Stand der TechnikState of the art
Die
Erfindung geht aus von einer Ventileinrichtung zum dosierten Zumessen
eines strömenden Mediums,
insbesondere von einem Tankentlüftungsventil
für eine
Brennkraftmaschine, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The
The invention is based on a valve device for metered metering
a flowing medium,
in particular of a tank vent valve
for one
Internal combustion engine, according to the preamble of claim 1.
Eine
bekannte Ventileinrichtung zur Tankentlüftung in Kraftfahrzeugen ( DE 198 10 212 A1 )
weist ein Gehäuse
mit einem Zustrom- und einem Abstromstutzen auf. Im Gehäuse ist
ein Elektromagnet mit einem an einen Schließkörper angreifenden Magnetanker
angeordnet. Der Schließkörper schließt bei unbestromtem
Elektromagneten eine zwischen den Zustrom- und Abstromstutzen angeordnete,
von einem Ventilsitz umgebene Ventilöffnung und gibt diese bei bestromtem
Elektromagneten kontinuierlich frei, indem sich durch den Hub des
Magnetankers eine im Schließkörper ausgebildete
Durchgangsöffnung
kontinuierlich über
die Ventilöffnung
schiebt. Je nach Größe der Bestromung
des Elektromagneten wird ein mehr oder weniger großer Querschnitt
der Durchgangsöffnung über die
Ventilöffnung
geschoben und so die Größe des in
den Auslassstutzen strömenden,
mit verflüchtigtem
Kraftstoff beladenen Luftstroms eingestellt. Die Schließkraft für den Schließkörper wird
von einer Blattfeder aufgebracht, die einerseits am Anker des Elektromagneten
und andererseits am Schließkörper befestigt
ist. Der Ventilsitz ist an dem in das Innere des Gehäuses hineinragenden
Ausströmstutzen
ausgebildet.A known valve device for tank ventilation in motor vehicles ( DE 198 10 212 A1 ) has a housing with an inflow and an outflow. In the housing, an electromagnet is arranged with an armature acting on a closing body. The closing body closes when energized electromagnet between the inflow and outflow nozzle arranged, surrounded by a valve seat valve opening and releases it with energized electromagnet continuously by a pushed through the stroke of the armature formed in the closing body passage opening continuously slides over the valve opening. Depending on the magnitude of the energization of the electromagnet, a more or less large cross-section of the through-opening is pushed over the valve opening, thus setting the size of the air flow laden with volatilized fuel flowing into the outlet connection. The closing force for the closing body is applied by a leaf spring which is fastened on the one hand to the armature of the electromagnet and on the other hand to the closing body. The valve seat is formed on the projecting into the interior of the housing outflow.
Ein
ebenfalls bekanntes Tankentlüftungsventil
mit einem Elektromagneten ( US
5 727 532 ) weist ein Gehäuse mit einem Ventilein- und
einem Ventilauslass auf. Am Ventilauslass ist ein Ventilsitzkörper angeordnet,
in dem eine Ventilöffnung
und ein die Ventilöffnung
umgebender Ventilsitz ausgebildet sind. Der Magnetanker des Elektromagneten
trägt ein
mit dem Ventilsitz zusammenwirkendes Ventilglied und ist von einer
Ventilschließfeder
beaufschlagt, die bei unbestromtem Elektromagneten das Ventilglied
auf den Ventilsitz aufpresst. Bei Bestromung des Elektromagneten
hebt das Ventilglied vom Ventilsitz ab, wobei der Hub des Ventilglieds durch die
Größe der Bestromung
des Elektromagneten eingestellt werden kann. Das Ventilglied ist
als Formkörper
ausgebildet, der mit einem Ringflansch auf dem Ventilsitz aufliegt
und mit einer abgerundeten Gliedspitze durch die Ventilöffnung hindurchragt.
Die Gliedspitze hat einen zum freien Ende hin sich verjüngenden,
konischen und einen sich daran anschließenden, zylindrischen Bereich,
der bei geschlossenem Ventil in der Ventilöffnung einliegt. Wird der Elektromagnet
bestromt, so wird der Ringflansch vom Ventilsitz abgehoben und Medium
kann durch den zwischen dem zylindrischen Bereich der Gliedspitze
und dem Rand der Ventilöffnung
vorhandenen Ringspalt hindurchströmen. Wird der Elektromagnet mit
einem noch größeren Erregerstrom
beaufschlagt, so wächst
der Hub des Ventilglieds, der zylindrische Bereich der Gliedspitze
taucht aus der Ventilöffnung aus
und durch den durch die Ventilöffnung
hindurchtretenden konische Bereich der Gliedspitze wird die Breite
des Ringspalts stetig vergrößert, bis
die Gliedspitze ganz aus der Ventilöffnung ausgetaucht ist und der
maximale Querschnitt der Ventilöffnung
dem strömenden
Medium zur Verfügung
steht.A likewise known tank ventilation valve with an electromagnet ( US 5,727,532 ) has a housing with a valve inlet and a valve outlet. At the valve outlet, a valve seat body is arranged, in which a valve opening and a valve seat surrounding the valve opening are formed. The magnet armature of the electromagnet carries a valve member cooperating with the valve seat and is acted upon by a valve closing spring which presses the valve member onto the valve seat when the electromagnet is de-energized. When current is applied to the electromagnet, the valve member lifts off from the valve seat, wherein the stroke of the valve member can be adjusted by the magnitude of the energization of the electromagnet. The valve member is formed as a shaped body which rests with an annular flange on the valve seat and protrudes with a rounded member tip through the valve opening. The limb tip has a conical and an adjoining, cylindrical region which tapers towards the free end and which rests in the valve opening when the valve is closed. If the electromagnet is energized, the annular flange is lifted from the valve seat and medium can flow through the existing between the cylindrical portion of the member tip and the edge of the valve opening annular gap. If the solenoid is applied with an even larger excitation current, the stroke of the valve member increases, the cylindrical portion of the limb tip emerges from the valve opening and through the valve opening passing through the conical portion of the limb tip, the width of the annular gap is continuously increased until the limb tip completely is out of the valve opening and the maximum cross section of the valve opening is the flowing medium available.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die
erfindungsgemäße Ventileinrichtung
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass – anders
als bei den bekannten Ventileinrichtungen – die Zumessung des Mediums
nicht mehr zugleich über
den Dichtsitz erfolgt, sondern Dichtsitz und Zumessung voneinander
räumlich
getrennt sind und von dem gemeinsamen Ventilglied gesteuert werden.
Dadurch kann eine sehr viel exaktere und feiner dosierte Zumessung
des über
den Ventilauslass abströmenden
Mediums vorgenommen werden; denn wegen der getrennten Ausbildung
von Ventilöffnung
und Zumessöffnung
kann ein sehr viel größerer Hubweg
zum Öffnen
des Zumessquerschnitts ausgenutzt werden. Somit können im
Leerlauf einer Brennkraftmaschine, die dem Verbrennungsprozess zugeführten Kleinstmengen
an mit verflüchtigtem
Kraftstoff beladener Spülluft
sehr viel genauer dosiert werden, was sich auf die Abgaswerte der
Brennkraftmaschine vorteilhaft auswirkt. Während bei den bekannten Ventileinrichtungen
beispielsweise durch einen Hub des Ventilglieds um 0,1mm vom Ventilsitz
sofort ein großer
Strömungsquerschnitt
freigegeben wird, was eine schlechte Kleinstmengenzumessung zur Folge
hat, wird mit der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung
bei gleichem Hub der Mediumstrom über die Zumessöffnung abgedrosselt.
Die Kleinstmengen sind somit sehr viel genauer dosierbar. Dieser
Effekt kann noch verstärkt
werden, wenn gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung die Zumessöffnung
eine entsprechende Kontur erhält, durch
welche über
den Hubweg des Ventilglieds ein linear oder expotentiell anwachsender
Querschnitt der Zumessöffnung
als Durchströmquerschnitt
freigegeben wird.The
Valve device according to the invention
with the features of claim 1 has the advantage that - different
as in the known valve devices - the metering of the medium
not over at the same time
the sealing seat takes place, but sealing seat and metering each other
spatial
are separated and controlled by the common valve member.
This allows a much more accurate and finely metered metering
of the over
the valve outlet flowing out
Medium be made; because of the separate training
from valve opening
and orifice
can be a much larger stroke
to open
the Zumessquerschnitts be exploited. Thus, in the
Idling of an internal combustion engine, the small amounts supplied to the combustion process
on with volatilized
Fuel laden scavenging air
be dosed much more accurately, which is based on the exhaust emissions of
Internal combustion engine advantageous effects. While in the known valve devices
for example, by a stroke of the valve member by 0.1mm from the valve seat
Immediately a big one
Flow area
is released, resulting in a poor Kleinstmengenzumessung result
has, is with the valve device according to the invention
throttled at the same stroke of the medium flow through the orifice.
The smallest quantities are therefore much more accurate dosed. This
Effect can be enhanced
if, according to one
preferred embodiment
the invention the orifice
receives a corresponding contour through
which over
the stroke of the valve member a linear or exponential growing
Cross section of the orifice
as a flow area
is released.
Durch
die in den weiteren Ansprüchen
aufgeführten
Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch
1 angegebenen Ventileinrichtung möglich.By
in the further claims
listed
activities
are advantageous developments and improvements in the claim
1 specified valve device possible.
Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform der
Erfindung wird die angestrebte Ventilhubvergrößerung dadurch optimiert, dass
die Zumessöffnung eine
dem Längsschnitt
eines Einfülltrichters
entsprechende Kontur aufweist, so dass die Zumessöffnung sich
aus einem oberen Rechteckbereich, einem sich daran stufenlos anschließenden,
mittleren, gleichschenkligen Trapezbereich mit zum Ventilsitz weisender
kleinerer Grundlinie und einem sich daran stufenlos anschließenden unteren
Rechteckbereich zusammensetzt, dessen Breite durch die kleinere Grundlinie
des Trapezbereichs festgelegt ist. Die Kontur der Zumessöffnung ist
für unterschiedliche Anwendungsfälle variierbar,
so dass problemlos eine Optimierung der Zumessung des strömenden Mediums
möglich
ist.According to an advantageous embodiment of the invention, the desired valve lift magnification is optimized in that the metering orifice has a contour corresponding to the longitudinal section of a hopper, so that the metering orifice is composed of an upper rectangular area, a adjoining it with a steplessly adjoining middle isosceles trapezoidal area with a smaller baseline pointing towards the valve seat and a lower rectangular area adjoining it, the width of which is defined by the smaller baseline of the trapezoidal area. The contour of the orifice can be varied for different applications, so that an optimization of the metering of the flowing medium is possible without any problems.
Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform der
Erfindung ist der Ventilsitz mit umschlossener Ventilöffnung und
die Zumessöffnung
in einem separaten, hohlzylindrischen Ventilkörper ausgebildet, der in ein
den Ventilein- und Ventilauslass aufweisendes Gehäuse eingesetzt
ist. Der stromabwärts
des Ventilsitzes liegende, die Zumessöffnung enthaltene Zylinderabschnitt
ist vorzugsweise als Führung
für das Ventilglied
ausgebildet. Dies hat einen fertigungstechnischen Vorteil, da Ventilsitz
und Zumessöffnung in
ihrer räumlichen
Relation sehr präzise
hergestellt werden können
und der so vorgefertigte Ventilsitzkörper einfach in das Gehäuse montiert
werden kann.According to one
advantageous embodiment of the
Invention is the valve seat with enclosed valve opening and
the orifice
formed in a separate, hollow cylindrical valve body, which in a
the housing used the valve inlet and valve outlet
is. The downstream
the valve seat lying, containing the metering cylinder section
is preferably as a guide
for the valve member
educated. This has a manufacturing advantage because valve seat
and orifice in
their spatial
Relation very precise
can be produced
and the thus prefabricated valve seat body simply mounted in the housing
can be.
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist ein Spulenträger
des das Ventilglied betätigenden
Elektromagneten einstückig
an dem Ventilkörper
angeformt. Dadurch verringert sich die Zahl der Baukomponenten,
die bei der Montage gefügt
werden müssen.According to one
preferred embodiment of
Invention is a bobbin
of the valve member actuated
Electromagnet in one piece
on the valve body
formed. This reduces the number of building components
which joined in the assembly
Need to become.
Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform der
Erfindung ist das Gehäuse
der Ventileinrichtung zweiteilig ausgebildet und der in das Ventilgehäuse eingesetzte
Ventilkörper
wird beim Fügen
der beiden Gehäuseteile
axial eingespannt. Dadurch wird die Montage der Ventileinrichtung
sehr einfach und kostengünstig
gestaltet.According to one
advantageous embodiment of the
Invention is the housing
the valve device formed in two parts and inserted into the valve housing
valve body
is when joining
the two housing parts
axially clamped. As a result, the assembly of the valve device
very easy and inexpensive
designed.
Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform der
Erfindung ist der Ventilsitz mit eingeschlossener Ventilöffnung und
die Zumessöffnung
sowie eine Ventilgliedführung
im Ventilgehäuse
selbst ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass sich die Montage
der Ventileinrichtung nur noch auf das Einsetzen des Elektromagneten
mit dem das Ventilglied bildenden Magnetanker vereinfacht. Das aus
Kunststoff hergestellte Gehäuse
ist zweiteilig mit einem Gehäusetopf und
einem Gehäusedeckel
ausgeführt.
Zur Erzielung einer kostengünstigen
Konstruktion ist der Gehäusetopf
im Dünnwand-Spritzverfahren
hergestellt, wobei eine dünnwandige
Führungshülse für den Magnetanker
mit angespritzt wird.According to one
advantageous embodiment of the
Invention is the valve seat with enclosed valve opening and
the orifice
and a valve member guide
in the valve housing
self trained. This has the advantage of being the assembly
the valve device only on the insertion of the electromagnet
simplified with the valve arm forming the armature. The end
Plastic-made housing
is in two parts with a housing pot and
a housing cover
executed.
To achieve a cost-effective
Construction is the housing pot
in the thin-wall spraying process
made, with a thin-walled
Guide sleeve for the magnet armature
is injected with.
Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing
Die
Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen
in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:The
The invention is based on embodiments shown in the drawing
explained in more detail in the following description. Show it:
1 einen
Längsschnitt
einer Ventileinrichtung zum dosierten Zumessen eines strömenden Mediums, 1 a longitudinal section of a valve device for the metered metering of a flowing medium,
2 einen
Längsschnitt
eines Ventilkörpers
in der Ventileinrichtung in 1, gegenüber der Darstellung
in 1 um 90° um
die Ventilkörperachse
gedreht und vergrößert dargestellt, 2 a longitudinal section of a valve body in the valve device in 1 , opposite to the illustration in 1 rotated by 90 ° about the valve body axis and shown enlarged,
3 eine
Draufsicht eines Siebs am Ventilkörper in 2, 3 a plan view of a sieve on the valve body in 2 .
4 eine
gleiche Darstellung wie in 2 eines
modifizierten Ventilkörpers, 4 a same representation as in 2 a modified valve body,
5 einen
Längsschnitt
einer Ventileinrichtung gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel 5 a longitudinal section of a valve device according to another embodiment
Die
in 1 im Längsschnitt
dargestellte Ventileinrichtung zum dosierten Zumessen eines strömenden Mediums
wird beispielhaft in einem Tankentlüftungssystem für Kraftfahrzeuge
eingesetzt, bei dem aus dem Kraftstofftank verflüchtigter Kraftstoff in einem
Aktivkohlefilter gespeichert und der Aktivkohlefilter mittels durchgesaugter
Frischluft gespült
wird, wobei die mit verflüchtigtem
Kraftstoff beladene Spülluft über die
Ventileinrichtung in dosierten Mengen dem Verbrennungsprozess der
Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs zugeführt wird. Ein solches Tankentlüftungssystem
ist beispielsweise in der US
5 727 532 beschrieben. Die Ventileinrichtung, bei ihrem
Einsatz in dem angesprochenen Tankentlüftungssystem auch Tankentlüftungsventil
genannt, weist ein zweiteiliges Gehäuses 11 auf, das aus
einem Gehäusegrundkörper 12 und
einer auf den Gehäusegrundkörper 12 aufgesetzten
und mit diesem verklippsten oder verschweißten Gehäusekappe 13 aufweist.
Im Gehäusegrundkörper 12 ist
ein Ventileinlass 14 und ein Ventilauslass 15 ausgebildet,
wobei dem Ventileinlass 14 ein Einlassstutzen 16 vorgeordnet
und dem Ventilauslass 15 ein Auslassstutzen 17 nachgeordnet
ist. Ein- und Auslassstutzen 16, 17 sind einstückig an
dem Gehäusegrundkörper 12 angeformt.
Beim Einsatz der Ventileinrichtung in einem Tankentlüftungssystem
ist auf den Einlassstutzen 16 eine vom Aktivkohlefilter
kommende Anschlussleitung und auf den Auslassstutzen 17 eine zum
Ansaugsystem der Brennkraftmaschine führende Anschlussleitung aufgeschoben.
Gehäusegrundkörper 12 und
Gehäusekappe 13 sind
vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt.In the 1 shown in longitudinal section valve means for metered metering of a flowing medium is used by way of example in a tank ventilation system for motor vehicles, stored in the fuel tank from the fuel volatilized fuel in an activated carbon filter and the activated carbon filter is flushed by sucked fresh air, which loaded with volatized fuel scavenging air through the valve device in metered quantities is supplied to the combustion process of the internal combustion engine of the motor vehicle. Such a tank ventilation system is for example in the US 5,727,532 described. The valve device, also called tank vent valve when used in the mentioned tank venting system, has a two-part housing 11 on, that from a housing basic body 12 and one on the housing body 12 attached and with this verklippsten or welded housing cap 13 having. In the housing body 12 is a valve inlet 14 and a valve outlet 15 formed, wherein the valve inlet 14 an inlet nozzle 16 upstream and the valve outlet 15 an outlet 17 is subordinate. Inlet and outlet 16 . 17 are integral to the housing body 12 formed. When using the valve device in a tank ventilation system is on the inlet port 16 one of the activated carbon filter coming connection line and on the outlet 17 a leading to the intake system of the engine connecting line pushed. Housing body 12 and housing cap 13 are preferably made of plastic.
In
den Gehäusegrundkörper 12 ist
ein hohlzylindrischer Ventilkörper 18 so
eingesetzt, dass seine Körperachse
mit den Achsen von Ventileinlass 14 und Einlassstutzen 16 fluchtet.
Dabei ist der Ventilkörper 18 mit
einem zum Ventileinlass 14 weisenden Endabschnitt 181 in
eine im Boden des Gehäusegrundkörpers 12 ausgebildete,
zum Ventileinlass 14 koaxiale Ausnehmung 19 formschlüssig eingesteckt. In
der Gehäusekappe 13 ist
ein Elektromagnet 20 aufgenommen, der bei geschlossenem
Gehäuse 11, also
miteinander verrasteten oder verschweißten Gehäusegrundkörper 12 und Gehäusekappe 13,
zwischen der Gehäusekappe 13 und
dem Gehäusegrundkörper 12 axial
eingespannt ist. Der Elektromagnet 20 weist einen Magnettopf 21,
einen in dem Magnettopf 21 zentral eintauchenden, hohlen
Magnetkern 22 mit einem daran einstückig angeformten, die Topföffnung des
Magnettopfes 21 verschließenden Magnetjoch 221,
einen den Magnetkern 22 konzentrisch umgebenden Spulenträger 23 mit
darauf aufgewickelter Magnet- oder Erregerspule 24 und
einen Magnetanker 25 auf. Der durch eine Durchgangsöffnung 45 im
Topfboden des Magnettopfes 21 hindurchtretende Magnetanker 25 übernimmt
die Funktion eines Ventilglieds 26 und ist von einer Ventilschließfeder 27 beaufschlagt,
die im hohlen Magnetkern 22 aufgenommen ist. Alternativ
kann das Ventilglied 26 auch ein mit dem Magnetanker 25 starr
verbundenes separates Bauteil sein. In diesem Fall hat der Magnetanker 25 die
Funktion des Ventilgliedantriebs. Bei bestromtem Elektromagneten 20 vermag der
Magnetanker 25 teilweise in den hohlen Magnetkern 22 einzutauchen.
Am Magnettopf 21 ist auf dessen zum Boden des Gehäusegrundkörpers 12 weisender
Außenfläche ein
Ringsteg 28 ausgebildet, der eine formschlüssige Aufnahme
für das
dem Elektromagneten 20 zugekehrte Ende des Ventilkörpers 18 bildet.
Bei zusammengesetztem Gehäuse 11 ist
somit der Ventilkörper 18 über den
Magnettopf 21 zwischen Gehäusegrundkörper 12 und Gehäusekappe 13 axial
und radial unverschieblich gehalten.In the housing body 12 is a hollow cylindrical valve body 18 so used that its body axis with the axes of valve inlet 14 and inlet pipe 16 flees. Here is the valve body 18 with one to the valve inlet 14 pointing end section 181 in one in the bottom of the case basic body 12 trained, to the valve inlet 14 coaxial recess 19 positively inserted. In the housing cap 13 is an electromagnet 20 taken, the case is closed 11 , So with each other latched or welded housing body 12 and housing cap 13 , between the housing cap 13 and the housing body 12 is axially clamped. The electromagnet 20 has a magnet pot 21 , one in the magnet pot 21 centrally immersed, hollow magnetic core 22 with one piece integrally formed, the pot opening of the magnet pot 21 closing magnetic yoke 221 , one the magnetic core 22 concentrically surrounding coil carrier 23 with magnet or excitation coil wound thereon 24 and a magnet armature 25 on. The through a passage opening 45 in the pot bottom of the magnet pot 21 passing armature 25 assumes the function of a valve member 26 and is of a valve closing spring 27 impinged in the hollow magnetic core 22 is included. Alternatively, the valve member 26 also one with the magnet armature 25 be rigidly connected separate component. In this case, the magnet armature has 25 the function of the valve member drive. With energized electromagnet 20 can the magnet armature 25 partly in the hollow magnetic core 22 immerse. At the magnet pot 21 is on the bottom of the housing body 12 facing outer surface a ring land 28 formed, which is a positive receptacle for the the electromagnet 20 facing end of the valve body 18 forms. With assembled housing 11 is thus the valve body 18 over the magnet pot 21 between housing body 12 and housing cap 13 held axially and radially immovable.
Am
Ventilkörper 18 ist
ein Ventilsitz 29 ausgebildet, der eine mit den Ventileinlass 14 koaxiale Ventilöffnung 30 umschließt. Ventilsitz 29 und
Ventilglied 26 wirken zum Schließen und Freigeben der Ventilöffnung 30 zusammen
und bilden bei unbestromtem Elektromagneten 20 einen Dichtsitz.
Für eine
verbesserte Abdichtung ist an der dem Ventilsitz 29 zugekehrten
Vorderflanke des Ventilglieds 26 noch ein Dichtring 31 befestigt.
Bei unbestromtem Elektromagneten 20 wird der Dichtring 31 von
der Federkraft der Ventilschließfeder 27 auf
den Ventilsitz 29 aufgepresst. Die Ventilschließfeder 27 stützt sich einerseits
auf der vom Dichtring 31 abgekehrten Rückseite des Ventilglieds 26 und
andererseits an einem Justierelement 32 ab, das im hohlen
Magnetkern 22 verschraubbar ist. Die Schließkraft der
Ventilschließfeder 27 lässt sich
durch mehr oder weniger starkes Eindrehen des Justierelements 32 in
den Magnetkern 22 hinein einstellen.At the valve body 18 is a valve seat 29 formed, one with the valve inlet 14 coaxial valve opening 30 encloses. valve seat 29 and valve member 26 act to close and release the valve opening 30 together and form with energized electromagnet 20 a sealing seat. For an improved seal is on the valve seat 29 facing front edge of the valve member 26 another sealing ring 31 attached. With de-energized electromagnet 20 becomes the sealing ring 31 from the spring force of the valve closing spring 27 on the valve seat 29 pressed. The valve closing spring 27 supported on the one hand on the sealing ring 31 turned back of the valve member 26 and on the other hand on an adjusting element 32 in the hollow magnetic core 22 is screwed. The closing force of the valve closing spring 27 can be achieved by more or less strong screwing the adjusting element 32 in the magnetic core 22 into it.
Im
Ventilkörper 18 ist
weiterhin stromabwärts des
Ventilsitzes 29 eine Zumessöffnung 33 ausgeformt,
und zwar in der zum Ventilauslass 15 weisenden Zylinderwand
des Ventilköpers 18,
so dass die Achse der Zumessöffnung 33 rechtwinklig
zur Achse der Ventilöffnung 30 ausgerichtet
ist. Die Zumessöffnung 33 ist
bei unbestromtem Elektromagneten 20 und dem dadurch von
der Ventilschließfeder 27 hergestellten
Dichtsitz vom Ventilglied 26 und Ventilsitz 29 geschlossen
und wird bei Bestromung des Elektromagneten 20 in einem
vom Hub des Ventilglieds 26 abhängigen Umfang freigegeben.
Der die Zumessöffnung 33 enthaltende,
stromabwärts
des Ventilsitzes 29 liegende Zylinderabschnitt 182 des
Ventilkörpers 18 bildet
dabei gleichzeitig eine Führung
für das
Ventilglied 26.In the valve body 18 is still downstream of the valve seat 29 an orifice 33 formed, in the valve outlet 15 facing cylinder wall of the valve body 18 so that the axis of the orifice 33 perpendicular to the axis of the valve opening 30 is aligned. The orifice 33 is with energized electromagnet 20 and thereby by the valve closing spring 27 produced sealing seat from the valve member 26 and valve seat 29 closed and is energized by the electromagnet 20 in one of the stroke of the valve member 26 Dependent scope released. The the orifice 33 containing, downstream of the valve seat 29 lying cylinder section 182 of the valve body 18 at the same time forms a guide for the valve member 26 ,
Die
Zumessung 33 weist eine an den Anwendungsfall angepasste
Kontur 34 auf, durch die erreicht wird, dass das pro Zeiteinheit
durch die Zumessöffnung 33 strömende Volumen
des Mediums einer gewünschten
Funktion des Hubs des Ventilglieds 26 folgt. Ein Beispiel
für eine
Kontur 34 ist in 2 und 4 dargestellt.
Diese Kontur 34 kann jedoch beliebig verändert werden,
um einen über
den Hub des Ventilglieds 26 wie gewünscht sich verändernden
Zumessquerschnitt der Zumessöffnung
zu erhalten. Im Ausführungsbeispiel
der 1 bis 4 weist die Zumessöffnung 33 eine
dem Umlaufrand des Längsschnitts
eines Einfülltrichters ähnliche
Kontur 34 auf, so dass die Zumessöffnung 33 einen oberen
Rechteckbereich 35, einen sich daran stufenlos anschließenden mittleren,
gleichschenkligen Trapezbereich 36, dessen kleinere Grundlinie
dem Ventilsitz 29 zugekehrt ist, und einen sich an den
Trapezbereich 36 stufenlos anschließenden, unteren Rechteckbereich 37 aufweist,
wobei der untere Rechteckbereich 37 dem Ventilsitz 29 am
nächsten
liegt. Die Breite des oberen Rechteckbereichs 35 ist durch
die größere Grundlinie
des Trapezbereichs 36 und die Breite des unteren Rechteckbereichs 37 durch
die Größe der kleineren
Grundlinie des Trapezbereichs 36 festgelegt. Wird der Elektromagnet 20 nur
wenig bestromt, beispielsweise mit einem Tastverhältnis des
Erregerstroms von 10%, so wird trotz eines am Ventilsitz 29 sich
einstellenden großen
Strömungsquerschnitts
in der Zumessöffnung 33 ein
nur sehr kleiner Durchlassquerschnitt im unteren Rechteckbereich 37 freigegeben
und dadurch der Mediumstrom stark abgedrosselt, so dass die durch
die Zumessöffnung 33 strömende Kleinstmenge
an Medium unabhängig vom Öffnungsquerschnitt
am Ventilsitz 29 sehr fein dosiert werden kann. Im Leerlauf
einer Brennkraftmaschine können
damit sehr kleine und optimal dosierte kraftstoffbeladene Luftmengen
dem Verbrennungsprozess zugeführt
werden. Bei zunehmender Bestromung des Elektromagneten 20 wird
der von der Zumessöffnung 33 freigegebene
Durchtrittsquerschnitt abhängig
von dem Hub des Ventilglieds 26 zunehmend vergrößert, bis
z.B. bei einem Tastverhältnis
von 50% des Erregerstroms am Elektromagneten 20 die Zumessöffnung 33 von
dem Ventilglied 26 vollständig freigegeben ist.The metering 33 has a contour adapted to the application 34 on, by which is achieved that per unit time through the orifice 33 flowing volumes of the medium of a desired function of the stroke of the valve member 26 follows. An example of a contour 34 is in 2 and 4 shown. This contour 34 However, it can be changed as desired, one over the stroke of the valve member 26 to obtain as desired changing Zumessquerschnitt the orifice. In the embodiment of 1 to 4 has the orifice 33 a contour similar to the peripheral edge of the longitudinal section of a hopper 34 on, leaving the orifice 33 an upper rectangle area 35 , a continuously adjoining middle, isosceles trapezoidal area 36 whose smaller baseline is the valve seat 29 is facing, and one to the trapezoidal area 36 continuously adjoining lower rectangle area 37 has, wherein the lower rectangular area 37 the valve seat 29 is closest. The width of the upper rectangle area 35 is due to the larger baseline of the trapezoidal area 36 and the width of the lower rectangle area 37 by the size of the smaller baseline of the trapezoidal area 36 established. Will the electromagnet 20 only little energized, for example, with a duty cycle of the excitation current of 10%, so despite one at the valve seat 29 adjusting large flow cross-section in the orifice 33 a very small passage cross-section in the lower rectangle area 37 released and thereby the medium flow is strongly throttled, so that through the orifice 33 flowing smallest amount of medium regardless of the opening cross-section of the valve seat 29 can be dosed very finely. When idling an internal combustion engine so that very small and optimally metered fuel-laden air quantities can be fed to the combustion process. With increasing energization of the electromagnet 20 is the of the orifice 33 enabled passage cross-section depending on the stroke of the valve member 26 increasingly increased, for example, at a duty cycle of 50% of the excitation current at the electromagnet 20 the orifice 33 from the valve member 26 is completely released.
Wie 1 und 2 zeigen,
ist stromaufwärts
des Ventilsitzes 29 noch ein als Schmutzpartikelfilter
fungierendes Sieb 38 angeordnet, das fest mit dem Ventilkörper 18 verbunden
ist. in 3 ist das Sieb 38 in
Draufsicht dargestellt. Das Sieb 38 kann beispielsweise
an dem in die Ausnehmung 19 im Gehäusegrundkörper 12 eintauchenden
Stirnende des Ventilkörpers 18 verschweißt sein.As 1 and 2 show, is upstream of the valve seat 29 another screen acting as a dirt particle filter 38 arranged, fixed to the valve body 18 connected is. in 3 is the sieve 38 shown in plan view. The sieve 38 can for example at the in the recess 19 in the housing body 12 dipping front end of the valve body 18 be welded.
Der
in 4 dargestellte modifizierte Ventilkörper 18' unterscheidet
sich von dem zu 2 beschriebenen Ventilkörper 18 nur
dadurch, dass der Spulenträger 23 des
Elektromagneten 20 einstückig an den Ventilkörper 18' angeformt ist.
In diesem Fall entfällt
der am Magnettopf 28 angeformte Ringsteg 28 in 1,
so dass einerseits die Fertigung des Magnettopfs 21 verbilligt
und andererseits die Montage der Ventileinrichtung durch Wegfall
des separaten Spulenträgers 23 vereinfacht
wird.The in 4 shown modified valve body 18 ' different from that too 2 described valve body 18 only in that the coil carrier 23 of the electromagnet 20 integral with the valve body 18 ' is formed. In this case, the magnetic pot is omitted 28 molded ring bridge 28 in 1 , so that on the one hand the manufacture of the magnet pot 21 cheaper and on the other hand, the assembly of the valve device by eliminating the separate coil carrier 23 is simplified.
Das
in 5 im Längsschnitt
skizzierte Ausführungsbeispiel
der Ventileinrichtung unterscheidet sich von dem zuvor beschriebenen
Ausführungsbeispiel
lediglich dadurch, dass auf einen separaten, in das Gehäuse 39 einzusetzenden
Ventilkörper 18 verzichtet
worden ist und Ventilsitz 29 mit eingeschlossener Ventilöffnung 30 und
Zumessöffnung 33 im
Gehäuse 39 selbst
ausgebildet sind. Zugleich wird im Gehäuse 39 eine Führung für den Magnetanker 25 mit
Ventilglied 26 vorgesehen, die sich zum Teil in Form einer
sehr dünnwandigen
Führungshülse 40 in den
hohlen Magnetkern 22 hinein erstreckt. Die Wanddicke der
Führungshülse 40 wird
zwischen 0,2 bis 0,3mm bemessen, um die erforderliche Magnetkraft
für die
Ankerbetätigung
und damit die Baugröße des Elektromagneten 20 klein
zu halten. Das aus Kunststoff hergestellte Gehäuse 39 ist wiederum zweiteilig
ausgeführt
und weist einen Gehäusetopf 41 und
einen die Öffnung
des Gehäusetopfs 41 abschließenden Gehäusedeckel 42 auf.
Der Gehäusetopf 41 besitzt
zwei im Durchmesser abgestufte Topfabschnitte 411, 412.
Im durchmessergrößeren Topfabschnitt 411 ist
der Elektromagnet 20 aufgenommen und im durchmesserkleineren
Topfabschnitt 412 der Ventilsitz 29 mit Ventilöffnung 30 und
die Zumessöffnung 33 in
der vorstehend beschriebenen Weise ausgebildet. Am durchmesserkleineren Topfabschnitt 412 ist
koaxial mit dem Ventilsitz 29 der Einlassstutzen 16 und
koaxial mit der Zumessöffnung 33 der
Auslassstutzen 17 angeformt. Gleichzeitig bildet die Topfwand
des durchmesserkleineren Topfabschnitts 412 einen unteren
Teil der Führung
für den Magnetanker 25,
der wiederum als Ventilglied 26 fungiert, das im Schließzustand
der Ventileinrichtung unter der Wirkung der Ventilschließfeder 27 mit
dem Dichtring 31 auf den Ventilsitz 29 aufgepresst
wird. Die den oberen Teil der Magnetankerführung bildende Führungshülse 40 ist
einstückig
an der Übergangsschulter
zwischen durchmessergrößerem und durchmesserkleinerem
Topfabschnitt 411, 412 fluchtend mit der Zylinderwand
des durchmesserkleineren Topfabschnitts 412 angeformt.
Der Gehäusetopf 41 ist
mittels Dünnwandspritzen
hergestellt. Das Dünnwandspritzen
wird angewandt, um die dünnwandige Führungshülse 40 mit
dem Gehäusetopf 41 in
einem Stück
herstellen zu können.
Die Dünnwandigkeit
der Führungshülse 40 ist
erforderlich, damit zur Ankerbetätigung
eine relativ kleine Magnetkraft ausreicht und damit der Elektromagnet 20 bauklein
gehalten werden kann. Die Halterung für das Justierelement 32 zum
Einstellen der Federkraft der Ventilschließfeder 27 ist ein
an dem Gehäusedeckel 42 einstückig angeformter,
hohler Zapfen 43, der in den zentralen Magnetkern 22 hineinragt.
In die Stirnwand des hohlen Zapfens 43 ist ein Schraubgewinde 44 eingebracht, in
der das Justierelement 32 mit einem Außengewinde verschraubbar ist.
Im Übrigen
sind Aufbau und Wirkungsweise der Ventileinrichtung identisch mit der
zu 1 beschriebenen Ventileinrichtung, so das gleiche
Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.This in 5 in longitudinal section sketched embodiment of the valve device differs from the embodiment described above only in that on a separate, in the housing 39 to be used valve body 18 has been omitted and valve seat 29 with enclosed valve opening 30 and orifice 33 in the case 39 are self-trained. At the same time in the housing 39 a guide for the magnet armature 25 with valve member 26 provided, which is partly in the form of a very thin-walled guide sleeve 40 in the hollow magnetic core 22 extends into it. The wall thickness of the guide sleeve 40 is dimensioned between 0.2 to 0.3mm to the required magnetic force for the anchor operation and thus the size of the electromagnet 20 to keep small. The housing made of plastic 39 is in turn made in two parts and has a housing pot 41 and one the opening of the housing pot 41 final housing cover 42 on. The housing pot 41 has two graduated pot sections 411 . 412 , In the larger diameter pot section 411 is the electromagnet 20 taken and in the smaller diameter pot section 412 the valve seat 29 with valve opening 30 and the orifice 33 formed in the manner described above. At the smaller diameter pot section 412 is coaxial with the valve seat 29 the inlet nozzle 16 and coaxial with the orifice 33 the outlet nozzle 17 formed. At the same time, the pot wall of the smaller-diameter pot section forms 412 a lower part of the guide for the armature 25 , in turn, as a valve member 26 acts in the closed state of the valve device under the action of the valve closing spring 27 with the sealing ring 31 on the valve seat 29 is pressed on. The guide sleeve forming the upper part of the magnetic armature guide 40 is integral to the transition shoulder between larger diameter and smaller diameter pot section 411 . 412 in alignment with the cylinder wall of the smaller diameter pot section 412 formed. The housing pot 41 is made by thin wall spraying. Thin wall spraying is applied to the thin walled guide sleeve 40 with the housing pot 41 to produce in one piece. The thinness of the guide sleeve 40 is required so that the armature actuation a relatively small magnetic force is sufficient and thus the electromagnet 20 building small can be kept. The holder for the adjustment 32 for adjusting the spring force of the valve closing spring 27 is one on the housing cover 42 integrally formed, hollow pin 43 which is in the central magnetic core 22 protrudes. In the front wall of the hollow pin 43 is a screw thread 44 introduced, in which the adjusting element 32 can be screwed with an external thread. Incidentally, structure and operation of the valve device are identical to the 1 described valve means, so the same components are provided with the same reference numerals.