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Dokumentenidentifikation DE202007008007U1 25.10.2007
Titel Magnetventilkopf eines Magnetventils
Anmelder ODW-Elektrik GmbH, 36396 Steinau, DE
Vertreter Schumacher, B., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 63454 Hanau
DE-Aktenzeichen 202007008007
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 25.10.2007
Registration date 20.09.2007
Application date from patent application 05.06.2007
IPC-Hauptklasse F16K 31/06(2006.01)A, F, I, 20070605, B, H, DE
IPC-Nebenklasse H01F 27/30(2006.01)A, L, I, 20070605, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Magnetventilkopf eines Magnetventils, das einen in seiner Längsrichtung hin- und herbeweglichen und in einer Längsrichtung, wie in einer Ventilschließrichtung, federvorgespannten Ventilbolzen aufweist, der über eine hiermit verbundene Ankerplatte von einem in dem Magnetgehäuse in Längsrichtung definiert gehaltenen Magnetkern mit eingesetzter Magnetspule entgegen der Federvorspannung des Magnetventils elektromagnetisch anziehbar ist,

Bekannte Magnetventilköpfe dieser Art haben ein aus Hülse und Hülsenboden bestehendes zweiteiliges Magnetgehäuse. Bei der Montage wird der Magnetkern bei abgenommenem Hülsenboden bis zu einem definierten Hülsenanschlag in die Hülse geschoben und dann durch den befestigten Boden in der Hülse gehalten. Dieser Aufbau und die damit verbundenen Montagevorgänge sind kompliziert und teuer. Außerdem besteht hierbei das Problem einer zuverlässigen Paßgenauigkeit, bei der es darauf ankommt, daß der Magnetkern im Magnetgehäuse und im zusammengebauten Magnetventil eine sehr exakte Ruheposition gegenüber der beweglichen Ankerplatte des Magnetventils beibehält.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Magnetventilkopf der genannten Art so auszubilden, daß er mit einfachen Maßnahmen eine kostengünstige sowie paßgenaue Herstellung und leichte sowie schnelle Montagevorgänge ermöglicht.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe zeichnet sich ein Magnetventilkopf der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen dieses Anspruchs aufgeführten Merkmale aus, nämlich dadurch, daß das den Magnetkern aufnehmende Magnetgehäuse des Magnetventilkopfes einstückig topfförmig ausgebildet ist, daß das Magnetgehäuse an seinem offenen Topfrand eine nach innen vorstehende Innenprofilierung aufweist, daß der Magnetkern oder ein eventuell vorhandener und diesen aufnehmender Magnetkernhalter an seinem Umfang eine nach außen vorstehende Außenprofilierung aufweist und daß die Innenprofilierung sowie die Außenprofilierung gegenseitig bajonettverschlußartig angepaßt sind, wobei der Magnetkern in wenigstens einer ersten Drehausrichtung zum Magnetgehäuse in dieses in dessen Längsrichtung einschiebbar und in wenigstens einer zweiten Drehausrichtung zum Magnetgehäuse in diesem durch bewegungsblockierende stirnseitige Berührungsanlage der Außen- und Innenprofilierungen in Längsrichtung fixiert ist.

Ein solcher Magnetventilkopf ist aufgrund seiner Einstückigkeit einfach, preiswert sowie sehr paßgenau herstellbar. Die Bajonettverriegelung zwischen dem Magnetkern und dem Magnetgehäuse ermöglicht ausgesprochen einfache sowie schnelle und genaue Montagevorgänge.

In weiterer Ausgestaltung ist es gemäß Anspruch 2 besonders bevorzugt, den Magnetkern im Magnetgehäuse durch wenigstens ein federndes Druckelement in eine definierte Anlage- und damit Ruheposition zu drücken und in dieser zu halten. Das Druckelement ist gemäß Anspruch 3 vorzugsweise als Druckfeder ausgebildet und raumsparend zwischen dem Boden des Magnetgehäuses und dem Magnetkern angeordnet. Hierbei kann es sich nach den Ansprüchen 4 und 5 um eine einfache, preiswerte Tellerfeder handeln.

Eine derartiges Druckelement verbessert die Paßgenauigkeit des Magnetventilkopfes, weil es den Magnetkern im montierten Zustand stets in einer sehr exakten Anlage- und Ruheposition hält. Außerdem erleichtert es die Montagevorgänge, weil der Magnetkern hierfür im Magnetgehäuse gegen die Federwirkung verschoben werden kann. Demnach kann der Magnetkern gegenüber dem Magnetgehäuse ohne Anlagekontakt zwischen den Außen- und Innenprofilierungen leicht und ausreichend gedreht werden, um die Bajonettverriegelung schnell herzustellen oder erforderlichenfalls auch wieder zu lösen.

Bei der Weiterbildung von Anspruch 6 schützt eine Schutzscheibe den für die Funktion der Bajonettverriegelung drehbaren Magnetkern vor einem Abrieb durch eine Relativbewegung der äußeren Ränder der Tellerfeder.

Die bevorzugten Merkmalen von Anspruch 7 ermöglichen das problemlose Einsetzen auch einer Tellerfeder mit relativ großem Außendurchmesser und gegebenenfalls einer entsprechend groß ausgebildeten Schutzscheibe, da deren profilierte Außenkonturen wie die Außenprofilierung des Magnetkerns bei der Montage – und bei einer eventuellen Demontage – an der Innenprofilierung des Magnetgehäuses vorbeibewegbar sind.

Die Merkmale der Ansprüche 8 und 9 ermöglichen einen ungehinderten zentralen Durchgriff von beweglichen sowie unbeweglichen Teilen des Magnetventils. Außerdem kann über die Durchführung des Bodens ein Zurückströmen eines Mediums erfolgen.

Die weitere Ausgestaltung von Anspruch 10 erlaubt eine zuverlässige Stromversorgung, Aufnahme und Halterung der Magnetspule.

In der Praxis hat es sich bewährt, das Magnetgehäuse gemäß Anspruch 11 als einstückiges Dreh-Frästeil auszubilden. Dadurch kann es sehr kostengünstig und hergestellt werden. Grundsätzlich ist aber auch möglich, das Magnetgehäuse gemäß Anspruch 12 durch Fließpressen herzustellen.

Es hat sich in der Praxis ferner bewährt, für die Außen- und Innenprofilierungen

Gemäß Anspruch 13 ist grundsätzlich eine umfangsmäßig n-fache Mehrfachteilung mit n gleich oder größer 1 möglich. In der Praxis hat sich dabei gemäß Anspruch 14 eine Vierfachteilung besonders bewährt. Die Mehrfachteilung sollte gemäß Anspruch 15 in Umfangsrichtung vorzugsweise gleichmäßig ausgebildet sein. Bei der im Mittelfeld liegenden Vierfachteilung beträgt der erforderliche Verdrehwinkel handhabungsfreundlich 45 Grad, und es gibt hierbei ausreichende vier lage- bzw. positionsstabilisierende Anlagebereiche zwischen den Außen- und Innenprofilierungen des Magnetgehäuses sowie des Magnetkerns.

Falls ein den Magnetkern aufnehmender Magnetkernhalter mit Außenprofilierung vorhanden ist, kann die Außenseite des Magnetkerns gemäß Anspruch 15 beliebig, wie zylindrisch, geformt sein.

Die Erfindung wird nachfolgend an zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

1 einen Magnetventilkopf nach der vorliegenden Erfindung in einem ersten vereinfachten Längsschnitt,

2 den Magnetventilkopf aus 1 in einem zweiten vereinfachten Längsschnitt, wobei der Magnetkern im Bereich der Außenprofilierung und das Magnetgehäuse im Bereich der Innenprofilierung geschnitten dargestellt sind,

3 den Magnetventilkopf aus den 1 und 2 in einer vereinfachten und im Bereich seiner Bajonettverriegelung teilweise geschnittenen Unteransicht und

4 einen Magnetkern des Magnetventilkopfes in einer perspektivischen Ansicht.

Gemäß den 1 und 2 hat ein Magnetventilkopf eines Magnetventils ein topf- oder hutförmiges Magnetgehäuse 10, das als einstückiges Dreh-Frästeil ausgebildet und an seinem offenen Ende mit einem nicht dargestellten Ventilunterteil verbindbar ist Die Verbindung kann beispielsweise mittels einer Überwurfmutter oder eines Spanngliedes erfolgen. Im Inneren des Magnetgehäuses 10 befindet sich ein Magnetkern 12 mit einer in eine Ringnut desselben einlegbaren Magnetspule 14, die über zwei in Längsrichtung L des Magnetgehäuses 10 außermittig verlaufende stiftförmige Spulenanschlüsse 16 elektrisch anschließbar ist.

Das Magnetgehäuse 10 hat an seiner offenen Innenseite eine nach innen ragende Innenprofilierung 18 mit im vorliegenden Fall in Umfangsrichtung gleichmäßiger Vierfachteilung. Der Magnetkern 12 hat gemäß detaillierterer Darstellung in 4 an seinem Umfang eine nach außen ragende Außenprofilierung 20 mit im vorliegenden Fall ebenfalls in Umfangsrichtung gleichmäßiger Vierfachteilung. Die Innenprofilierung 18 und die Außenprofilierung 20 sind gemäß 3 gegenseitig nach Art eines Bajonettverschlusses so aneinander angepaßt, daß der Magnetkern 12 in einer ersten Drehausrichtung D zum Magnetgehäuse 10 in dieses in dessen Längsrichtung L einschiebbar und nach Drehung um etwa 45 Grad in einer zweiten Drehausrichtung D zum Magnetgehäuse 10 in diesem durch in Längsrichtung L bewegungsblockierende stirnseitige Berührungsanlage der Außen- und Innenprofilierungen 20, 18 fixiert ist.

In der Unteransicht aus 3 ist der Zustand der in Längsrichtung L wirksamen Bewegungsblockierung des Bajonettverschlusses dargestellt. Zur Verdeutlichung des blockierenden Zusammenwirkens der Innen- und Außenprofilierungen 18, 20 ist in 3 rechtsseitig die Innenprofilierung 18 des Magnetgehäuses 10 teilweise weggebrochen dargestellt.

Ein federndes Druckelement 22 in Form einer Tellerfeder drückt über eine Schutzscheibe 24 den Magnetkern 12 in Richtung zum offenen Ende des Magnetgehäuses 10. Die Tellerfeder liegt mit ihrem zentralen Bereich am Boden des Magnetgehäuses 10 und mit ihrem äußeren Rand an der Schutzscheibe 24 an, so daß der für den Bajonettverschluß drehbare Magnetkern 12 gegenüber Relativbewegungen der Tellerfeder abriebgeschützt ist.

In nicht dargestellter Weise können das Druckelement 22 bzw. die Tellerfeder und die Schutzscheibe 24 Außenkonturen aufweisen, die derjenigen der Außenprofilierung 20 des Magnetkerns 12 entsprechen und bei der Montage sowie im Betrieb hiermit ausgerichtet gehalten werden. Dadurch können auch im Durchmesser größere Tellerfedern und Schutzscheiben eingesetzt werden, da deren Außenkonturen bei Montagevorgängen wie die Außenprofilierung in Längsrichtung L an den Innenprofilierungen vorbei bewegbar sind. Im bajonettverschlußartig verriegelten Betriebszustand drücken die radial äußeren Profilränder der Tellerfeder und der Schutzscheibe gegen die Außenprofilierung 20 des Magnetkerns 12.

Bei der Montage des Magnetkerns 12 wird dieser – gegebenenfalls zusammen mit einer im obigen Sinne außen konturierten Schutzscheibe und einer entsprechend außen konturierten Tellerfeder – in eine passende Bajonettöffnungsposition gegenüber dem Magnetgehäuse 10 gedreht und dann in Längsrichtung L in dieses gerade soweit eingeschoben, daß sich die Außenprofilierung 20 in der Längsrichtung L nicht mehr mit der Innenprofilierung 18 überdeckt. Dabei wird die Tellerfeder, die auch in mehreren aufeinanderliegenden Stücken eingebaut sein kann, in ihrem Federungsbereich zusammengedrückt. Dann wird der Magnetkern 12 – gegebenenfalls zusammen mit der entsprechend konturierten Schutzscheibe und der entsprechend konturierten Tellerfelder – um etwa 45 Grad in eine Bajonettverschlußposition gedreht und losgelassen, so daß die Tellerfeder über die Schutzscheibe 24 die Außenprofilierung 20 und damit den Magnetkern 12 exakt positionierend gegen die Innenprofilierung 18 drückt und in dieser Position hält. Nun befindet sich die Stirnseite des Magnetkerns 12 in einer definierten Ruhe- bzw. Einbaulage des Magnetventilkopfes und nach Anbringung desselben auch in einer definierten Ruhe- bzw. Einbaulage zum Magnetventil.

Im Boden des Magnetgehäuses 10 ist eine zentrale Durchführung 26 ausgebildet. Hiermit fluchtende zentrale Durchführungen befinden sich auch im Magnetkern 12, in dem Druckelement 22 bzw. der Tellerfeder und in der Schutzscheibe 24. Diese Durchführungen dienen zum ungehinderten Durchführen von in Längsrichtung L beweglichen oder feststehenden Teilen des Magnetventils. Außerdem kann im Betrieb über die Durchführung des Bodens und über die Freiräume, welche sich zwischen den Außenprofilierungen des Magnetkerns und den Innenprofilierungen des Magnetgehäuses ergeben, ein Strömungsmedium zurückfließen.

Gemäß 4 hat der Magnetkern 12 an einer Stirnseite eine zum Aufnehmen der Magnetspule 14 dienende Ringnut. Diese weist im zusammengebauten Zustand des gesamten Magnetventils in Richtung zu einer nicht dargestellten, in Längsrichtung L beweglichen, dem Magnetkern 12 benachbarten und hiervon anziehbaren Ankerplatte. Der Magnetkern 12 hat zwei mit der Ringnut verbundene außermittige Durchbrüche zum Durchführen der stiftförmigen Spulenanschlüsse 16, die im zusammengebauten Zustand durch entsprechende außermittige Durchbrüche der Schutzscheibe 24, des Druckelements 22 und des Bodens des Magnetgehäuses 10 greifen. Diese Durchbrüche ermöglichen auch ein zumindest vorübergehendes Hindurchführen von Hilfswerkzeugen, die sicherstellen, daß gegebenenfalls vorhandene profilierte Außenkonturen der Tellerfeder 22 sowie der Schutzscheibe 24 bei der Montage mit den Außenkonturen des Magnetkernes in Drehrichtung fluchtend ausgerichtet gehalten werden können.

Der Magnetventilkopf kann bezüglich seiner Detailgestaltung im Rahmen der Erfindung vielfältig abgeändert werden. Wichtig ist dabei stets, daß das Magnetgehäuse einstückig ausgebildet ist und daß der Magnetkern über einen leicht zu schließenden sowie zu öffnenden Bajonettverschluß im Magnetgehäuse gehalten wird.


Anspruch[de]
Lösbarer Magnetventilkopf eines Magnetventils, das einen in seiner Längsrichtung hin- und herbeweglichen und in einer Längsrichtung, wie in einer Ventilschließrichtung, federvorgespannten Ventilbolzen aufweist, der über eine hiermit verbundene Ankerplatte von einem in dem Magnetgehäuse (10) in Längsrichtung definiert gehaltenen Magnetkern (12) mit eingesetzter Magnetspule (14) entgegen der Federvorspannung des Magnetventils elektromagnetisch anziehbar ist,

dadurch gekennzeichnet,

daß das den Magnetkern (12) aufnehmende Magnetgehäuse (10) des Magnetventilkopfes einstückig topfförmig ausgebildet ist,

daß das Magnetgehäuse (10) an seinem offenen Topfrand eine nach innen vorstehende Innenprofilierung (18) aufweist,

daß der Magnetkern (12) oder ein eventuell vorhandener und diesen aufnehmender Magnetkernhalter an seinem Umfang eine nach außen vorstehende Außenprofilierung (20) aufweist und

daß die Innenprofilierung (18) sowie die Außenprofilierung (20) gegenseitig bajonettverschlußartig angepaßt sind, wobei der Magnetkern (12) in wenigstens einer ersten Drehausrichtung (D) zum Magnetgehäuse (10) in dieses in dessen Längsrichtung (L) einschiebbar und in wenigstens einer zweiten Drehausrichtung (D) zum Magnetgehäuse (10) in diesem durch bewegungsblockierende stirnseitige Berührungsanlage der Außen- und Innenprofilierungen (20, 18) in Längsrichtung (L) fixiert ist.
Magnetventilkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Magnetgehäuses (10) wenigstens ein federndes Druckelement (22) vorhanden ist, das den Magnetkern (12) in eine bewegungsblockierende stirnseitige Berührungsanlage der Außen- und Innenprofilierungen (20, 18) und damit in eine definierte Einbaulage drückt und in dieser hält. Magnetventilkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckelement als Druckfeder (22) ausgebildet und zwischen dem Boden des topfförmigen Magnetgehäuses (10) und dem Magnetkern (12) angeordnet ist. Magnetventilkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder als Tellerfeder (22) ausgebildet ist. Magnetventilkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerfeder (22) mit ihrem inneren Bereich am Boden des topfförmigen Magnetgehäuses (10) anliegt. Magnetventilkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Tellerfeder (22) und dem Magnetkern (12) eine diesen schützende Schutzscheibe (24) angeordnet ist. Magnetventil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerfeder (22) und eine gegebenenfalls vorhandene Schutzscheibe (24) der Außenprofilierung (20) des Magnetkerns (12) entsprechende Außenkonturen aufweisen und daß die Umfangsausrichtungen dieser Außenkonturen bei der Montage und im Betrieb derjenigen des Magnetkerns (12) entsprechen. Magnetventilkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das topfförmige Magnetgehäuse (10) in seinem Boden eine in Längsrichtung (L) verlaufende zentrale Durchführung (26) aufweist. Magnetventilkopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkern (12), die Druckfeder (22) und die Schutzscheibe (24) zentrale Durchführungen aufweisen, die mit der zentralen Durchführung (26) des Magnetgehäuses (10) fluchten. Magnetventilkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetspule (14) in einer Ringnut des Magnetkerns (12) aufgenommen ist und daß sich zwei mit der Magnetspule (14) verbundene stiftförmige Spulenanschlüsse (16) durch in Längsrichtung (L) verlaufende außermittige Durchführungen des Magnetkerns (12), der Schutzscheibe (24), des Druckelements (22) und des Bodens des Magnetgehäuses (10) erstrecken. Magnetventilkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetgehäuse (10) als Dreh-Frästeil ausgebildet ist. Magnetventilkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetgehäuse (10) als fließgepreßtes Teil ausgebildet ist. Magnetventilkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Außen- und Innenprofilierungen (20, 18) umfangsmäßig jeweils eine n-fache Mehrfachteilung mit n gleich oder größer 1 aufweisen. Magnetventilkopf nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Außen- und Innenprofilierungen (20, 18) umfangsmäßig jeweils eine Vierfachteilung aufweisen. Magnetventilkopf nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Außen- und Innenprofilierungen (20, 18) in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt ausgebildet sind. Magnetventilkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorhandensein eines den Magnetkern (12) aufnehmenden und eine Außenprofilierung (20) aufweisenden Magnetkernhalters die an diesen angrenzende Außenseite des Magnetkerns (12) eine beliebige, wie zylindrische, Formgebung hat.






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