Claims (5)
PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS
1. Magnetventil mit an einer Spindel festliegendem und in deren Achse bewegbarem Magnetanker, der einen Ankerraum in zwei miteinander hydraulisch verbundene Ankerraumabschnitte teilt und dessen Spindel in einem Vorsteuerraum endet, dessen Wandung in Verschlussstellung des Magnetventils einen Austrittsstutzen am Ventilsitz gegen einen Eintrittsstutzen sperrt und der mit dem Austrittsstutzen durch eine bei Betätigung der Spindel freigebbare Öffnung verbindbär ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ankerraum (25) vom; Vorsteuerraum (17) hydraulisch getrennt und unmittelbar mit dem Eintrittsstutzen (2) verbunden ist sowie bei der Bewegung der Spindel (8) keine Volumenänderung erfährt.1. Solenoid valve with an armature fixed to a spindle and movable in its axis, which divides an armature space into two hydraulically connected armature space sections and whose spindle ends in a pilot control space, the wall of which blocks an outlet socket on the valve seat against an inlet socket in the closed position of the solenoid valve and which with can be connected to the outlet nozzle by an opening which can be released when the spindle is actuated, characterized in that the anchor space (25) from; The pilot control chamber (17) is hydraulically separated and directly connected to the inlet port (2), and there is no change in volume when the spindle (8) is moved.
2. Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (8) nahezu kraftentlastet ist.2. Solenoid valve according to claim 1, characterized in that the spindle (8) is almost unloaded.
3. Magnetventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kraftentlastung in der Spindel (8) eine Längsbohrung (18) vorgesehen ist.3. Solenoid valve according to claim 2, characterized in that a longitudinal bore (18) is provided in the spindle (8) to relieve the force.
4. Magnetventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (8) in der offenen Ventilstellung mit ihrem mägnetseitigen Ende die Längsbohrung (18) an deren magnetseitigen Ende dicht absperrt.4. Solenoid valve according to claim 3, characterized in that the spindle (8) in the open valve position with its end on the magnet side tightly blocks the longitudinal bore (18) at its end on the magnet side.
5. Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Ventilsitz (4) zugeordnete Wandung des Vorsteuerraumes (17) als Verschlussstück (6) mit Innenführung ausgebildet ist.5. Solenoid valve according to Claim 1, characterized in that the wall of the pilot control chamber (17) associated with the valve seat (4) is designed as a closure piece (6) with an inner guide.
Die Erfindung betrifft ein Magnetventil mit an einer Spindel festliegendem und in deren Achse bewegbarem Magnetanker, der einen Ankerraum in zwei miteinander hydraulisch verbundene Ankerraumabschnitte teilt und dessen Spindel in einem Vorsteuerraum endet, dessen Wandung in Ver-schlussstellung des Magnetventils einen Austrittsstutzen am Ventilsitz gegen einen Eintrittsstutzen sperrt und der mit dem Austrittsstutzen durch eine bei Betätigung der Spindel freigebbare Öffnung verbindbar ist.The invention relates to a solenoid valve with an armature that is fixed to a spindle and can be moved along its axis, which divides an armature space into two hydraulically connected armature space sections and whose spindle ends in a pilot control space, the wall of which has an outlet port on the valve seat against an inlet port in the closed position of the solenoid valve blocks and which can be connected to the outlet nozzle by an opening that can be released when the spindle is actuated.
Bei derartigen Magnetventilen ist der Magnetankerraum mit dem Vorsteuerraum identisch oder frei verbunden. Damit nimmt ein relativ grosser und aus dem Ventil herausragender Raum an den thermodynamischen Vorgängen, welche durch die zur Steuerung benötigten Druckänderungen bedingt sind, teil, d. h. in jenem Raum treten bei Temperaturunterschieden zwischen Fluid und Wand Verdampfungs- oder Kondensationsvorgänge auf, welche das rasche Funktionieren erheblich beeinträchtigen.In such solenoid valves, the magnet armature space is identical to or freely connected to the pilot control space. Thus, a relatively large space protruding from the valve takes part in the thermodynamic processes which are caused by the pressure changes required for control, i. H. in that space, if there are temperature differences between the fluid and the wall, evaporation or condensation processes occur which significantly impair rapid functioning.
Angesichts dieser Gegebenheiten hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, ein Magnetventil der eingangs erwähnten Art ohne diese Mängel zu schaffen.In view of these circumstances, the inventor has set himself the goal of creating a solenoid valve of the type mentioned above without these shortcomings.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Ankerraum vom Vorsteuerraum hydraulisch getrennt und immittelbar mit dem Eintrittsstutzen verbunden ist sowie bei der Bewegung der Spindel keine Volumenänderung erfährt.The object is achieved in that the armature space is hydraulically separated from the pilot control space and is directly connected to the inlet nozzle, and there is no change in volume when the spindle is moved.
Da der Vorsteuerraum durch diese Massnahme im Volumen sehr klein gehalten und ausserdem fast ganz im Ventilinneren untergebracht werden kann, werden die Schalt-Zeitkonstanten klein und praktisch nicht von Kondensations-resp. Verdampfungs Vorgängen nachteilig beeinflusst.Since the volume of the pilot control chamber can be kept very small by this measure and can also be accommodated almost entirely inside the valve, the switching time constants are small and practically unaffected by condensation or Evaporation processes adversely affected.
Weitere Vorteile und Einzelheiten sind der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie der Zeichnung zu entnehmen; deren einzige Figur zeigt einen Querschnitt durch eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Ventils.Further advantages and details can be found in the following description of a preferred exemplary embodiment and in the drawing; its only figure shows a cross section through an embodiment of the valve according to the invention.
In einem Ventilgehäuse 1 mit Eintrittsstutzen 2, Austrittsstutzen 3 und Sitz 4 ist eine Betätigungsgruppe kraftschlüssig und dicht gelagert, welche aus einem Führungszylinder 5, einem Verschlussstück 6, einem Magnetanker 7 mit einer Spindel 8, einer Magnetspule 9, Polschuhen 10 und 11, einer Haltemutter 12 sowie einer Rückstellfeder 13 besteht. Die Spindel 8 ist an ihrem ventilseitigen Ende mit einem Dichtkegel 14 versehen, welcher eine Öffnung 15 im Verschlussstück 6 dicht verschliessen kann. Der Dichtkegel 14 ist an seinem abgestumpften Ende mit einem Zugelement 16 versehen, welches nach Überwindung eines Spiels das Verschlussstück 6 vom Sitz 4 wegziehen kann, ohne jedoch jene Öffnung 15 zu verschliessen.In a valve housing 1 with inlet nozzle 2, outlet nozzle 3 and seat 4, an actuating group is mounted in a non-positive and sealed manner, which consists of a guide cylinder 5, a closure piece 6, a magnet armature 7 with a spindle 8, a magnet coil 9, pole shoes 10 and 11, a retaining nut 12 and a return spring 13 consists. At its valve-side end, the spindle 8 is provided with a sealing cone 14 which can tightly close an opening 15 in the closure piece 6 . The sealing cone 14 is provided at its truncated end with a pulling element 16 which, after overcoming a play, can pull the closure piece 6 away from the seat 4, but without closing that opening 15.
Ein Vorsteuerraum 17 ist über eine Spindelbohrung 18 mit einem Raum 19 dauernd verbunden. Die Spindel 8 ist dadurch weitgehend kraftentlastet, weil an ihren nahezu gleich grossen Stirnflächen dauernd der gleiche Druck herrscht. Das Volumen eines vorgesehenen Ankerraumes 25 bleibt bei Bewegung des Magnetkerns 7 mit Spindel 8 konstant. Ausgleichsbohrungen 20 gewährleisten die interne Zirkulation des Fluids innerhalb des Raumes 25. Der Ankerraum 25 ist durch Bohrungen 21 mit dem Eintrittsraum 2 verbunden. Der Raum 25 ist in offener Stellung des Ventils durch den Dichtsitz 22 vom Raum 19 und damit auch vom Vorsteuerraum 17 dicht abgetrennt.A pilot chamber 17 is permanently connected to a chamber 19 via a spindle bore 18 . The force on the spindle 8 is largely relieved because the same pressure constantly prevails on its end faces, which are almost the same size. The volume of an envisaged armature space 25 remains constant when the magnet core 7 with the spindle 8 moves. Compensating bores 20 ensure the internal circulation of the fluid within the space 25. The armature space 25 is connected to the inlet space 2 by bores 21. FIG. In the open position of the valve, the space 25 is tightly separated from the space 19 and thus also from the pilot control space 17 by the sealing seat 22 .
Die Zeichnung zeigt das Ventil «stromlos» bei beliebigem Eintrittsdruck im Raum 2 und einem Austrittsdruck im Raum 3, welcher gleich oder kleiner als der Eintrittsdruck ist. Spindel 8 und Verschlussstück 6 werden durch die Kraft der Feder 13 in der geschlossenen Ventilstellung gehalten. Wird die Magnetspule 9 durch Schliessen des Stromkreises 23 über eine Gleichstromquelle erregt, so stellt sich ein magnetischer Fluss ein, welcher, etwa ausgehend vom Polschuh 11, durch den nicht magnetisierbaren Führungszylinder 5, den Fluidraum 25, den Anker 7, den Fluidspalt 24, die Wand des Führungszylinders 5 und den Polschuh 10, in den Aus-senmantel am Polschuh 11 fliesst. Der Anker 7 erfährt dabei eine Kraft im öffnenden Sinne des Ventils, welche sowohl die auf die Spindel 8 wirkende Restkraft sowie die Spannkraft der Feder 13 überwindet und damit das Ventil öffnet.The drawing shows the "currentless" valve at any inlet pressure in chamber 2 and an outlet pressure in chamber 3 which is the same as or lower than the inlet pressure. Spindle 8 and locking piece 6 are held in the closed valve position by the force of spring 13 . If the magnetic coil 9 is excited by closing the electric circuit 23 via a direct current source, a magnetic flux is set up which, for example starting from the pole shoe 11, flows through the non-magnetizable guide cylinder 5, the fluid space 25, the armature 7, the fluid gap 24, the Wall of the guide cylinder 5 and the pole piece 10, flows into the outer jacket on the pole piece 11. The armature 7 experiences a force in the opening direction of the valve, which overcomes both the residual force acting on the spindle 8 and the clamping force of the spring 13 and thus opens the valve.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das der Figur gezeigte Ausführungsbeispiel eines stromlos geschlossenen Ventils. Die Konstruktionsprinzipien sind ebensogut auf Ausführungsformen mit «stromlos offen»-Charakter anwendbar.The invention is not limited to the embodiment shown in the figure of a normally closed valve. The design principles are equally applicable to embodiments with a "normally open" character.
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1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings