DE8404997U1

DE8404997U1 - magnetic valve

Info

Publication number: DE8404997U1
Application number: DE19848404997
Authority: DE
Original assignee: Steuerungstechnik Staiger & Co Produktions-Vertriebs-Kg 7121 Erligheim De GmbH
Current assignee: Steuerungstechnik Staiger & Co Produktions-Vertriebs-Kg 7121 Erligheim De GmbH
Priority date: 1984-02-18
Filing date: 1984-02-18
Publication date: 1991-09-26

Description

Steuerungstechnik St-P 27Control technology St-P 27

Staiger GmbH u. Co.
Produktions-Vertriebs-KG
7121 ErligheimStaiger GmbH u. Co.
Production-Sales-KG
7121 Erligheim

Magnetventilmagnetic valve

Die Erfindung betrifft ein Magnetventil mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a solenoid valve with the features of the preamble of claim 1.

Bei einem bekannten Magnetventil dieser Art wird die Freigabe oder Sperrung des Durchflusses eines Mediums, das eine Flüssigkeit oder ein Gas sein kann, über einen im Magnetkopf befindlichen Anker gesteuert. Dabei wird der Anker bei Stromfluß durch die Spule des Magnetkopfes mittels Magnetkraft in eine Richtung bewegt. Sobald der Stromfluß unterbrochen wird, fällt die Magnetkraft ab und der Anker wird durch die Kraft einer Feder, die hier als im wesentlichen scheibenförmiges Federelement ausgebildet ist, in seine Ausgangsposition zurückverlagert. Insbesondere bei sehr kleinen und speziellen Ventilausführungen müssen zum Teil erhebliche Anstrengungen bezüglich einer hochpräzisen Ausführung des Flachfederelementes und der Führungslagerung des Ankers aufgewendet werden.In a known solenoid valve of this type, the release or blocking of the flow of a medium, which can be a liquid or a gas, is controlled by an armature located in the magnetic head. When current flows through the coil of the magnetic head, the armature is moved in one direction by magnetic force. As soon as the current flow is interrupted, the magnetic force drops and the armature is moved back to its starting position by the force of a spring, which here is designed as an essentially disk-shaped spring element. Particularly with very small and special valve designs, considerable effort must sometimes be made to ensure a high-precision design of the flat spring element and the guide bearing of the armature.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Magnetventil mit den Merkmalen des Oberbegriffs dahingehendThe object of the invention is to provide a solenoid valve with the features of the generic term

04 997.04 997.

weiterzubilden, daß eine einfachere Federausführung und Lagerführung für den Anker erzielt wird.to further develop a simpler spring design and bearing guide for the armature.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kennzeichnungsmerkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the invention by the characterizing features of claim 1.

Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sowie weitere Vorteile und wesentliche Einzelheiten der Erfindung sind den Merkmalen der Unteransprüche, der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen, die in schematischer Darstellung in einer einzigen Figur eine bevorzugte Ausführungsform als Beispiel zeigt. Preferred embodiments and further developments as well as further advantages and essential details of the invention can be found in the features of the subclaims, the following description and the drawing which shows a preferred embodiment as an example in a schematic representation in a single figure.

Das in der Zeichnung dargestellte erfindungsgemäße Magnetventil 1 weist einen Ventilkörper 2 und einen Magnetkopf 3 auf. Der Magnetkopf 3 besitzt ein Gehäuse 4, in dem eine Magnetspule 5 angeordnet ist. Die Magnetspule 5 besitzt einen Spulenkörper 6, auf dem eine Spulenwicklung 7 gelagert ist. Diese Spulenwicklung 7 ist außen von einem Isoliermantel 8 und an der unteren Seite von einer Scheibe 9 begrenzt. Die Magnetspule 5 ist an beiden Stirnseiten oben und unten zwischen je einer Flußscheibe 10,11 gelagert. Unter der Flußscheibe 11 befindet sich zusätzlich eine Schlußscheibe 12 und zwischen dem Ventilkörper 2 und dem Magnetkopf 3 ist außerdem eine Dichtplatte 13 vorgesehen.The solenoid valve 1 according to the invention shown in the drawing has a valve body 2 and a magnetic head 3. The magnetic head 3 has a housing 4 in which a magnetic coil 5 is arranged. The magnetic coil 5 has a coil body 6 on which a coil winding 7 is mounted. This coil winding 7 is delimited on the outside by an insulating jacket 8 and on the lower side by a disk 9. The magnetic coil 5 is mounted on both end faces at the top and bottom between a flux disk 10, 11. There is also a closing disk 12 under the flux disk 11 and a sealing plate 13 is also provided between the valve body 2 and the magnetic head 3.

Im oberen Bereich des Spulenkörpers 6 weist der Magnetkopf 3 einen oberen Magnetkern 14 auf, in dem eine hier nicht dargestellte Bohrung zur Entlüftung oder auch für ein Medium vorgesehen ist.In the upper area of the coil body 6, the magnetic head 3 has an upper magnetic core 14 in which a bore (not shown here) is provided for ventilation or for a medium.

Am unteren Ende der Bohrung ist am Magnetkern 14 ein Ventilsitz 15 ausgebildet.A valve seat 15 is formed on the magnetic core 14 at the lower end of the bore.

Im unteren Bereich der Magnetspule 5 ist im Magnetkopf 3 ein weiterer unterer Magnetkern 16 angeordnet, der für das Medium einen Kanal 17 und an dessen oberen Ende einen Ventilsitz 18 besitzt. Im unteren Magnetkern 16 ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel außerdem ein weiterer Kanal für das Medium vorgesehen, der hier nicht sichtbar ist und ebenfalls in die Kammer 19 einmündet, die von den einander zugewandten Stirnseiten des oberen Magnetkerns 14 und des unteren Magnetkerns 16 mitbegrenzt ist. Am zylindrischen Umfang ist die Kammer 19 von einem unteren magnetisierbaren Polring 20 und einem oberen nicht magnetisierbaren Distanzring 21 begrenzt. In the lower area of the magnetic coil 5, another lower magnetic core 16 is arranged in the magnetic head 3, which has a channel 17 for the medium and a valve seat 18 at its upper end. In the present embodiment, another channel for the medium is also provided in the lower magnetic core 16, which is not visible here and also opens into the chamber 19, which is also delimited by the mutually facing end faces of the upper magnetic core 14 and the lower magnetic core 16. On the cylindrical circumference, the chamber 19 is delimited by a lower magnetizable pole ring 20 and an upper non-magnetizable spacer ring 21.

Die Kammer 19 befindet sich etwa im Mittenbereich des Magnetkopfes 3. Die Länge der Kammer 19 in Richtung der Längsmittenachse 22 entspricht in etwa dem lichten Durchmesser der Kammer 19.The chamber 19 is located approximately in the middle area of the magnetic head 3. The length of the chamber 19 in the direction of the longitudinal center axis 22 corresponds approximately to the inside diameter of the chamber 19.

Der Polring 20 und der Distanzring 21 sind rohrförmig ausgebildet und koaxial hintereinander angeordnet. Der Stoßbereich zwischen diesen beiden Ringen ist dabei so ausgeführt, daß eine Zentrierstufe 23 gebildet ist, wodurch beide Teile zueinander zwangsausgerichtet sind. Die obere Stirnseite des Distanzrings 21 liegt am oberen Magnetkern 14 an, während die untere Stirnseite des Polrings 20 auf dem unteren Magnetkern 16 aufliegt. Zudem ist zu erkennen, daß der untere Magnetkern 16 zum Spulenkörper 6 hin mittels einer Ringdichtung 24The pole ring 20 and the spacer ring 21 are tubular and arranged coaxially one behind the other. The joint area between these two rings is designed in such a way that a centering step 23 is formed, whereby both parts are forcibly aligned with each other. The upper face of the spacer ring 21 rests on the upper magnetic core 14, while the lower face of the pole ring 20 rests on the lower magnetic core 16. It can also be seen that the lower magnetic core 16 is connected to the coil body 6 by means of a ring seal 24.

8IfH 997.8IfH 997.

abgedichtet ist, die in einer Umfangsnut des Magnetkerns 16 gelagert ist.which is mounted in a circumferential groove of the magnetic core 16.

In der Kammer 19 befindet sich ein im wesentlichen kreiszylindriecher Anker 25, dessen Durchmesser etwas kleiner ist als der lichte Durchmesser im Bereich des Polrings 20. Die Länge des Ankers 25 in Richtung der Längsmittenachse 22 ist kleiner als die Länge der Kammer 19, so daß der Anker 25 in axialer Richtung verlagerbar ist.In the chamber 19 there is an essentially circular cylindrical armature 25, the diameter of which is slightly smaller than the clear diameter in the area of the pole ring 20. The length of the armature 25 in the direction of the longitudinal center axis 22 is smaller than the length of the chamber 19, so that the armature 25 can be displaced in the axial direction.

In der Längsmittenachse 22 besitzt der Anker 25 sowohl im Bereich seiner oberen Stirnseite als auch im Bereich seiner unteren Stirnseite je einen Dichtbolzen 26,27. Der obere Dichtbolzen 26 und der untere Dichtbolzen 27 bestehen aus einem Elastomer und sind in entsprechenden Ausnehmungen des Ankers 25 eingelassen befestigt. Der obere Dichtbolzen wirkt gegen den am oberen Magnetkern 14 ausgebildeten Ventilsitz 15, während der untere Dichtbolzen hier den Ventilsitz 18 am unteren Magnetkern 16 verschließt. In the longitudinal center axis 22, the armature 25 has a sealing bolt 26, 27 in the area of its upper end face as well as in the area of its lower end face. The upper sealing bolt 26 and the lower sealing bolt 27 are made of an elastomer and are fastened in corresponding recesses in the armature 25. The upper sealing bolt acts against the valve seat 15 formed on the upper magnetic core 14, while the lower sealing bolt closes the valve seat 18 on the lower magnetic core 16.

Im Anker 25 sind diametral gegenüberligend zwei Führungsbohrungen 28 ausgebildet, die außerhalb der Längsmittenachse 22 näher zum Umfangsbereich des Ankers 25 hin liegen und den Anker 25 parallel zur Längsmittenachse 22 durchsetzen. Die Führungsbohrungen 28 sind als Stufenbohrungen ausgeführt, so daß nach oben hin eine im Durchmesser größere Erweiterung 29 besteht. Die Länge der Erweiterung 29 entspricht in etwa der Länge des im Durchmesser kleineren unteren Teils der Führungsbohrung 28.Two guide holes 28 are formed diametrically opposite one another in the armature 25, which are located outside the longitudinal center axis 22 closer to the peripheral area of the armature 25 and pass through the armature 25 parallel to the longitudinal center axis 22. The guide holes 28 are designed as stepped holes, so that there is an extension 29 with a larger diameter towards the top. The length of the extension 29 corresponds approximately to the length of the smaller diameter lower part of the guide hole 28.

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Die durch die Erweiterung 29 an ihrem Grund gebildete Stufe liegt somit in der mittleren Querebene des Ankers 25.The step formed by the extension 29 at its base is thus located in the middle transverse plane of the anchor 25.

In den Erweiterungen 29 der Führungsbohrungen 28 befindet sich je ein Lochstein 30, der am Grund der Erweiterung 29 aufliegt. Der Lochstein 30 ist vorzugsweise als künstlicher Edelstein ausgeführt, der bevorzugt ein Eubin oder ein Saphir sein kann. Der Lochstein 30 ist vorteilhaft als Kreisring ausgebildet, dessen inneres Führungsloch so ausgeführt ist, daß der Durchmesser gleich oder ganz geringfügig kleiner als der Durchmesser des unteren Teils der Führungsbohrung 28 ist. Die das Führungsloch des Lochsteins 30 begrenzende Wandfläche ist derart gerundet ausgebildet, daß im kleinsten Durchmesserbereich des Führungsloches eine Linearführung gegeben ist.In the extensions 29 of the guide holes 28 there is a hole stone 30 each, which rests on the base of the extension 29. The hole stone 30 is preferably made as an artificial gemstone, which can preferably be a eubine or a sapphire. The hole stone 30 is advantageously designed as a circular ring, the inner guide hole of which is designed so that the diameter is the same as or very slightly smaller than the diameter of the lower part of the guide hole 28. The wall surface delimiting the guide hole of the hole stone 30 is rounded in such a way that a linear guide is provided in the smallest diameter range of the guide hole.

In jeder Erweiterung 29 der Führungsbohrungen 28 befindet sich zudem eine Schraubenfeder 31, die hier als Druckfeder ausgebildet ist. Die Schraubenfeder 31 drückt mit ihrem unteren Ende gegen den lose in die Erweiterung 29 eingeführten Lochstein 30, so daß dieser fest gegen den Stufengrund in der mittleren Querebene des Ankers 25 gepreßt wird. Das obere Ende der Schraubenfeder 31 stützt sich an der die Kammer 19 oben begrenzende Stirnfläche des Magnetkerns 14 ab. Der äußere Umfang der Schraubenfeder 31 ist so bemessen, daß er im Durchmesser etwas kleiner ist als der Durchmesser der Erweiterung 29, so daß hier zwar eine weitgehend spielfreie Lagerung der Schraubenfeder 31 gegeben ist, aberIn each extension 29 of the guide holes 28 there is also a helical spring 31, which is designed here as a compression spring. The lower end of the helical spring 31 presses against the hole block 30 loosely inserted into the extension 29, so that this is pressed firmly against the step base in the middle transverse plane of the armature 25. The upper end of the helical spring 31 rests on the front face of the magnetic core 14 that borders the chamber 19 at the top. The outer circumference of the helical spring 31 is dimensioned so that its diameter is slightly smaller than the diameter of the extension 29, so that the helical spring 31 is supported with almost no play, but

dennoch keine Reibbeanspruchungen bei einer Axialverschiebung des Ankers 25 auftreten können. Der Innendurchmesser der Schraubenfeder 31 ist etwas größer als der Innendurchmesser des unteren Teils der Führungsbohrungen 28.nevertheless, no frictional stresses can occur in the event of an axial displacement of the armature 25. The inner diameter of the coil spring 31 is slightly larger than the inner diameter of the lower part of the guide bores 28.

Der Anker 25 ist an Führungsstiften 32 geführt, die vorzugsweise als gehärtete Rundstahlbolzen ausgeführt sein können. Die zwei Führungsstifte 37 sind beim vorliegenden Ausführungsbeispiel in Sacklochbohrungen des unteren Magnetkerns 16 eingepresst, so daß eine absolut sichere Dauerbefestigung gewährleistet ist. Die beiden Führungsstifte 32, die wie die beiden Führungsbohrungen 28 einander diametral gegenüberliegen, durchsetzen den Anker 25 in dessen Führungsbohrungen 28. Die Länge der Führungsstifte 32 ist so bemessen, daß sie fast bis an die untere Stirnfläche des oberen Magnetkerns 14 reichen. Der Durchmesser der Führungsstifte ist so bemessen, daß eine weitgehend spielfreie und äußerst reibungsarme Führung des Ankers 25 in den Führungsbohrungen 28 und insbesondere in den Lochsteinen 30 gegeben ist.The armature 25 is guided on guide pins 32, which can preferably be designed as hardened round steel bolts. In the present embodiment, the two guide pins 37 are pressed into blind holes in the lower magnetic core 16, so that an absolutely secure permanent fastening is guaranteed. The two guide pins 32, which, like the two guide holes 28, are diametrically opposite one another, pass through the armature 25 in its guide holes 28. The length of the guide pins 32 is dimensioned such that they reach almost to the lower face of the upper magnetic core 14. The diameter of the guide pins is dimensioned such that the armature 25 is guided in the guide holes 28 and in particular in the perforated bricks 30 with largely no play and with extremely low friction.

Anstelle der beiden Führungsstifte ist es selbstverständlich auch möglich, drei oder vier Führungsstifte 32 vorzusehen, die in entsprechenden Führungsbohrungen 28 und Lochsteinen 30 des Ankers 25 gelagert sind. Ein wesentlicher Vorteil der, Erfindung besteht darin, daß mit einfachen Mitteln eine kostengünstige und zudem hoch präzise Lagerung des Ankers und Federkraftbeaufschlagung erreicht wird, wobei außerdem eine außergewöhnlich hohe Betriebssicherheit selbst bei ungünstigen Umgebungseinflüssen (Temperaturschwankungen, mechanische Schwingungen) gewährleistet ist.Instead of the two guide pins, it is of course also possible to provide three or four guide pins 32, which are mounted in corresponding guide holes 28 and perforated blocks 30 of the armature 25. A significant advantage of the invention is that a cost-effective and highly precise mounting of the armature and spring force application is achieved using simple means, whereby an exceptionally high level of operational reliability is also guaranteed even under unfavorable environmental influences (temperature fluctuations, mechanical vibrations).

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Steuerungstechnik St-P 27Control technology St-P 27

Summary;

Magnetventilmagnetic valve

Das Magnetventil weist einen Magnetkopf auf, in dem ein Anker axial verstellbar gelagert ist. Der Anker ist an mindestens zwei parallel zueinander angeordneten Führungsstiften geführt. Den Führungsstiften ist je eine Schraubenfeder zugeordnet, die gegen den Anker wirkt.The solenoid valve has a magnetic head in which an armature is mounted in an axially adjustable manner. The armature is guided on at least two guide pins arranged parallel to one another. Each guide pin is assigned a coil spring that acts against the armature.

Claims

Control technology St-P 27

Staiger GmbH u. Co.
Production-Sales-KG
7121 Erligheim

magnetic valve

rtljn sayings

1. Solenoid valve with a magnetic head in which an armature acted upon by spring force is mounted in an axially adjustable manner, characterized in that the armature (25) is guided on at least two guide pins (32) arranged parallel to one another outside its longitudinal center axis (22), each of which is assigned a helical spring (31) engaging the armature (25).

2. Solenoid valve according to the preceding claim, characterized in that the guide pins (32) are fixed to a magnet core (16) of the magnetic head (3) and engage in guide bores (28) formed parallel to the longitudinal center axis (22) of the armature (25).

3. Solenoid valve according to one of the preceding claims, characterized in that the guide pins (33) in the lower magnetic core (16) facing a valve body (2), which has at least one channel (17) for the medium and a valve seat (18), are preferably fastened in blind holes by means of a press fit.

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4. Solenoid valve according to one of the preceding claims, characterized in that the guide pins (32) are guided in a play-free and friction-free manner in perforated stones (30) preferably made of artificial gemstone (ruby, sapphire).

5. Solenoid valve according to one of the preceding claims, characterized in that the hole block (30) is essentially circular in shape and has a rounded guide wall linearly enclosing the guide pin (32) as a guide hole boundary.

6. Solenoid valve according to one of the preceding claims, characterized in that the perforated block (30) is arranged in an extension (29) of the guide bore (28) of the armature.

7. Solenoid valve according to one of the preceding claims, characterized in that the guide pin (32) passes through the armature (25) at least approximately completely in the longitudinal direction and that the perforated stone (30) is arranged at the base of the extension (29), preferably in the middle transverse plane of the armature (25).

8. Solenoid valve according to one of the preceding claims, characterized in that the perforated stone (30) is arranged approximately in the plane of a centering step (23) of a magnetizable pole ring (20) surrounding the armature (25) at a distance and of a non-magnetizable spacer ring (21).

9. Solenoid valve according to one of the preceding claims, characterized in that the helical spring (31) encloses the guide pin (32) at a distance and is mounted and held in the extension (29) of the guide bore (28) of the armature (25).

10. Solenoid valve according to one of the preceding claims, characterized in that the helical spring (31) is designed as a compression spring and rests with one end on the perforated stone (30) and the other end on an upper magnetic core (14).

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