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TECHNISCHES
GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Magnetventil, das in der Lage ist, eine sichere Isolationseigenschaft
des Magnetventils zu erreichen, ohne eine Spule des Magnetventils
einer isolierenden Behandlung zu unterziehen.
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STAND DER
TECHNIK
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In einem Magnetventil mit einem Ventilelement,
welches Durchgänge
durch Annähern
eines Ventilsitzes in einem Ventilkörper schließt, und einem Magnetabschnitt,
welcher das Ventilelement in einer Richtung zum Annähern und
Abheben von dem Ventilsitz antreibt, wird eine Spule des Magnetabschnittes
einer vollständigen
Abdichtungsbehandlung unterworfen, bei der ein Harz oder eine isolierende
Behandlung mittels eines Harzbandes verwendet wird, nachdem ein
Magnetdraht um einen Spulenkörper gewickelt
worden ist. Dabei besteht das Problem, dass die äußere Form des Magnetventils
groß wird, und
die Anzahl der Arbeitsschritte wächst.
Eine magnetische Abdeckung wird ferner einer antikorrodierenden
Oberflächenbehandlung
unterzogen.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Es ist eine technische Aufgabe der
vorliegenden Erfindung, ein Magnetventil vorzusehen, bei dem die
Isolationseigenschaften des Magnetventils einfach gesichert werden
können,
ohne die Spule des Magnetventils einer isolierenden Behandlung zu
unterziehen, wobei die äußere Form
des Magnetventils nicht vergrößert wird
und die Anzahl der Arbeitsschritte klein ist.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein Magnetventil vorzuschlagen, bei dem die isolierende Behandlung
der magnetischen Abdeckung effektiv durchgeführt werden und die anti-korrodierende
Oberflächenbehandlung
der magnetischen Abdeckung unterbleiben kann.
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Um diese Aufgaben zu lösen, sieht
die vorliegende Erfindung ein Magnetventil vor, das einen Ventilabschnitt
mit einem Ventilelement, welches in Kontakt mit einem Ventilsitz
kommt und sich von diesem abhebt, um einen Durchgang zu schalten,
und einen Magnetabschnitt zum Antreiben des Ventilelementes aufweist,
wobei der Magnetabschnitt ein festes magnetisches Element, einen
Spulenkörper,
um den eine Spule gewickelt ist, eine zylindrische magnetische Abdeckung,
welche die Spule umgibt und ein äußeres Profil
des Magnetabschnittes bildet, eine magnetischen Platte, welche benachbart
zu dem Spulenkörper
in der magnetischen Abdeckung vorgesehen ist, und einen sich bewegenden
Kern aufweist, welcher gleitbar in zentrale Öffnungen eingepasst ist, welche so
ausgebildet sind, dass sie durch die magnetische Platte und den
Spulenkörper
hindurchgehen, und welcher durch das feste magnetische Element angezogen
wird, und wobei ein elektrisch isolierender Film wenigstens auf
einer inneren Oberfläche
der inneren und äußeren Oberflächen der
magnetischen Abdeckung ausgebildet ist.
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Bei der vorliegenden Erfindung wird
der elektrisch isolierende Film durch mindestens eines der folgenden
Verfahren gebildet: ein Verfahren zum Auftragen von Epoxydharz auf
die magnetische Abdeckung, ein Verfahren zum Besprayen mit einem Fluorcarbonharz,
ein Verfahren zur keramischen Beschichtung und/ oder ein Verfahren
zur Vakuumdeposition von elektrisch isolierendem Material (CVD).
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Gemäß einer konkreten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist das feste magnetische Element ein fester
Kern, welcher eingepasst ist in ein und befestigt an einem Ende
des Spulenkörpers,
wobei die magnetische Abdeckung in der Form zylindrisch ist, die
magnetische Abdeckung an ihrem einen axialen Ende einteilig mit
einem abschließenden
Abschnitt, welcher mit dem festen Kern in Kontakt kommt, und an
ihrem anderen Ende mit einem Öffnungsabschnitt
ausgebildet ist.
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Gemäß einer anderen konkreten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist die magnetische Abdeckung eine
zylindrische Abdeckung, welche an ihren axial entgegengesetzten
Enden mit Öffnungsabschnitten
versehen ist, und einen magnetischen Deckel zum Schließen eines
der Öffnungsabschnitte
auf, wobei das feste magnetische Element an dem magnetischen Deckel
festgelegt und in die zentrale Öffnung
des Spulenkörpers
eingefügt
ist.
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Gemäß einer anderen konkreten Ausführungsform
der Erfindung weist die magnetische Abdeckung eine zylindrische
Abdeckung, welche an ihren axial entgegengesetzten Enden mit Öffnungsabschnitten
versehen ist, und einen magnetischen Deckel zum Schließen eines
der Öffnungsabschnitte auf,
wobei der magnetische Deckel dicker ist als die zylindrische Abdeckung
und auch als festes magnetisches Element dient.
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Es ist erfindungsgemäß vorteilhaft,
wenn die magnetische Abdeckung eine Kontaktoberfläche oder
eine Verbindungsoberfläche
in Bezug auf ein einen magnetischen Kreis bildendes Element aufweist, und
ein nicht mit einem Film beschichteter Abschnitt, welcher keinen
isolierenden Film hat, auf der Kontaktoberfläche oder der Verbindungsoberfläche ausgebildet
ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung weist eine Form eines Querschnitts des Spulenkörpers, der
zentralen Öffnungen
der magnetischen Platte und des sich bewegenden Kerns eine langgestreckt
elliptische oder ovale Form auf.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Es zeigen:
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1 einen
Seitenquerschnitt einer Ausführungsform
des Magnetventils gemäß der vorliegenden
Erfindung, bei dem eine linke Hälfte
eines Ventilabschnitts und eines Magnetabschnitts einen nicht angeregten
Zustand in Bezug auf den Magnetabschnitt und eine rechte Hälfte einen
angeregten Zustand in Bezug auf den Magnetabschnitt zeigt;
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2 einen
vertikalen Querschnitt der Ausführungsform
gemäß 1;
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3 einen
ebenen Teilquerschnitt der Ausführungsform
gemäß 1;
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4 einen
Querschnitt eines wesentlichen Abschnitts der Ausführungsform
an einer anderen als der in 1 dargestellten
Position (entlang des Pfeils IV in 5);
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5 einen
vertikalen Teilquerschnitt der Ausführungsform an einer anderen
als der in 2 dargestellten
Position;
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6 einen
ebenen Teilquerschnitt der Ausführungsform
an einer anderen als der in 3 dargestellten
Position (entlang des Pfeils V1 von 5).
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7 eine
perspektivische Explosionsdarstellung mit dem Aufbau des Magnetabschnitts
gemäß der in 1 dargestellten Ausführungsform;
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8 einen
Seitenquerschnitt einer anderen Ausführungsform des Magnetventils
gemäß der vorliegenden
Erfindung, bei dem eine linke Hälfte
des Ventilabschnitts und des Magnetabschnitts einen nicht angeregten
Zustand in Bezug auf den Magnetabschnitt und eine rechte Hälfte einen
angeregten Zustand in Bezug auf den Magnetabschnitt zeigt;
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9 eine
perspektivische Explosionsdarstellung mit dem Aufbau des Magnetabschnitts
gemäß der in 8 dargestellten Ausführungsform
und
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10 einen
Seitenquerschnitt einer weiteren Ausführungsform des Magnetventils
gemäß der vorliegenden
Erfindung, bei dem eine linke Hälfte
des Ventilabschnitts und des Magnetabschnitts einen nicht angeregten
Zustand in Bezug auf den Magnetabschnitt und eine rechte Hälfte einen
angeregten Zustand in Bezug auf den Magnetabschnitt zeigt.
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BEVORZUGTE
AUSFÜHRUNGSFORMEN
DER ERFINDUNG
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Die 1 bis 7 zeigen eine erste Ausführungsform
eines Magnetventils gemäß der vorliegenden
Erfindung. Das Magnetventil weist einen Ventilabschnitt 1,
welcher ein Ventil mit drei Anschlussöffnungen bildet, und einen
Magnetabschnitt 2 zum Antreiben des Ventilabschnitts 1 auf.
Ein Anschlussgehäuse 3 zur
Energieversorgung des Magnetabschnitts 2 ist entlang der
Außenseiten
des Ventilabschnitts 1 und des Magnetabschnitts 2 vorgesehen.
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Ein Ventilkörper 10 in dem Ventilabschnitt 1 ist
aus einem elektrisch isolierenden Kunstharz hergestellt. Der Ventilkörper 10 weist
eine Eingangsöffnung
P, eine Ausgangsöffnung
A, eine Ablassöffnung R
und eine Ventilkammer 11 auf, welche mit diesen Öffnungen
in Verbindung steht. Die Ventilkammer 11 ist in einer Ventilöffnung ausgebildet,
welche sich an einer äußeren, gegenüber einer
Verbindungsoberfläche 10a des
Ventilkörpers 10 in
Bezug auf den Magnetab schnitt 2 liegenden Endoberfläche des
Ventilkörpers 10 öffnet. Die
Eingangsöffnung
P und die Ausgangsöffnung
A, welche sich an einer Seitenoberfläche des Ventilkörpers 10 öffnen, sind
in Folge eines Öffnungsabschnitts
der Ventilöffnung
des Ventilkörpers 10 in
Verbindung mit der Ventilkammer 11 gebracht. Die Ablassöffnung R öffnet sich
an einem Ablassventilsitz 16, welcher an einer inneren,
tiefliegenden Oberfläche
der Ventilöffnung
vorgesehen ist.
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In die Ventilkammer 11 sind
ein Ventilsitzkörper 12 mit
einem Zufuhrventilsitz 15, welcher über einen Durchgang 14 mit
der Eingangsöffnung
P in Verbindung steht, und ein tellerartiges Ventilelement 20 aufgenommen,
welches sich wahlweise dem Versorgungsventilsitz 15 und
dem Ablassventilsitz 16 annähert oder von diesen abhebt.
Der Öffnungsabschnitt der
Ventilöffnung
wird durch eine Druckplatte 19 geschlossen.
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Der Ventilsitzkörper 12 ist mit einem
von dem Ventilsitzkörper
umgebenen Durchgang 14 versehen, welcher sich an einer
Position öffnet,
in der der Durchgang 14 mit der Eingangsöffnung P
in Verbindung steht. Ein Durchmesser des Ventilsitzkörpers 12 auf
der Seite der Druckplatte 19 ist kleiner als ein Durchmesser
eines Abschnittes des Ventilkörpers 12,
in dem der Durchgang 14 vorgesehen ist. Der Ventilsitzkörper 12 ist
in einen zylindrischen, den Ventilsitzkörper aufnehmenden Abschnitt 19a der Druckplatte 19 eingepasst.
Das andere Ende des Durchgangs 14 öffnet sich in einem Zufuhrventilsitz 15,
welcher dem Ventilelement 20 gegenüberliegt. Dichtelemente 13a und 13b sind
auf den gegenüberliegenden
Seiten des Durchgangs 14 zwischen dem Durchgang 14 und
einer inneren Oberfläche
der Ventilkammer 11 zum Abdichten angeordnet. In dem abgedichteten
Zustand ist der Ventilsitzkörper 12 in dem
den Ventilsitzkörper
aufnehmenden Abschnitt 19a derart aufgenommen, dass der
Ventilsitzkörper 12 sich
in einer axialen Richtung der Ventilöffnung bewegen kann. Ein Raum
zwischen dem Ventilsitzkörper 12 und
der Druckplatte 19 öffnet
sich durch eine Entlüftungsöffnung 19b nach
außen.
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Ein Bewegungsbereich des Ventilsitzkörpers 12 zu
dem Ventilelement 20 wird durch einen in der Ventilkammer 11 ausgebildeten
Stopperabschnitt 21 begrenzt. Der Stopperabschnitt 21 ist
an einer Position vorgesehen, in der es dem Zufuhrventilsitz 15 ermöglicht wird,
sich dem Ventilelement 20 anzunähern, welches sich in einer
gegen den Ablassventilsitz 16 abgestützten Position befindet, wenn
der Magnetabschnitt 2 angeregt wird, und das Ventilelement 20 zu
stoppen.
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Der Ventilsitzkörper 12 weist eine
erste Fluiddruckanwendungsoberfläche 17 und
eine zweite Fluiddruckanwendungsoberfläche 18 auf, auf die
von der Eingangsöffnung
P in den Durchgang 14 zugeführtes Druckfluid angewendet
wird. Die erste Fluiddruckanwendungsoberfläche 17 erzeugt einen
Anwendungsdruck, welcher den Ventilsitzkörper 12 in Richtung
des Ventilelementes 20 drückt. Die zweite Ventildruckanwendungsoberfläche 18 erzeugt
einen Anwendungsdruck, welcher den Ventilsitzkörper 12 in die entgegengesetzte
Richtung drückt.
Eine effektive Fläche
für die
Fluiddruckanwendung der ersten Fluiddruckanwendungsoberfläche 17 ist
größer als die
der zweiten Fluiddruckanwendungsoberfläche 18. Die Flächendifferenz
wird dadurch gebildet, dass der Ventilsitzkörper 12 mit einem
Abschnitt mit kleinem Durchmesser vorgesehen ist, welcher in den den
Ventilsitzkörper
aufnehmenden Abschnitt 19a eingefügt ist, und dass ein Teil des
Abschnitts mit kleinem Durchmesser, welcher zu dem Durchgang 14 weist,
als zweite Fluiddruckanwendungsoberfläche 18 ausgebildet
ist.
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Obwohl sich der Ventilsitzkörper 12 in
dieser Ausführungsform
in der axialen Richtung der Ventilöffnung bewegt, kann der Ventilsitzkörper 12 natürlich auch
fest ausgebildet sein.
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Das Ventilelement 20 ist
in der Ventilkammer 11 zwischen dem Zufuhrventilsitz 15 und
dem Ablassventilsitz 16 angeordnet und öffnet und schließt selektiv
die Ventilsitze 15 und 16 durch Zuführen von Strom
zu dem Magnetabschnitt 2 oder Abstellen der Stromversorgung
zu dem Magnetabschnitt 2. Um das Ventilelement 20 durch
den Magnetabschnitt 2 zu öffnen und zu schließen, ist
das Ventilelement 20 mit einem Paar Schubstangen 20b versehen,
die fest an einer Abdeckung 20a ausgebildet sind, welche
auf einen äußeren Rand
des Ventilelementes 20 aufgesetzt sind. Die Schubstangen 20b sind
durch eine in dem Ventilkörper 10 an
einer rittlings zu dem Ablassventilsitz 16 in Richtung
des Magnetabschnitts 2 ausgebildete Öffnung nach außen gelassen,
und Kopfenden der Schubstangen 20b werden in Abstützung gegen
einen sich bewegenden Kern 33 des Magnetabschnittes 2 gebracht.
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Eine Sitzfeder 25 ist zwischen
dem Ventilelement 20 und einem Rand des Zufuhrventilsitzes 15 des
Ventilsitzkörpers 12 vorgesehen,
um das Ventilelement 20 in Richtung des Ablassventilsitzes 16 zu drücken. Eine
Grundkraft der Sitzfeder 25 überschreitet eine in dem Ventilsitzkörper 12 durch
die Flächendifferenz
zwischen den ersten und zweiten Fluiddruckanwendungsoberflächen 17 und 18 in
dem Ventilsitzkörper 12 erzeugte
Grundkraft nicht.
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Wie deutlich in den 1 bis 3 und 7 dargestellt, weist der
Magnetabschnitt 2 einen festen Kern 32 als festes
magnetisches Element, einen Spulenkörper 30, um den eine
Spule 31 gewickelt ist, eine prismatische magnetische Abdeckung 34,
welche die Spule 31 umgibt und ein Profil des Magnetabschnittes 2 bildet,
eine magnetische Platte 35, welche benachbart zu dem Spulenkörper 30 in
der magnetischen Abdeckung 34 vorgesehen ist, und einen
sich bewegenden Kern 33 auf, welcher gleitbar in eine zentrale Öffnung 30a des
Spulenkörpers 30 und
eine zentrale Öffnung 35a der
magnetischen Platte 35 eingepasst ist. Der sich bewegende
Kern 33 wird durch den festen Kern 32 angezogen.
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Genauer gesagt ist die magnetische
Abdeckung 34 aus einem magnetischen Material (Eisenplatte)
durch Tiefziehen hergestellt. Die magnetische Abdeckung 34 weist
einen zylindrischen Abschnitt 34a mit einem rechteckigen
Querschnitt, einen einteilig an einem Ende des zylindrischen Abschnittes 34a in
seiner axialen Richtung ausgebildeten abschließenden Abschnitt 34b und
einen Öffnungsabschnitt 34c auf,
der auf der anderen Seite des zylindrischen Abschnitts 34a ausgebildet
ist. Eine innere und eine äußere Oberfläche der
magnetischen Abdeckung 34 sind mit einem dünnen, elektrisch
isolierenden Film 41 aus einem elektrisch isolierenden
Material überzogen.
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Der Spulenkörper 30 weist einen
zylindrischen Abschnitt 30b, um den die Spule 31 gewickelt ist,
und Flanschabschnitte 30c und 30d auf, die einteilig
an gegenüberliegenden
Enden des zylindrischen Abschnittes 30b ausgebildet sind.
Der feste Kern 32 ist an seinem einen Ende mit einer magnetischen
Poloberfläche 32a und
an seinem anderen Ende mit einem Flanschabschnitt 32b versehen.
Der feste Kern 32 ist in einem Zustand, in dem ein Ende des
Flanschabschnittes 32b ein wenig von einer oberen Oberfläche des
Flanschabschnittes 30c des Spulenkörpers 30 vorsteht,
in ein Ende der zentralen Öffnung 30a des
Spulenkörpers 30 eingepasst
und fixiert.
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Der abschließende Abschnitt 34b der
magnetischen Abdeckung 34 kommt mit dem festen Kern 32 in
Verbindung, und die magnetische Abdeckung 34 deckt den
festen Kern 32 ab. Die magnetische Abdeckung 34,
der feste Kern 32, der sich bewegende Kern 33 und
die magnetische Platte 35 bilden einen magnetischen Pfad
um die Spule 31.
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Querschnitte des festen Kerns 32 und
des sich bewegenden Kerns 33 sind in einer elliptischen oder
einer ovalen Form ausgebildet. In diesem Design können sie
effizient eine magnetische Anziehungskraft erzeugen. Damit haben
die zentralen Öffnungen
des Spulenkörpers 30 und
der magnetischen Platte 35 dieselben Formen.
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Die magnetische Abdeckung 34 hat
eine Form, welche den festen Kern 32, den sich bewegenden
Kern 33, den Spulenkörper 30,
die Spule 31 und die magnetische Platte 35 insgesamt
abdecken kann. Die magnetische Abdeckung 34 ist an ihrer Seitenoberfläche mit
einer Anbringöffnung 36 für das Anschlussgehäuse 3 versehen.
Alternativ kann die Anbringöffnung 36 auch
weggelassen und das Anschlussgehäuse
kann durch Mittel angehängt
oder befestigt werden, welche die Flüssigkeitsdichtheit der magnetischen
Abdeckung 34 nicht beeinträchtigen. Mit diesem Aufbau
kann die Wasserdichtigkeit und der Gleitwiderstand des magnetischen
Abschnitts 2 gesichert werden.
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An dem Spulenkörper 30 sind ein Paar
von Energieversorgungsanschlüssen 40 vorgesehen, welche
ein Energieversorgungssystem für
den Magnetabschnitt 2 (7)
bilden, und die Energieversorgungsanschlüsse 40 stehen in Richtung
eines offenen Endes der magnetischen Abdeckung 34 durch Schlitze
in der magnetischen Platte 35 vor.
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Ein Ring 37 aus Kunstharz
ist über
einem äußeren Ende
des sich bewegenden Kerns 33 angepasst. Eine Rückstellfeder 38 des
sich bewegenden Kerns 33 ist zwischen dem Ring 37 und
der magnetischen Platte 35 zusammengedrückt. Der Ring 37 hat ebenso
die Aufgabe, als Stopper zu dienen, der den sich bewegenden Kern 33 unmittelbar
bevor er von dem festen Kern 32 aufgefangen wird, stoppt.
In der Zeichnung stellt das Bezugszeichen 39 ein Dichtmaterial
dar.
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Als Verfahren zum Ausbilden eines
isolierenden Film auf der magnetischen Abdeckung 34 kann ein
Verfahren zum Auftragen von Epoxydharz auf die magnetische Abdeckung 34,
ein Verfahren zum Aufsprayen eines Fluorcarbonharzes auf die magnetische
Abdeckung 34, ein Verfahren zur keramischen Beschich tung
und/oder ein Verfahren zur Vakuumdeposition von elektrisch isolierendem
Material dienen. Die Verfahren sind nicht auf die vorbeschriebenen beschränkt, und
es können
auch andere Verfahren verwendet werden, um den isolierenden Film
auf der magnetischen Abdeckung 34 auszubilden.
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Obwohl die isolierenden Filme 41 in
der Ausführungsform
sowohl auf der Innen- als
auch auf der Außenseite
der magnetischen Abdeckung 34 ausgebildet sind, kann der
isolierende Film 41 auch nur auf der Innenseite der magnetischen
Abdeckung 34 ausgebildet sein.
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Der isolierende Film 41 kann
auf der gesamten inneren Oberfläche
oder der gesamten inneren und äußeren Oberfläche der
magnetischen Abdeckung 34 ausgebildet sein, wobei ein Abschnitt
einer solchen Oberfläche,
mit welcher ein Element oder dgl. zum Bilden eines magnetischen
Kreises, bspw. die magnetische Platte 35 oder der feste
Kern 32, in Kontakt kommt, mit einem nicht mit einem Film
beschichteten Abschnitt 34d ausgebildet sein kann, auf dem
der isolierende Film 41 nicht angebracht ist. Wenn die
magnetische Abdeckung 34 und das den magnetischen Kreis
bildende Element an einer Position mit dem nicht mit einem Film
beschichteten Abschnitt 34d in Kontakt miteinander kommen
oder aneinander angeschlossen werden, kann der magnetische Widerstand
im Vergleich zu dem Fall, in dem sie durch den isolierenden Film 41 in
Kontakt miteinander kommen oder aneinander angeschlossen werden,
reduziert werden.
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Der nicht mit einem Film beschichtete
Abschnitt 34d kann dadurch ausgebildet werden, dass der
Abschnitt abgedeckt wird, wenn der isolierende Film 41 auf
der magnetischen Abdeckung 34 ausgebildet wird.
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Die Funktion des Ventilabschnitts 1 wird
nun kurz erläutert.
Wenn der Magnetabschnitt 2 in einem nicht angeregten Zustand
ist, öffnet
das Ventilelement 20 den Ablassventilsitz 16,
wie in der linken Hälfte
von 1 gezeigt. Die Aus gangsöffnung A
ist in Verbindung mit der Ablassöffnung
R gebracht und die Ausgangsöffnung
A ist zur Atmosphäre
geöffnet. Der
Zufuhrventilsitz 15 ist durch das Ventilelement 20 geschlossen.
In diesem Fall wird Druckluft, welche von der Eingangsöffnung P
in den Durchgang 14 des Ventilsitzkörpers 12 strömt, auf
die ersten und zweiten Fluiddruckanwendungsoberflächen 17 und 18 angewendet.
Da jedoch die Fläche
der ersten Fluiddruckanwendungsoberfläche 17 größer ist
als die der zweiten Fluiddruckanwendungsoberfläche 18, wird der Ventilsitzkörper 12 in
eine Richtung verschoben, in der er gegen den Stopperabschnitt 21 in
dem Ventilkörper 10 drückt. Der
Zufuhrventilsitz 15 befindet sich zum Zeitpunkt der Anregung
des Magnetabschnittes 2 in einer Position nahe der Position
des Ventilelementes 20, und der Ventilsitzkörper 12 ist durch
das Ventilelement 20 geschlossen.
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Wenn der Magnetabschnitt 2 in
diesem Zustand angeregt wird, wird der sich bewegende Kern 33,
wie in der rechten Hälfte
von 1 dargestellt, durch
den festen Kern 32 angezogen, der Zufuhrventilsitz 15 geöffnet und
der Ablassventilsitz 16 zur gleichen Zeit geschlossen.
Der Zufuhrventilsitz 15 wird jedoch zuvor in eine Position
verschoben, in der der Zufuhrventilsitz 15 zum Zeitpunkt der Anregung
in Kontakt mit dem Ventilelement 20 kommt, und der sich
bewegende Kern 33 wird muss nur einen kleinen Hub aufzunehmen.
Daher wird die auf den sich bewegenden Kern 33 ausgeübte Anziehungskraft
vergrößert oder
die zum Öffnen
des Ventils benötigte Anziehungskraft
kann durch einen kleineren Magneten erzeugt werden, und der Ventilsitz 15 kann
einfach geöffnet
werden.
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Wenn der Ventilsitz 15 in
dieser Weise geöffnet
wird, fließt
Druckluft durch den Zufuhrventilsitz 15 in eine zweite
Kammer des Ventilsitzes. Daher wird der Ventilsitzkörper 12 in
eine Richtung bewegt, in der er sich durch den auf die zweite Fluiddruckanwendungsoberfläche 18 angewendeten
Fluiddruck von dem Ventilelement 20 wegbewegt. Dadurch
wird das Ventilelement 20 von dem Zufuhrventilsitz 15 abgehoben,
die Öffnung
wird weiter vergrößert, und
das Ventil öffnet
derart, dass eine große
Durchflussmenge erreicht werden kann.
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Wenn als nächstes die Stromzufuhr zu dem Magnetabschnitt 2 gestoppt
wird, wird der sich bewegende Kern 33 durch die Basiskraft
der Rückstellfeder 38 zurückgeführt, um
den Zufuhrventilsitz 15 zu schließen und den Ablassventilsitz 16 zur
gleichen Zeit zu öffnen.
Im Ergebnis wird der Ventilsitzkörper 12 durch
den Fluiddruck des Durchgangs 14 in Richtung des Ventilelementes 20 bewegt,
der Ventilsitzkörper 12 stößt gegen
den Stopperabschnitt 21 und der Ventilsitzkörper 12 ist
wieder zum Öffnen
mit kleinem Hub des sich bewegenden Kerns 33 vorbereitet.
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Wie in den 4 bis 6 deutlich
gezeigt, ist eine Anschlusseinführöffnung 45 in
einer Verbindungsoberfläche 10a des
aus Kunstharz hergestellten Ventilkörpers 10 mit elektrisch
isolierendem Verhalten in Bezug auf den Magnetabschnitt 2 ausgebildet.
In einem Zustand, in dem Energieversorgungsanschlüsse 40,
welche von dem Spulenkörper 30 des Magnetabschnittes 2 vorstehen,
in die Anschlusseinführöffnungen 45 eingeführt sind,
sind der Magnetabschnitt 2 und der Ventilabschnitt 1 befestigt.
Es ist vorteilhaft, den Magnetabschnitt 2 und den Ventilabschnitt 1 durch
ein Nach-Innen-Verformen eines Eingriffsabschnitts 72,
welcher durch Ausbilden eines Schlitzes 71 in der magnetischen
Abdeckung 34 ausgebildet ist, und durch In-Eingriff-Bringen
des Eingriffsabschnittes 72 mit einer Ausnehmung 46 zu
befestigen, welche in dem Ventilkörper 10 ausgebildet ist.
Es können
jedoch auch andere Mittel verwendet werden. Wenn der Magnetabschnitt 2 und
der Ventilabschnitt 1 befestigt sind und ein Dichtelement 47 dazwischen
angeordnet ist, kann die Anbringöffnung 36 für das Anschlussgehäuse 3 entfernt
und der Magnetabschnitt 2 kann in einer flüssigkeitsdichten
Art und Weise ausgebildet werden.
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Das Anschlussgehäuse 3 ist an dem Magnetabschnitt 2 durch
die in einer Seitenfläche
der magnetischen Abdeckung 34 ausgebildete Anbringöffnung 36 befestigt.
Das Anschlussgehäuse 3 weist
einen Anschlussabschnitt 50 aus Kunstharz auf, welcher
eine Basis des Anschlussgehäuses 3 bildet.
Das Anschlussgehäuse 3 ist
mit einem vorstehenden Element 50a versehen, welches elastisch
ausgebildet ist. Das vorstehende Element 50a wird unter
Druck in die Anbringöffnung 36 eingepasst,
wodurch das vorstehende Element 50a an der magnetischen
Abdeckung 34 befestigt wird. Ein Platinenaufbau 51 ist
an dem Anschlussabschnitt 50 angeordnet, und eine Anschlussabdeckung 60 befindet
sich über
dem Platinenaufbau 51. Der Platinenaufbau 51 weist
eine gedruckte Leiterplatte 52 auf. Auf der Leiterplatte 52 sind
ein Anschlussstecker 53, welcher sich zu den Energieversorgungsanschlüssen 40 in
der Anschlusseinführöffnung 45 erstreckt
und elektrisch leitend mit den Energieversorgungsanschlüssen 40 verbunden ist,
verschiedene elektronische Bauteile 54 eines Energieversorgungsschaltkreises
mit einer Energieversorgungsanzeigelampe 55 und ein Energieversorgungsanschlusspin 56 vorgesehen,
welcher an eine äußere Energieversorgung
angeschlossen wird.
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Es ist nicht immer notwendig, das
Anschlussgehäuse 3 an
dem Magnetabschnitt 2 zu montieren. Das Anschlussgehäuse 3 kann
an dem Ventilkörper 10 in
dem Ventilabschnitt 10 oder zusammen an dem Ventilkörper 10 und
dem Magnetabschnitt 2 angebracht sein.
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Der an die Energieversorgungsanschlüsse 40 angeschlossene
Anschlussstecker 53 wird in die Anschlusseinführöffnung 45 in
dem Ventilkörper 10 durch
eine Öffnung 48 eingeführt, welche
mit der Außenseite
des Ventilkörpers 10 in
Verbindung steht. Der Anschlussstecker 53 weist ein Paar
elektrischer Kontakte auf, die sich bis zu den Energieversorgungsanschlüssen 40 in
der Anschlusseinführöffnung 45 erstrecken
und die Energieversorgungsanschlüsse 40 elastisch
in Sandwichform umfassen (vgl. 6).
Ein Energieversorgungsanschlusspin
56 ist an der Leiterplatte 52 befestigt
und derart angeordnet, dass er sich in eine Anschlussverbindungsöffnung 60a der
Anschlussabdeckung 60 erstreckt.
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Die Anschlussabdeckung 60 deckt
im Wesentlichen den gesamten Platinenaufbau 51 ab, auf dem
verschiedene elektronische Bauteile 54 des Energieversorgungskreises
angebracht sind. Die Abschlussabdeckung 60 wird durch in
Eingriffbringen eines auf dem Anschlussabschnitt 50 vorgesehenen Vorsprungs 50b mit
einer Eingriffsöffnung 60c angebracht
(vgl. 3) montiert. Das
gesamte Anschlussgehäuse 3 kann,
wenn nötig,
in einer wasserdichten Weise ausgebildet sein. Das Anschlussgehäuse 3 weist
nicht nur die Anschlussverbindungsöffnung 60a, welche
den Energieversorgungsanschlusspin 56 aufnimmt, sondern
auch ein lichtdurchlässiges
Lampenfenster 60b auf, das außen an der Energieversorgungsanzeigelampe 55 angeordnet
ist.
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Ein Bezugszeichen 62 in
der Zeichnung stellt eine Schraubenöffnung zum Befestigen des Magnetventils
dar.
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In dem Magnetventil mit dem oben
beschriebenen Aufbau kann die Isolationseigenschaft des Magnetventils
einfach gesichert werden, ohne die Spule 31 für das Magnetventil
einer isolierenden Behandlung zu unterziehen, weil der isolierende
Film 41 auf einer inneren Oberfläche oder einer inneren und äußeren Oberfläche der
magnetischen Abdeckung 34 ausgebildet ist. Weil es nicht
notwendig ist, die Spule 31 einer isolierenden Behandlung
mit einem abdichtenden Band oder einem Harzband zu unterziehen,
wird die äußere Form
nicht vergrößert und die
Anzahl der Produktionsschritte ist klein. Weil der isolierende Film 41 ausgebildet
wird, ist es nicht nötig,
die magnetische Abdeckung 34 einer antikorrodierenden Oberflächenbehandlung
zu unterziehen.
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Die 8 und 9 zeigen eine zweite Ausführungsform
des Magnetventils gemäß der vorliegenden
Erfindung. Die magnetische Abdeckung 34 dieses Magnetven tils
weist eine zylindrische Abdeckung 80 mit einem rechteckigen
Querschnitt auf, welche an ihren gegenüberliegenden Seiten mit Öffnungsabschnitten 80b und 80c und
mit einem magnetischen Deckel 81 versehen ist, welcher
denselben rechteckigen Querschnitt aufweist wie die zylindrische
Abdeckung 80. Die zylindrische Abdeckung 80 wird
durch Biegen einer Metallplatte und durch Befestigen eines Verbindungselementes 80a mittels
Schweißen
oder dgl. derart geformt, dass der Querschnitt eine im Wesentlichen
rechteckige Form bekommt. Der magnetische Deckel 81 ist
dicker als die zylindrische Abdeckung 80. Eine Stufe 81a,
welche in etwa dieselbe Dicke wie die zylindrische Abdeckung 80 aufweist,
ist um den magnetischen Deckel 81 herum vorgesehen. Die Stufe 81a wird
in den einen der Öffnungsabschnitte 80b der
zylindrischen Abdeckung 80 eingepasst und dort festgelegt,
wodurch der Öffnungsabschnitt 80b geschlossen
wird.
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Der feste Kern 32 als festes
magnetisches Element wird an der inneren Oberfläche des magnetischen Deckels 81 durch
Schweißen
oder dgl. befestigt. Der feste Kern 32 wird in einen im
Wesentlichen zentralen Abschnitt der zentralen Öffnung 30a des Spulenkörpers 30 eingeführt. Obwohl
der feste Kern 32 in dieser Ausführungsform von dem magnetischen
Deckel 81 unabhängig
ist, können
der feste Kern 32 und der magnetische Deckel 81 auch
einteilig ausgebildet sein.
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Wie in der ersten Ausführungsform
ist ein isolierender Film 41 auf der inneren Oberfläche oder der
inneren und der äußeren Oberfläche der
zylindrischen Abdeckung 80 und des magnetischen Deckels 81 aufgebracht,
welche die magnetische Abdeckung 34 bilden. In diesem Fall
ist es vorteilhaft, dass nicht mit einem Film beschichtete Abschnitte,
auf welchen der isolierende Film 41 nicht vorgesehen ist,
auf Abschnitten des Öffnungsabschnitts 80b und
der Stufe 81a, an denen die zylindrische Abdeckung 80 und der
magnetische Deckel 81 in Kontakt miteinander kommen, sowie
auf einem Abschnitt der zylindrischen Abdeckung 80, gegen
den die innere Oberfläche
der magnetischen Platte 35 anstößt, oder einem Abschnitt des
magnetischen Deckels 81 ausgebildet sind, mit dem die innere
Oberfläche
des festen Kerns 32 in Kontakt kommt.
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Da der übrige Aufbau der in den 8 und 9 gezeigten Ausführungsform derselbe ist wie
der der in den 1 bis 7 gezeigten vorherigen Ausführungsform,
sind dieselben oder entsprechende Elemente mit denselben Bezugszeichen
versehen. Auf deren genaue Beschreibung wird verzichtet.
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Gemäß der in den 8 bis 9 gezeigten Ausführungsform
weist die magnetische Abdeckung 34 eine solche Struktur
auf, dass einer der Öffnungsabschnitte 80b der
zylindrischen Abdeckung 80, bei der eine magnetische Platte
in eine Richtung gebogen und gegenüberliegende Enden miteinander
verbunden werden, durch den separaten magnetischen Deckel 81 geschlossen
wird. Daher wird der Verbrauch von Material unabhängig von
der Form des Querschnitts der magnetischen Abdeckung 34 reduziert,
und das Magnetventil kann einfach und kostengünstig hergestellt werden.
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10 zeigt
eine dritte Ausführungsform des
Magnetventils der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform
dient der dicker als die zylindrische Abdeckung 80 ausgebildete
magnetische Deckel 81 auch als festes magnetisches Element 32. Eine
innere Oberfläche
des magnetischen Deckels 81 ist flach und bildet eine magnetische
Poloberfläche 81b.
Daher ist der ein separates Element bildende feste Kern im Unterschied
zu der zweiten Ausführungsform
nicht vorgesehen.
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Ein Ende des sich bewegenden Kerns 33 erreicht
ein Ende des Spulenkörpers 30 auf
der Seite des magnetischen Deckels 81 durch die zentrale Öffnung 30a des
Spulenkörpers 30.
Wenn der Spule 31 Strom zugeführt wird, kommt das Ende des
sich bewegenden Kerns 33 in Kontakt mit und löst sich
von der mag netischen Poloberfläche 81b,
welche auf einer inneren Oberfläche
des magnetischen Deckels 81 ausgebildet ist. Die magnetische
Poloberfläche 81b kann
ein nicht mit einem Film beschichteter Abschnitt sein, an dem der
isolierende Film 41 nicht ausgebildet ist.
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Weil der weitere Aufbau der dritten
Ausführungsform
derselbe ist wie der der in den 8 und 9 gezeigten vorherigen Ausführungsform,
werden dieselben oder entsprechende Elemente mit denselben Bezugszeichen
versehen. Auf eine ausführliche Erläuterung
wird verzichtet.
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Entsprechend der dritten Ausführungsform kann
die Anzahl der Teile weiter reduziert werden. Es ist nicht notwendig,
die Mittelachse des festen magnetischen Elementes 32 mit
der Mittelachse der zentralen Öffnung 30a des
Spulenkörpers 30 auszurichten
und die Mittelachse des festen magnetischen Elementes 32 in
die Mittelachse der zentralen Öffnung 32a des
Spulenkörpers 30 einzupassen,
anders als in der in den 1 bis 7 gezeigten ersten und der
in den 8 bis 9 gezeigten zweiten Ausführungsform. Daher
wird es einfacher, den Magnetabschnitt 2 zusammenzubauen.
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Entsprechend dem Magnetventil der
vorliegenden Erfindung, wie es im Detail beschrieben wurde, ist
es möglich,
ein Magnetventil vorzusehen, bei dem die isolierenden Eigenschaften
des Magnetventils einfach gesichert werden können, ohne die Spule des Magnetventils
einer isolierenden Behandlung zu unterziehen. Die äußere Form
des Magnetventils wird nicht vergrößert und die Anzahl der Arbeitsschritte
ist klein, wobei das Magnetventil effektiv einer isolierenden Behandlung
der magnetischen Abdeckung unterzogen wird und eine antikorrodierenden
Oberflächenbehandlung
der magnetischen Abdeckung nicht notwendig ist.