DE4122983A1 - Magnet, insbesondere fuer magnetventile - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Magneten, insbesondere für Magnetventile, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei diesem bekannten Magneten sind die Drahtenden der Wicklung der Spule über kompliziert ausgebildete Führungen im Spulen­ körper zu einer Lötfahne einer Buchse sowie zu einem Kontakt­ stift geführt und dort verlötet. Zur Befestigung und Halte­ rung der Buchse ist ein Trägerteil erforderlich, das auch den Kontaktstift haltert. Das Trägerteil deckt den Magneten an einer Seite ab. Nach dem Anlöten der Drahtenden der Wicklung an die beiden Lötfahnen müssen die axial überstehenden Enden des Magnetgehäuses leicht nach innen gebördelt werden. Anschließend wird die so vorbereitete Magneteinheit in eine Spritzgußmaschine eingelegt, in der die Buchse, die Lötfahnen und das Trägerteil außenseitig mit Kunststoff umspritzt werden. Um eine einwandfreie Abdichtung zwischen der Spritzgußmasse und dem Magnetgehäuse zu erreichen, ist ein Abdichtring erforderlich, der so ausgebildet ist, daß er durch die Spritzgußmasse während des Umspritzvorganges komprimiert wird und dadurch dichtend an der Innenwandung des Magnetgehäuses und an der Planfläche des Magneten anliegt. Die Herstellung eines solchen Magneten ist aufwendig und vor allen Dingen teuer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsge­ mäßen Magneten so auszubilden, daß er unter Verwendung nur weniger Bauteile kostengünstig gefertigt werden kann.

Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Magneten erfindungs­ gemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 ge­ löst.

Beim erfindungsgemäßen Magneten wird auf das Trägerteil, die Buchse und die Kunststoffumspritzung verzichtet. Stattdessen ist das Kontaktteil direkt im Spulenkörper untergebracht, so daß die Drahtenden der Wicklung ohne aufwendige Führung leicht mit dem Kontaktteil verbunden werden können. Der Spulenkörper bildet somit direkt die Halterung für das Kontaktteil, so daß zusätzliche Maßnahmen zur Halterung und zur Befestigung eines solchen Halterungsteiles an Magnetbauteilen nicht mehr erforder­ lich sind. Der erfindungsgemäße Magnet kann dadurch sehr einfach und vor allen Dingen äußerst preiswert gefertigt werden.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Zeichnung zeigt teilweise in Seitenansicht und teilweise im Axialschnitt einen erfindungsgemäßen Magneten.

Der Magnet wird im dargestellten bevorzugten Ausführungsbei­ spiel für Magnetventile, insbesondere für Proportionalmagnet­ ventile, eingesetzt und kann eine Schalt- oder Regelfunktion haben. Der Magnet kann aber auch als reines Stellglied ohne einen nachgeschalteten Verstärker ausgebildet sein. Der Magnet hat ein Gehäuse 1, das vorzugsweise zylindrisch ausgebildet ist, aber auch jede andere geeignete Umrißform haben kann. Das Gehäuse 1 umgibt einen Spulenkörper 2, der in bekannter Weise eine Wick­ lung 3 trägt. Der Spulenkörper 2 hat einen Zylinderteil 4, der koaxial zum Gehäuse 1 liegt. Am einen Ende ist der Spulen­ körper 2 mit einem radial nach außen gerichteten Flansch 5 versehen, der sich bis zur Innenwandung des Gehäuses 1 erstreckt. Mit Abstand vom Flansch 5 ist der Zylinderteil 4 mit zwei weiteren, mit geringem Abstand voneinander angeordneten und radial nach außen gerichteten Flanschen 6 und 7 versehen, die sich ebenfalls bis zur Innenwandung des Gehäuses 1 erstrecken. Zwischen den beiden Flanschen 5 und 6 befindet sich die Wicklung 3, während der ringförmige Zwischenraum zwischen den Flanschen 6 und 7 mit einer Gußmasse 8 ausgefüllt ist.

Der Spulenkörper 2 wird an beiden Enden vom Gehäuse 1 axial überragt. An der Innenwandung des Zylinderteiles 4 liegt ein Joch 9 an, das becherförmig ausgebildet ist und einen Zylin­ derteil 10 und einen Boden 11 aufweist, dessen Stirnseite 12 in einer Ebene mit der vom Flansch 5 abgewandten Stirnseite des Spulenkörpers 2 liegt. Der Zylinderteil 10 des Joches 9 liegt an der Innenwandung des Zylinderteiles 4 des Spulenkörpers 2 an. In den Zylinderteil 10 des Joches 9 ist ein Schließstück 13 eingesetzt, das mit seiner Stirnseite 14 in einer Ebene mit der Stirnseite 15 eines Jochstückes 16 liegt. Das hülsenförmige, in den Zylinderteil 4 des Spulenkörpers 3 ragende Jochstück 16 liegt an einem Zwischenring 17 an, der an der Innenwandung des Zylinderteiles 4 des Spulenkörpers 2 anliegt und aus nicht­ magnetischem Material, vorzugsweise Messing, besteht. Der Zwi­ schenring 17 liegt außerdem am freien Ende des Zylinderteiles 10 des Joches 9 an. Der Zylinderteil 10, der Zwischenring 17 und der in den Spulenkörper 2 ragende zylindrische Teil des Joch­ stückes 16 haben gleiche Dicke.

Das Schließstück 13, das in das Jochstück 16 abdichtend einge­ setzt ist, begrenzt zusammen mit dem Boden 11 des Joches 9, dem Zylinderteil 4, dem Zwischenring 17 und dem innerhalb des Spulenkörpers 2 liegenden Teil des Jochstückes 16 einen Auf­ nahmeraum 18 für einen Anker 19, der bei Bestromung des Magneten und dem auftretenden Magnetfeld axial im Aufnahmeraum 18 ver­ schoben wird. In der oberen Hälfte der Zeichnung ist der Anker 19 in seiner axial verschobenen Lage und in der unteren Hälfte in der Ausgangslage (Magnet ist nicht bestromt) dargestellt.

Die Stirnseiten 14 und 15 des Schließstückes 13 und des Joch­ stückes 16 liegen zusammen mit der einen Stirnseite 20 des Gehäuses 1 in einer gemeinsamen Ebene.

Das Jochstück 16 erstreckt sich axial in Richtung auf den Boden 11 des Joches 9 über das Schließstück 13 hinaus, das ein sog. vorderes Joch bildet. Das Jochstück 16 hat einen radial nach außen gerichteten Flansch 21, der sich bis zur Innenwandung des Gehäuses 1 erstreckt und an dem der endseitige Flansch 5 des Spulenkörpers 2 anliegt. Vom Flansch 21 steht ein Ver­ bindungsring 22 ab, über den der Magnet in bekannter Weise mit einem Magnetventil 23 fest verbunden werden kann.

Das Schließstück 13 hat eine koaxial zum Gehäuse 1, zum Spu­ lenkörper 2 und zum Joch 3 liegende Durchgangsbohrung 24, in der ein Stößel 25 axial verschiebbar geführt ist. Er liegt mit einem Ende am Anker 19 und mit dem anderen Ende an einem Kolben 26 des Magnetventiles an.

Wird der Magnet bestromt, dann wird der Anker 19 aus seiner Ausgangsstellung (untere Hälfte der Zeichnung) axial verschoben, wodurch über den Stößel 25 der Kolben 26 des Magnetventils 23 verschoben wird (obere Hälfte der Zeichnung). Je nach Stär­ ke des Stromes, der durch die Spule 3 fließt, wird der Anker 19 unterschiedlich weit axial verschoben, wodurch der Kolben 26 entsprechend unterschiedlich weit axial verschoben wird. Der Querschnitt der entsprechenden Steuerbohrungen des Magnet­ ventiles 23 wird dadurch in bekannter Weise unterschiedlich weit geöffnet, wodurch unterschiedliche Arbeitsdrücke einge­ stellt werden können.

Die Drahtenden 27 und 28 der Wicklung 3 sind jeweils mit einem Kontaktstift 29 und 30 verbunden, die in einem verdickten Be­ reich 31 des Zylinderteiles 4 des Spulenkörpers 2 fest unter­ gebracht sind. Der verdickte Bereich 31 erstreckt sich vom Flansch 7 bis zur benachbarten Stirnseite 32 des Zylinderteils 4 des Spulenkörpers 2. Infolge der Verdickung sind die Kontakt­ stifte 29, 30 sicher im Spulenkörper 2 lagegesichert. Sie ragen axial über die Stirnseite 32 des Spulenkörpers 2.

Der Spulenkörper 2 ist im Bereich zwischen seinem Flansch 7 und der Stirnseite 32 von einem Ring 33 umgeben, der an der Innenwandung des Gehäuses 1 anliegt und funktionell einen Teil des Joches 9, 13, 16 bildet.

Der Boden 11 des Joches 9, die Stirnseite 32 des Spulenkörpers 2 sowie die Stirnseite 34 des Ringes 33 liegen in einer gemein­ samen Ebene, die axial vom Gehäuse 1 überragt wird. Die Kon­ taktstifte 29, 30 sind in bezug auf die benachbarte Stirnseite 35 des Gehäuses 1 geringfügig zurückgesetzt. Dieser überstehen­ de Gehäuseteil 38 bildet eine Führung und Zentrierung für einen Stecker 36, der mit den Kontaktstiften 29, 30 entsprechenden Kontakthülsen 37 versehen ist. Um den Steckvorgang zu erleichtern, ist der überstehende Gehäuseteil 38 innenseitig am freien Ende angefast.

Der Stecker 36 ist nahe seinem in Steckrichtung vorn liegenden Ende mit einer Ringnut 39 versehen, in die ein Dichtring 40 eingesetzt ist. Er ragt radial aus der Ringnut 39 und wird dadurch beim Aufsetzen des Steckers 36 elastisch verformt. Dadurch liegt er in Kupplungsstellung unter elastischer Verfor­ mung dichtend an der Innenwandung des axial überstehenden Ge­ häuseteiles 38 an, während der Stecker 36 mit seiner Stirnseite 41 auf dem Boden 11 des Zylinderteiles 10 des Joches 9 sowie auf den Stirnseiten 32 und 34 des Spulenkörpers 2 und des Ringes 33 anliegt. Da die Dichtung am Stecker 36 vorgesehen ist, braucht der Magnet selbst an seiner planen Stirnseite nicht abgedichtet zu werden. Dadurch ist eine kostengünstige und einfache Ferti­ gung des Magneten möglich. Sobald der Stecker 36 auf den Magneten gesteckt ist, wird durch den Dichtring 40 eine einwandfreie Abdichtung erreicht.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Gehäuseteil 38 innenseitig mit einer Ringnut versehen, die nur so tief ist, daß der Dichtring 40 in diese Ringnut einrasten kann, im einge­ rasteten Zustand aber noch elastisch verformt ist, um eine optimale Abdichtung zu gewährleisten. Infolge dieses Einrast­ vorganges ist eine hohe Sicherheit gegen unbeabsichtigtes axiales Auseinanderziehen von Stecker 36 und Magnet gegeben.

Der Magnet läßt sich äußerst kostengünstig fertigen, da die Kontaktstifte 29 und 30 im Spulenkörper 2 selbst angeordnet sind. Dadurch sind aufwendige Führungen der Drahtenden 27, 28 der Wicklung 3 zu diesen Kontaktstiften 29, 30 nicht not­ wendig. Da die Verbindung der Drahtenden 27, 28 mit den Kontakt­ stiften 29, 30 an den im Spulenkörper 2 liegenden Enden der Kontaktstifte erfolgt, ist eine zusätzliche Abdichtung dieser Kontaktstellen nicht erforderlich. Darum kann bei diesem Mag­ net der bei den herkömmlichen Magneten erforderliche Umspritz­ vorgang entfallen. Die bei den bekannten Magneten erforderlichen Bauteile, wie der Trägerteil zur Halterung der Buchse mit der Anschlußfahne, die Buchse und die Kunststoffumspritzung sind beim beschriebenen Magneten nicht mehr erfoderlich. Dadurch läßt sich dieser Magnet einfach, schnell und vor allen Dingen äußerst preisgünstig fertigen.

Das Joch 9, 13, 16, 33 besteht in bekannter Weise aus ferromag­ netischem Material.

Bei einer anderen (nicht dargestellten) Ausführungsform sind die Drahtenden 27, 28 jeweils an eine Kontakthülse angeschlossen, die im verdickten Bereich 31 des Spulenkörpers 2 befestigt sind. In diesem Falle ist der Stecker 36 mit entsprechenden Kontaktstiften versehen, die in die magnetseitigen Kontakthülsen gesteckt werden.

Der Dichtring 40 kann auch in einer Ringnut in der Innenwand des Gehäuseteiles 38 liegen. Beim Einstecken des Steckers 36 wird der Dichtring 40 ebenfalls elastisch verformt. Der Stecker 36 kann auch eine Rastnut für den Dichtring 40 haben.

Die Kontaktteile 29, 30 können auch im Joch 9, 13, 16, 33 oder in einem im Gehäuse 1 untergebrachten Träger, Adapter und dgl. untergebracht sein.

Claims (10)

1. Magnet, insbesondere für Magnetventile, mit einem Ge­ häuse, in dem als Grundbauteile ein Joch und eine Spule mit einem Spulenkörper und einer Wicklung untergebracht sind, deren Drahtenden mit wenigstens einem Kontaktteil für wenig­ stens einen Gegenkontakt eines Steckers verbunden sind, und mit einem Anker, der durch Bestromen der Spule axial verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktteil (29, 30) in einem der Grundbauteile (2, 9, 13, 16, 33) unterge­ bracht ist.

2. Magnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktteil (29, 30) im Spulenkörper (2), vorzugsweise in einem verdickten Bereich (31) des Spulenkörpers (2) angeordnet ist.

3. Magnet nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er am steckerseitigen Ende eine im wesentlichen ebene Stirnseite (12, 32, 34) aufweist.

4. Magnet nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ebene Stirnseite durch den Boden (11) eines becher­ förmigen Teils des Joches (9) und durch die Stirnseiten (32 und 34) des verdickten Bereiches (31) des Spulen­ körpers (2) und eines einen Teil des Joches bildenden Ringes (33) gebildet ist.

5. Magnet nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die steckerseitige Stirnseite (12, 32, 34) von einem Teil (38) des Gehäuses (1) axial überragt ist.

6. Magnet nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der überstehende Gehäuseteil (38) eine Aufnahme für den Stecker (36) begrenzt.

7. Magnet nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseteil (38) an seinem freien Ende innen­ seitig angefast ist.

8. Magnet nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Stecker (36) außenseitig mindestens eine Ringnut (39) aufweist, in der ein Dichtring (40) liegt, der bei gekuppeltem Stecker (36) unter elasti­ scher Verformung dichtend an der Innenwandung des Ge­ häuseteiles (38) anliegt.

9. Magnet nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseteil (38) an seiner Innenseite eine Ringnut auf­ weist, in die der Dichtring (40) des Steckers (36) ein­ rastet.

10. Magnet nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (40) in eingerasteter Lage elastisch verformt ist.