanker (6) gebildet wird.
3. Magnetventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der ringförmige Ansatz (5) eine dem Hub des Magnetan­ kers (6) entsprechende axiale Erstreckung aufweist.
4. Magnetventil nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der ringförmige Ansatz (5) eine radiale Breite von etwa acht Prozent des Durchmessers des Magnetankers (6) be­ sitzt.
5. Magnetventil nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß das Polrohr (11) aus unmagnetischem Werkstoff besteht und in eine am Außendurchmesser des Polkernes (4) angeordnete ringförmige Aussparung (12) eingreift.
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