DE10004692A1 - Electromagnetic valve has two shell housings telescopically engaged embedded in a body part with a metallic seal - Google Patents
Electromagnetic valve has two shell housings telescopically engaged embedded in a body part with a metallic sealInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a solenoid valve according to the Preamble of claim 1.
Aus der DE 196 03 381 A1 ist ein Elektromagnetventil der an gegebenen Art bekannt geworden, das zur Befestigung des Ven tilgehäuses im Ventilaufnahmekörper eine mit einer Clinchkontur versehene Magnetschlussscheibe aufweist, auf der eine Ventilspule mit einem Jochring ruht. Die Magnet schlussscheibe nimmt gleichzeitig das offene Ende eines dom förmigen Hülsenteils auf. Der Ventilsitz ist an einem Zylin dereinsatz befestigt, der sich bis zu einem Magnetanker in das Hülsenteil erstreckt.From DE 196 03 381 A1 an electromagnetic valve is known given kind become known that for the attachment of Ven tilgehäuses in the valve body with one Clinch contour provided magnetic washer on which rests a valve spool with a yoke ring. The magnet end plate simultaneously takes the open end of a cathedral shaped sleeve part. The valve seat is on a cylinder the insert attached, which extends into a magnetic armature the sleeve part extends.
Das Ventilgehäuse besteht demnach aus dem sich in das Hül senteil erstreckenden Zylindereinsatz und dem daran befe stigten Ventilsitz. Infolge der auf das Ventilgehäuse ein wirkenden Einpresskraft ist der Zylindereinsatz aus einem massiven Drehteil hergestellt. Insgesamt ist der Herstell aufwand für das Ventil relativ hoch.The valve housing therefore consists of the in the sleeve part extending cylinder insert and befe on it constant valve seat. As a result of the valve body The pressing force is the cylinder insert from one massive turned part. Overall, the manufacture expenditure for the valve relatively high.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Elektromagnetventil der angegebenen Art mit möglichst geringem Aufwand herzu stellen, wobei die mechanische Beanspruchung des Ventils als auch die notwendigen Einstellmaßnahmen auf ein Minimum be grenzt werden sollen.The object of the invention is an electromagnetic valve of the specified type with as little effort as possible set, the mechanical stress on the valve as also the necessary adjustment measures to a minimum should be limited.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für ein Elektromagnetven til der angegebenen Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is inventively for an electromagnetic valve til of the specified type with the characteristic features of claim 1 solved.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen im nachfolgenden aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles hervor.Other features, advantages and possible uses of the In the following go from the description of an invention Embodiment emerges.
Die Fig. 1 zeigt in erheblich vergrößerter Darstellung einen Halbschnitt durch ein Elektromagnetventil, dessen Ventilge häuse aus zwei ineinander gefügte, als Blechformteile im Tiefziehverfahren hergestellte Hülsenteile 1, 2 besteht, so dass eine eigenständig handhabbare und funktionsfähig vor montierte Ventilbaugruppe hergestellt ist, die abbildungsge mäß im unteren, zweiten Hülsenteil 2 einen plattenförmigen Ventilsitz 5 aufnimmt. Die Ventilbaugruppe trägt im domför mig geschlossenen Hülsenteil 1 einen Magnetanker 7. Das vom ersten Hülsenteil 1 abgewandte offene Ende des zweiten Hül senteils 2 weist einen elastischen Presssitz in der Funktion eines metallischen Dichtsitzes 12 auf, der in Verbindung mit der Bohrungswandung des Ventilaufnahmekörpers 4 zustande kommt, so dass ein Kurzschlussstrom zwischen den den Venti laufnahmekörper 4 durchdringenden beiden Druckmittelkanälen 13, 14 entlang der Wandung, d. h. zwischen dem Elektromagnet ventil und dem Ventilaufnahmekörper 4, verhindert wird. Bei de Hülsenteile 1, 2 sind mit ihren vom Ventilsitz 5 und dem Magnetanker 7 abgewandten Abschnitten teleskopartig ineinan der geschoben und in diesem Überdeckungsbereich von außen mittels einer Laserschweißung unlösbar verbunden. Fig. 1 shows a significantly enlarged representation of a half section through a solenoid valve, the Ventilge housing from two nested, as sheet metal parts made in the deep-drawing process sleeve parts 1 , 2 , so that an independently manageable and functional pre-assembled valve assembly is made, the mounts according to in the lower, second sleeve part 2 receives a plate-shaped valve seat 5 . The valve assembly carries in domför mig closed sleeve part 1 a magnet armature. 7 Facing away from the first sleeve member 1 open end of the second Sleeve Shirt senteils 2 has an elastic press-fit in the function of a metal sealing seat 12, which comes into contact with the bore of the valve accommodating body 4 about, so that a short circuit current between the Venti intake body 4 penetrating both Pressure medium channels 13 , 14 along the wall, ie between the solenoid valve and the valve receiving body 4 , is prevented. In de sleeve parts 1 , 2 with their sections facing away from the valve seat 5 and the magnet armature 7 are telescopically pushed into one another and in this overlap area are permanently connected from the outside by means of laser welding.
Um das aus den beiden Hülsenteilen 1, 2 bestehende Ventilge häuse in dem abbildungsgemäßen Ventilaufnahmekörper 4 zu be festigen, weist das äußere, über das zweite Hülsenteil 2 ra gende erste Hülsenteil 1 am zunächst offenen Ende einen ko nischen Haltekragen 3 auf, der durch eine Außenverstemmung 18 an der Oberfläche des Ventilaufnahmekörpers 4 sicher und auch druckmitteldicht in einer Ventilaufnahmebohrung befe stigt ist. Gegebenenfalls kann anstelle der gezeigten Außen verstemmung 18 der Haltekragen 3 bei entsprechender Schweißeignung der Werkstoffe auch am Ventilaufnahmekörper 4 direkt angeschweißt werden.To the existing from the two sleeve parts 1 , 2 Ventilge housing in the illustrated valve holder body 4 to be fastened, the outer, via the second sleeve part 2 ra lowing first sleeve part 1 at the initially open end of a ko African retaining collar 3 , which by an external caulking 18 on the surface of the valve receptacle body 4 is secure and also pressure-tight in a valve receptacle bore. If necessary, instead of the caulking 18 shown, the retaining collar 3 can also be welded directly to the valve receiving body 4 if the materials are suitable for welding.
Das innere, sowohl im Ventilaufnahmekörper 4 als auch im er sten Halteteil 1 befindliche Halteteil 2 weist ferner einen vorzugsweise hohlkehlenförmig verengten bzw. verjüngten Stu fenabschnitt 9 auf Höhe des horizontal im Ventilaufnahmekör per 4 verlaufenden Druckmittelkanals 13 auf. Der Außenbe reich des Stufenabschnitts 9 ist zweckmäßigerweise von einem ringförmigen Filter 10 umgeben. Der Stufenabschnitt 9 über nimmt gleichzeitig eine Führungsfunktion am Stößel 19 des Ventilschließgliedes 8, um die exakte Zentrierung des Ven tilschließgliedes 8 gegenüber dem Ventilsitz 5 zu ermögli chen. Andererseits gewährleistet der Stufenabschnitt 9 in der Funktion eines Federanschlags das Abstützen der den Stö ßel 19 gegen den Magnetanker 7 drückenden Rückstellfeder 11.The inner, both in the valve receptacle body 4 and in the he holding part 1 located holding part 2 also has a preferably chamfered or tapered Stu fen section 9 at the level of the horizontally in the valve receiving body by 4 pressure medium channel 13 . The Außenbe rich of the step portion 9 is advantageously surrounded by an annular filter 10 . The step portion 9 simultaneously assumes a guiding function on the plunger 19 of the valve closing member 8 to the exact centering of the Ven tilschließgliedes against the valve seat 5 to 8 chen ermögli. On the other hand, the step section 9 ensures, in the function of a spring stop, that the restoring spring 11 presses the plunger 19 against the magnet armature 7 .
Ein an die Innenkontur des zweiten Hülsenteils 2 angepass tes, als Magnetkern 6 wirksames Ringteil befindet sich kraftschlüssig in Nähe des Magnetankers 7 gehalten. Durch das Ringteil erstreckt sich der Stößel 19 auf die ihm zuge wandte Stirnfläche des Magnetankers 7, an dem er lose an liegt, weshalb der Stößel 19 mit geringer Spielpassung im Ringteil geführt ist.An adapted to the inner contour of the second sleeve part 2 tes, acting as a magnetic core 6 ring part is held in a non-positive manner in the vicinity of the magnet armature 7 . Through the ring part of the plunger 19 extends to the face of the magnet armature 7 facing him, on which it lies loosely, which is why the plunger 19 is guided with little clearance in the ring part.
Die Druckmittelverbindung zwischen den quer als auch längs zur Ventilrotationsachse im Ventilaufnahmekörper 4 angeord neten Druckmittelkanälen 13, 14 ist abbildungsgemäß in der elektromagnetisch stromlos offenen Ventilgrundstellung ge währleistet. In der elektromagnetisch erregten Ventilschalt stellung herrscht eine Unterbrechung der Druckmittelverbin dung über den dann vom Ventilschließglied 8 verschlossenen Ventilsitz 5. Über das in dem zweiten, inneren Hülsenteil 2 auf Höhe des Stufenabschnitts 9 befindliche Durchgangsboh rung 15 erfolgt sodann kein Druckmittelaustausch zwischen den beiden Druckmittelkanälen 13, 14. Diese Durchgangsbohrung 15 kann bei Wunsch oder Bedarf als beispielsweise im Präge verfahren hergestellte Kalibrierbohrung ausgeführt sein, die dann die Funktion einer Blende übernimmt.The pressure medium connection between the transversely and longitudinally to the valve rotation axis in the valve receiving body 4 angeord Neten pressure medium channels 13 , 14 is guaranteed in the electromagnetically de-energized open basic valve position GE. In the electromagnetically excited valve switching position there is an interruption in the pressure medium connection via the valve seat 5 then closed by the valve closing element 8 . Then in the second, inner sleeve part 2 located at the level of the step portion 9 Durchgangssboh tion 15 then no pressure medium exchange takes place between the two pressure medium channels 13 , 14th This through-bore 15 can, if desired or required, be designed as a calibration bore, for example produced by stamping, which then takes over the function of an aperture.
Die Aufgabe der Erfindung, ein kostengünstiges stromlos of fenes Elektromagnetventil zu schaffen, wird durch die Ver wendung der bereits dargestellten Konstruktionsmerkmalen un ter Einbeziehung geeigneter Schlagteil- und Blechformtechnik gelöst. Darüber hinaus wird mit der vorgeschlagenen Ventil konstruktion eine besonders einfache Ventilmontage und Ju stierung des Magnetankerrestluftspaltes sowie des Gesamtven tilhubs möglich.The object of the invention, an inexpensive currentless fenes solenoid valve is created by the Ver application of the design features already presented ter incorporation of suitable striking and sheet metal forming technology solved. It also comes with the proposed valve construction a particularly simple valve assembly and Ju the magnet armature residual air gap and the total ven tilhubs possible.
Wie aus der Fig. 1 hervorgeht, ist das Elektromagnetventil als eine verblüffend einfache Schweißpatrone ausgeführt. In dem Ventilaufnahmekörper 4 wird das vorgeprüfte und bereits voreingestellte und verschweißte Elektromagnetventil an dem Dichtsitz 12 im Ventilaufnahmekörper 4 positioniert und in folge der Außenverstemmung 18 am Haltekragen 3 im Ventilauf nahmekörper 4 sicher fixiert. Der Dichtsitz 12 besteht aus einem elastischen und metallischen Presssitz. Die Außenver stemmung 18 erfolgt durch plastische Verformung des vorzugs weise aus einer Aluminiumknetlegierung bestehenden Venti laufnahmekörpers 4 und einer unter einem Winkel verlaufenden Trennfuge.As can be seen from FIG. 1, the electromagnetic valve is designed as an amazingly simple welding cartridge. In the valve receiving body 4 , the pre-tested and already preset and welded electromagnetic valve is positioned on the sealing seat 12 in the valve receiving body 4 and, as a result of the external caulking 18, is securely fixed to the holding collar 3 in the valve receiving body 4 . The sealing seat 12 consists of an elastic and metallic press fit. The external caulking 18 is carried out by plastic deformation of the preference, wrought aluminum wrought alloy venti body 4 and an angular parting line.
Der als Ventilplatte ausgeführte Ventilsitz 5 ist in der In nenhülse, d. h. in dem zweiten Hülsenteil 2 dicht eingepresst und ggf. zusätzlich mit diesem durch Laserschweißung dicht verbunden. Die Ventilplatte nimmt ein Rückschlagventil 16 auf. Die Kugel des Rückschlagventils 16 wird in der darge stellten Ausführung durch den Rahmen eines Plattenfilters 17, der partiell ausgespart ist, in einer Bypassbohrung des Ventilsitzes 5 gehalten. Der Stufenabschnitt 9 kann entweder am vollen Umfang eingezogen oder partiell an mindestens drei Umfangsstellen eingeprägt sein. Das Filter 10 ist vorzugs weise in der Einschnürung bzw. Aussparung des Stufenab schnitts 9 eingeschnappt. Bei Wunsch oder Bedarf kann das Filter 10 auch in dem Zwischenraum, der durch das zweite Hülsenteil 2 und den Ventilaufnahmekörper 4 gebildet wird, angeordnet sein.The valve seat 5 designed as a valve plate is tightly pressed into the inner sleeve, ie in the second sleeve part 2, and optionally additionally tightly connected to it by laser welding. The valve plate receives a check valve 16 . The ball of the check valve 16 is held in the Darge presented embodiment by the frame of a plate filter 17 , which is partially recessed, in a bypass bore of the valve seat 5 . The step section 9 can either be drawn in over the entire circumference or partially stamped in at least three circumferential locations. The filter 10 is preferentially snapped in the constriction or recess of the sectional step 9 . If desired or required, the filter 10 can also be arranged in the intermediate space which is formed by the second sleeve part 2 and the valve receiving body 4 .
Der Restluftspalt H lässt sich bei der gewählten Konstrukti on sehr präzise und einfach einstellen, indem der Stößel 19 in das mit dem Ventilsitz 5 und dem Magnetkern 6 versehene zweite Hülsenteil 2 eingeführt und das Spaltmaß durch Ver schieben des Magnetkerns 6 mit einem Stufenwerkzeug einge stellt wird. Nach der Einstellung wird der Magnetkern 6 mit der zweiten Hülse 2 fixiert. Die Fixierung kann durch eine Verstemm- oder eine partielle Schweißoperation erfolgen. Da mit ist der Restluftspalt H extrem genau eingestellt.The residual air gap H can be adjusted very precisely and easily in the selected construction by the plunger 19 being inserted into the second sleeve part 2 provided with the valve seat 5 and the magnetic core 6 and the gap dimension being adjusted by moving the magnetic core 6 with a step tool . After the setting, the magnetic core 6 is fixed with the second sleeve 2 . The fixation can be done by caulking or a partial welding operation. Since the residual air gap H is set extremely precisely.
Der Stößelhub am Ventilsitz S kann nun durch Hin- und Her schieben des mit dem Magnetanker versehenen ersten Hülsen teils 1 auf dem zweiten Hülsenteil 2 in einfacher Weise ein gestellt werden. Der gewünschte Stößelhub kann durch Messen des Luftdurchsatzes am Ventilsitz 5 oder aber durch Ermitt lung der Differenzmaße zwischen dem Magnetanker 7, dem Stö ßel 19 sowie zwischen dem zweiten Hülsenteil 2 und dem er sten Hülsenteil 1 eingestellt werden.The tappet stroke on the valve seat S can now be set in a simple manner by pushing the first sleeve part 1 provided with the magnet armature back and forth on the second sleeve part 2 . The desired tappet stroke can be adjusted by measuring the air flow rate at the valve seat 5 or by ascertaining the difference between the magnet armature 7 , the tappet 19 and between the second sleeve part 2 and the sleeve part 1 .
Eine weitere, einfache Einstellmethode für den Stößelhub be steht darin, gemeinsam mit dem Magnetanker 7 und dem ersten Hülsenteil 1 den Stößel 19 auf den in der zweiten Hülse 2 befestigten Ventilsitz 5 zu pressen, die Gesamtlänge des . Ventils oder ein Bezugsmaß zu messen. Dieses Meßergebnis wird dann um den gewünschten Stößelhub durch Auseinanderzie hen beider Ventilhülsen, das heißt durch das Auseinanderzie hen der Hülsenteile 1, 2 vergrößert. Damit ist der Stößelhub exakt eingestellt. Nach der Einstellung des Gesamthubs am Ventilsitz 5 wird das erste Hülsenteil 1 mit dem zweiten Hülsenteil 2 wenigstens partiell verschweißt, wobei auch an stelle der Schweißverbindung eine Scheroperation möglich ist. Die Länge des zweiten Hülsenteils 2 sowie die Länge des Magnetkerns 6 können optimal den Gegebenheiten der nicht dargestellten Magnetspule angepasst werden.Another simple adjustment method for the tappet stroke is to press the tappet 19 together with the magnet armature 7 and the first sleeve part 1 onto the valve seat 5 fastened in the second sleeve 2 , the total length of the. Valve or a reference measure. This measurement result is then increased by the desired tappet stroke by pulling both valve sleeves apart, that is to say by pulling the sleeve parts 1 , 2 apart. The ram stroke is now precisely set. After the adjustment of the total stroke at the valve seat 5 , the first sleeve part 1 is at least partially welded to the second sleeve part 2 , a shearing operation being possible instead of the welded connection. The length of the second sleeve part 2 and the length of the magnetic core 6 can be optimally adapted to the conditions of the magnet coil, not shown.
Vorteilhaft ist u. a. die Verwendung eines korrosionsbestän digen Hülsenwerkstoffs für das erste Hülsenteil 1, das die übrigen Bestandteile des Ventils vor Korrosion schützt. Hierdurch können die Innenteile des Ventils aus nicht korro sionsbeständigen, leicht bearbeitbaren und billigen Werk stoffen hergestellt werden.It is advantageous, inter alia, to use a corrosion-resistant sleeve material for the first sleeve part 1 , which protects the other components of the valve from corrosion. As a result, the inner parts of the valve can be made from non-corrosion-resistant, easily machinable and inexpensive materials.
In Verbindung mit einem auf das Elektromagnetventil aufsetz baren elektronischen Regler, der im vorliegenden Beispiel auch eine zur Betätigung des Ventils erforderliche Magnet spule aufnimmt, muss das Reglergehäuse nunmehr nicht mehr hermetisch dicht gegen Wasser abgeschlossen werden. Es kann folglich auf die bisher bekannten Abdichtungsmaßnahmen zwi schen dem Ventilaufnahmekörper 4 und dem elektronischen Reg ler verzichtet werden. Vorteilhaft ist auch der minimale Werkstoffeinsatz durch die Verwendung von Blechteilen für die Hülsenteile 1, 2 und Kaltschlagteilen für den Magnetkern 6, den Magnetanker 7, Ventilsitz 5 und gegebenenfalls auch für den Stößel 19.In conjunction with an electronic controller that can be placed on the solenoid valve, which in the present example also contains a magnet coil required to actuate the valve, the controller housing no longer has to be hermetically sealed against water. It can consequently be dispensed with the previously known sealing measures between the valve body 4 and the electronic regulator. The minimal use of materials due to the use of sheet metal parts for the sleeve parts 1 , 2 and cold impact parts for the magnetic core 6 , the magnet armature 7 , valve seat 5 and possibly also for the tappet 19 is also advantageous.
Die Ventileinstellung ist extrem einfach und toleranzunemp findlich. Durch die gewählte Konstruktion kann auch auf eine flüssigkeitsdichte Schweißnahtkonstruktion verzichtet wer den. The valve setting is extremely simple and tolerant sensitive. Due to the selected construction, you can also choose a liquid-tight weld construction who does not the.
Bei Bedarf kann eine Blendenfunktion durch einen entspre chenden Stanzvorgang in das zweite Hülsenteil 2 realisiert werden. Wie bereits erwähnt, kann der Stößel entweder zur Gewichtsreduzierung aus Kunststoff oder in Kaltschlagtechnik hergestellt werden.If necessary, an aperture function can be realized by a corresponding punching process in the second sleeve part 2 . As already mentioned, the plunger can either be made of plastic for weight reduction or using cold impact technology.
Damit sind auch alle Voraussetzungen zum Betrieb des Elek tromagnetventils als analog ansteuerbares Regelventil denk bar, sofern eine geeignete Regelelektronik zum Einsatz ge langt. This means that all the requirements for operating the Elek are met solenoid valve as an analog controllable control valve cash, provided suitable control electronics are used reaches.
11
Erstes Hülsenteil
First sleeve part
22
Zweites Hülsenteil
Second sleeve part
33rd
Haltekragen
Collar
44
Ventilaufnahmekörper
Valve body
55
Ventilsitz
Valve seat
66
Magnetkern
Magnetic core
77
Magnetanker
Magnetic anchor
88th
Ventilschließglied
Valve closing member
99
Stufenabschnitt
Step section
1010th
Filter
filter
1111
Rückstellfeder
Return spring
1212th
Dichtsitz
Sealing seat
1313
Druckmittelkanal
Pressure medium channel
1414
Druckmittelkanal
Pressure medium channel
1515
Durchgangsbohrung
Through hole
1616
Rückschlagventil
check valve
1717th
Plattenfilter
Plate filter
1818th
Außenverstemmung
External caulking
1919th
Stößel
H Restluftspalt
Pestle
H residual air gap
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DE50004511D1 (en) | 2003-12-24 |
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