DE102016206034A1 - Electromagnetic valve, in particular for slip-controlled motor vehicle brake systems - Google Patents
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Abstract
Um ein sanftes Schaltverhalten – insbesondere bei Elektromagnetventilen – zu schaffen, die stromlos geschlossen sind, ist es schon bekannt, zwei Ventilschließkörper (7, 8) vorzusehen, wobei der erste Ventilschließkörper (7) einen im Durchmesser kleinen Ventildurchgang (5) im zweiten Ventilschließkörper (8) zu schließen vermag und der zweite Ventilschließkörper (8) dazu dient, einen querschnittsgroßen Ventildurchgang (6) im Gehäuse des Ventils zu schließen. Der zweite Ventilschließkörper (8) ist von einer Ventilfeder (17) belastet, die in der Anfangsphase eines Öffnungsvorganges diesen noch in seiner Schließposition hält. Erst wenn ein gewisser Druckausgleich stattgefunden hat, tritt die Ventilfeder (17) in Wirkung und zieht den zweiten Ventilschließkörper (8) gegen den ersten Ventilschließkörper (7), so dass der erste Ventildurchgang (5) geschlossen ist und für den weiteren Druckausgleich der zweite Ventildurchgang (6) zur Verfügung steht. In der vorliegenden Erfindung ist die Ventilfeder (17) als Zugfeder ausgeführt, die zwischen dem ersten und dem zweiten Ventilschließkörper (7, 8) angeordnet ist und eine auf Zug belastete Verbindung zwischen diesen herstellt.In order to provide a smooth switching behavior - especially in solenoid valves - which are normally closed, it is already known to provide two valve closing bodies (7, 8), wherein the first valve closing body (7) has a small diameter valve passage (5) in the second valve closing body ( 8) is able to close and the second valve closing body (8) serves to close a cross-sectional valve passage (6) in the housing of the valve. The second valve closing body (8) is loaded by a valve spring (17), which still holds it in its closed position in the initial phase of an opening process. Only when a certain pressure equalization has taken place, the valve spring (17) comes into effect and pulls the second valve closing body (8) against the first valve closing body (7), so that the first valve passage (5) is closed and for the further pressure equalization of the second valve passage (6) is available. In the present invention, the valve spring (17) is designed as a tension spring, which is arranged between the first and the second valve closing body (7, 8) and produces a tension-loaded connection between them.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Elektromagnetventil, insbesondere für schlupfgeregelte Kraftfahrzeug-Bremsanlagen, mit einem Ventilgehäuse, in dem sich ein erster und ein zweiter Ventilschließkörper in koaxialer Anordnung befinden, die einen ersten und einen zweiten Ventildurchgang zu öffnen oder zu verschließen vermögen, wobei der erste Ventildurchgang einen kleineren Querschnitt aufweist als der zweite Ventildurchgang, mit einem in das Ventilgehäuse einmündenden Druckmitteleinlass und einem Druckmittelauslass, wobei der erste Ventilschließkörper abhängig von der elektromagnetischen Erregung einer Ventilspule den im zweiten Ventilschließkörper gelegenen ersten Ventildurchgang zu öffnen oder zu verschließen vermag und wobei der zweite Ventilschließkörper unter dem Einfluss einer Ventilfeder ausschließlich in der Offenstellung des ersten Ventildurchganges den zweiten Ventildurchgang freigibt, so dass ein im Druckmitteleinlass anstehendes Druckmittel entlang einem Strömungsweg innerhalb des Ventilgehäuses, in dem sich der erste als auch zweite Ventildurchgang befindet, zum Druckmittelauslass gelangt.The invention relates to a solenoid valve, in particular for slip-controlled motor vehicle brake systems, with a valve housing in which a first and a second valve closing body are in coaxial arrangement, which are able to open or close a first and a second valve passage, wherein the first Valve passage has a smaller cross-section than the second valve passage, with an opening into the valve housing pressure medium inlet and a Druckmittelauslass, the first valve closing body depending on the electromagnetic excitation of a valve spool is able to open or close located in the second valve closing body first valve passage and wherein the second valve closing body under the influence of a valve spring releases the second valve passage exclusively in the open position of the first valve passage, so that a pressure medium present in the pressure medium inlet runs along a S flow path within the valve housing, in which the first and second valve passage is located, passes to the pressure medium outlet.
Ein derartiges Elektromagnetventil ist in der
Das Elektromagnetventil ist stromlos geschlossen. Es wird geöffnet, in dem der Elektromagnet des Ventils strombeaufschlagt wird, so dass ein Magnetanker, der mit dem ersten Ventilschließkörper verbunden ist, gegen einen Magneten gezogen wird.Such a solenoid valve is in the
The solenoid valve is normally closed. It is opened, in which the solenoid of the valve is energized, so that a magnet armature, which is connected to the first valve closing body, is pulled against a magnet.
Damit wird gleichzeitig der erste Ventildurchgang im zweiten Ventilschließkörper geöffnet, so dass zunächst darüber Druckmittel vom Druckmitteleinlass zum Druckmittelauslass gelangt.Thus, the first valve passage in the second valve closing body is opened at the same time, so that first passes through pressure medium from the pressure medium inlet to the pressure medium outlet.
Da der Querschnitt des ersten Ventildurchganges klein ist, erfolgt der Druckausgleich nur langsam. Der erste Ventilschließkörper ist dabei einerseits vom Druck am Druckmitteleinlass und andererseits vom Druck am Druckmittelauslass des Ventils belastet, wodurch – da der zweite Ventildurchgang im Querschnitt größer ist als der erste – der Druck am Druckmittelauslass den ersten Ventilschließkörper zunächst, d. h solange noch kein Druckausgleich stattgefunden hat, gegen den zweiten Ventildurchgang drückt, so dass dieser geschlossen bleibt. Since the cross section of the first valve passage is small, the pressure compensation takes place only slowly. The first valve closing body is loaded on the one hand by the pressure at the pressure medium inlet and on the other hand by the pressure at the pressure medium outlet of the valve, whereby - since the second valve passage is larger in cross section than the first - the pressure at the pressure medium outlet first valve closing body, d. h as long as no pressure equalization has taken place, press against the second valve passage, so that it remains closed.
Der erste Ventilschließkörper ist von einer Ventilfeder belastet, die gegen den Druck am Druckmitteleinlass arbeitet. The first valve closing body is loaded by a valve spring, which works against the pressure at the pressure medium inlet.
Nachdem der erste Ventildurchgang geöffnet worden ist und sich dadurch nach und nach ein Druckausgleich einstellt, gibt es einen bestimmten Punkt, bei dem die Gesamtdruckkraft auf den ersten Ventilschließkörper kleiner wird als die Kraft der Ventilfeder, so dass diese den zweiten Ventilschließkörper vom zweiten Ventildurchgang abhebt und diesen öffnet.After the first valve passage has been opened, thereby gradually adjusting pressure equalization, there is a certain point where the total pressure force on the first valve closing body becomes smaller than the force of the valve spring so as to lift the second valve closing body from the second valve passage and this opens.
Der weitere Druckmittelabfluss erfolgt jetzt rasch über den großen Querschnitt des zweiten Ventildurchganges.The further pressure medium discharge now takes place rapidly over the large cross section of the second valve passage.
Durch eine derartige zweistufige Ausbildung des Ventils lässt sich ein weicher Öffnungsvorgang realisieren. By such a two-stage design of the valve, a soft opening operation can be realized.
Die Ventilfeder ist als Druckfeder ausgelegt und dazu von unten, d. h. gegen eine Fläche, die zum zweiten Ventildurchgang gerichtet ist, gegen einen Bund am zweiten Ventilschließkörper angelegt. The valve spring is designed as a compression spring and from below, d. H. against a surface, which is directed to the second valve passage, applied against a collar on the second valve closing body.
Um eine dem Bund gegenüberliegende Abstützung für die Ventilfeder zu realisieren, befindet sich am Magnetanker eine Hülse, die unter den Bund greift und einen nach innen gerichteten Absatz aufweist, an dem die Ventilfeder abgestützt wird. Es wird also ein zusätzliches Bauteil, nämlich die Hülse, benötigt, um eine Abstützung für die Ventilfeder zu schaffen. To realize a support opposite to the federal government for the valve spring, located on the armature a sleeve which engages under the collar and has an inwardly directed shoulder, on which the valve spring is supported. Thus, an additional component, namely the sleeve, is needed to provide support for the valve spring.
Die Erfindung beruht auf der Aufgabe, weiterhin einen weichen Schaltvorgang – wie oben erläutert – zu realisieren und dabei aber zu einem einfacheren Aufbau des Ventils zu gelangen. The invention is based on the object to continue to realize a soft switching operation - as explained above - and thereby to achieve a simpler construction of the valve.
Die Erfindung wird dadurch gelöst, dass die Ventilfeder zwischen dem ersten und dem zweiten Ventilschließkörper angeordnet ist und an diesen derart angebracht ist, dass eine auf Zug belastende Verbindung zwischen den Ventilschließkörpern hergestellt ist.The invention is achieved in that the valve spring is arranged between the first and the second valve closing body and is attached thereto in such a way that a train-loading connection between the valve closing bodies is made.
Im Gegensatz zum Stand der Technik wird somit die Ventilfeder nicht als Druckfeder, sondern als Zugfeder genutzt. Dies hat den Vorteil, dass auf ein weiteres Bauteil, das eine Abstützung für die Ventilfeder realisiert, verzichtet werden kann. In contrast to the prior art, the valve spring is thus not used as a compression spring, but as a tension spring. This has the advantage that can be dispensed with another component that realizes a support for the valve spring.
Vorzugsweise ist die Ventilfeder so ausgelegt, dass die Ventilfeder einen Minimalhub und einen Maximalhub aufweist, wobei der Minimalhub vorliegt, wenn der erste Ventilschließkörper am ersten Ventildurchgang anliegt, und der Maximalhub vorliegt, wenn der erste Ventilschließkörper vom zweiten Ventilschließkörper beabstandet ist und der zweite Ventilschließkörper am zweiten Ventildurchgang anliegt, und dass die Federeigenschaft der Ventilfeder so eingerichtet ist, dass die Federkraft im Maximalhub kleiner ist als eine vorgegebene Haltekraft, die sich aus dem auf die Querschnittdifferenz des zweiten und ersten Ventildurchganges bezogenen Druckdifferenzwert am zweiten Ventilkörpers bestimmt, bei dem dieser sich in einer Position befindet, bei der der zweite Ventildurchgang noch geschlossen ist aber noch kein Druckausgleich zwischen dem Eingangsdruck und dem Ausgangsdruck stattgefunden hat, aber größer ist als eine Lösekraft, die sich aus dem auf die Querschnittdifferenz des zweiten und ersten Ventildurchganges bezogenen Druckdifferenzwert am zweiten Ventilkörpers bestimmt, bei dem dieser sich in einer Position befindet, bei der der zweite Ventildurchgang noch geschlossen ist, aber wegen des geöffneten ersten Ventildurchganges schon wenigstens ein teilweiser Druckausgleich zwischen dem Eingangsdruck und dem Ausgangsdruck stattgefunden hat.Preferably, the valve spring is designed so that the valve spring has a minimum stroke and a maximum stroke, wherein the minimum stroke is present when the first valve closing body abuts the first valve passage, and the maximum stroke is present when the first valve closing body is spaced from the second valve closing body and the second valve closing body on second valve passage is applied, and that the spring property of the valve spring is set so that the spring force in the maximum stroke is smaller than a predetermined holding force, which is determined by the difference in cross-section of the second and first valve passage pressure difference value at the second valve body, in which this a position at which the second valve passage is still closed but has not yet taken place pressure equalization between the inlet pressure and the outlet pressure, but is greater than a release force, which is determined by the pressure difference value based on the cross-sectional difference of the second and first valve passage on the second valve body, in which it is in a position at which second valve passage is still closed, but because of the opened first valve passage has already taken place at least a partial pressure equalization between the inlet pressure and the outlet pressure.
Diese Abstimmung der Ventilfeder bewirkt, dass ihre Federkraft nicht ausreicht, den zweiten Ventilschließkörper nachzuziehen, solange noch kein Druckausgleich stattgefunden hat. Der zweite Ventilschließkörper verbleibt vielmehr zunächst in seiner Schließposition am zweiten Ventildurchgang.This vote of the valve spring causes their spring force is insufficient to follow the second valve closing body, as long as no pressure equalization has taken place. Rather, the second valve closing body initially remains in its closed position on the second valve passage.
Erst wenn ein gewisser Druckausgleich stattgefunden hat und die Gesamtdruckkraft auf den zweiten Ventilschließkörper sich verringert hat, ist die Federspannung in der Lage, den zweiten Ventilschließkörper vom zweiten Ventildurchgang abzuheben und diesen zu öffnen.Only when a certain pressure equalization has taken place and the total pressure force on the second valve closing body has decreased, the spring tension is able to lift the second valve closing body from the second valve passage and to open it.
Um die Ventilfeder zu befestigen, wird vorgeschlagen, dass der Magnetanker an seiner dem zweiten Ventilschließkörper zugewandten Seite einen ersten Sockel und der diesem Sockel gegenüber liegenden Stirnseite des zweiten Ventilschließkörpers einen zweiten Sockel aufweist, wobei die Ventilfeder mit ihren Enden jeweils an einer der Sockel befestigt ist.In order to secure the valve spring, it is proposed that the magnet armature on its side facing the second valve closing body a first base and the base of this opposite end face of the second valve closing body has a second base, wherein the valve spring is secured with its ends in each case on one of the pedestals ,
Die Befestigung lässt sich besonders einfach realisieren, wenn die Ventilfeder eine Zylinderfeder ist und dass die Sockel jeweils eine zylindrische Form haben und die Enden der Ventilfeder auf die Sockel aufgesteckt sind. The attachment is particularly easy to implement when the valve spring is a cylinder spring and that the pedestals each have a cylindrical shape and the ends of the valve spring are attached to the base.
Es sind keine weiteren Befestigungsmittel notwendig, wenn der Innendurchmesser der Ventilfeder etwas kleiner ist als die Außendurchmesser der Sockel, so dass die Innenseite der Ventilfeder reibschlüssig an der Mantelfläche der Sockel gehalten ist. There are no further fastening means necessary if the inner diameter of the valve spring is slightly smaller than the outer diameter of the base, so that the inside of the valve spring is frictionally held on the lateral surface of the base.
Die Differenz des Innendurchmessers der Zylinderfeder zu den Außendurchmessern der Sockel muss so gewählt sein, dass der Reibschluss eine größere Befestigungskraft vermittelt, als es die Lösekraft ist. The difference of the inner diameter of the cylinder spring to the outer diameters of the base must be chosen so that the frictional engagement gives a greater fastening force than is the release force.
Die Erfindung sieht weiterhin vor, dass der zweite Ventilschließkörper als Drehteil aus Automatenstahl hergestellt ist. The invention further provides that the second valve closing body is made as a turned part of free cutting steel.
Außerdem sieht die Erfindung vor, dass das Ventilgehäuse einteilig ausgeführt ist, dessen vom zweiten Ventildurchgang abgewandtes offenes Hülsenende von einem als Magnetkern wirksamen Stopfen verschlossen ist, der als Kaltschlag bzw. Fließpressteil ausgebildet ist.In addition, the invention provides that the valve housing is made in one piece, the remote from the second valve passage open sleeve end is closed by an effective as a magnetic core plug, which is designed as a cold impact or extrusion part.
Im Folgenden wird anhand eines Ausführungsbeispiels die Erfindung näher erläutert. Die einzige Fig. zeigt einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Ventil.In the following, the invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. The only Fig. Shows a longitudinal section through a valve according to the invention.
Das Elektromagnetventil besitzt demnach ein einteiliges, im Tiefziehverfahren dünnwandig ausgeführtes Ventilgehäuse
Am unteren Ende des Haltekragens
Hierzu ist der erste Ventilschließkörper
Infolge der Wirkung der zwischen dem Stopfen
Der im Wesentlichen als Querkanal im Ventilträger ausgebildete Druckmitteleinlass
Der zweite Ventildurchgang
Im Gegensatz zu der Ausführung im Stand der Technik ist die Ventilfeder
Dazu besitzt der Magnetanker
Der zweite Ventilschließkörper
Die Stirnseite des Sockels
Die Ventilfeder
Die Ventilfeder
Mit Öffnen des Ventils wird der Magnetanker
Nun kann Druckmittel vom Druckmitteleinlass
Zu einem bestimmten Zeitpunkt wird aber ein Druck am Druckmittelauslass
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Ventilgehäuse valve housing
- 22
- Haltekragen retaining collar
- 44
- Magnetanker armature
- 55
- erster Ventildurchgang first valve passage
- 66
- zweiter Ventildurchgang second valve passage
- 77
- erster Ventilschließkörper first valve closing body
- 88th
- zweiter Ventilschließkörper second valve closing body
- 99
- Hülse shell
- 1010
- Ventilsitzkörper Valve seat body
- 1111
- Ventilkugel valve ball
- 1313
- Druckmitteleinlass Pressure inlet
- 1414
- Stopfen Plug
- 1616
- Schließfeder closing spring
- 1717
- Ventilfeder valve spring
- 1818
- Querbohrung cross hole
- 1919
- Druckmittelauslass pressure medium outlet
- 2020
- Sockel base
- 2323
- Sockel base
- 2424
- Ventilsitz valve seat
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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