DE102010026277A1

DE102010026277A1 - Ventilkörper und zugehöriges Magnetventil

Info

Publication number: DE102010026277A1
Application number: DE102010026277A
Authority: DE
Inventors: Frank Zelano; Jörg Vogelhuber; Florian Schulz; Wei Yu
Original assignee: Kendrion Binder Magnete GmbH
Current assignee: Kendrion Villingen GmbH
Priority date: 2010-07-06
Filing date: 2010-07-06
Publication date: 2012-01-12

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Ventilkörper (10) für ein 3/2 Magnetventil (1) umfassend,
– eine Axialbohrung (2), die einen Zulauf (21) für den Anschluss einer Druckquelle mit einem Ablauf (31) verbindet,
– einen Ventilraum (3) im Bereich der Axialbohrung (2), in welchem zulaufseitig ein erster Ventilsitz (24) ausgebildet ist,
– wenigstens eine Radialbohrung (34), die den Ventilraum (3) mit einem Verbraucheranschluss verbindet,
– ein Schließelement (40), das zusammen mit dem ersten Ventilsitz (24) ein erstes Sitzventil (25) zum Verschließen der zulaufseitigen Axialbohrung (2) bildet, und
– ein zweites Sitzventil (38); erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass
– in dem Ventilraum (3) ablaufseitig ein zweiter Ventilsitz (35) vorgesehen ist, und
– das Schließelement (40) zusammen mit dem zweiten Ventilsitz (35) das zweite Sitzventil (38) zum Verschließen der ablaufseitigen Axialbohrung (2) bildet.
Ferner betrifft die Erfindung ein mit dem erfindungsgemäßen Ventilkörper aufgebautes Magnetventil.

Description

Die Erfindung betrifft einen Ventilkörper für ein proportionales 3/2-Magnetventil gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein mit dem der erfindungsgemäßen Ventilkörper ausgestattetes Magnetventil.
Ein solches 3/2-Magnetventil mit zwei Sitzventilen ist aus der EP 1 004 066 B1 bekannt. Ein erstes Sitzventil wird in üblicher Weise durch einen in einer Axialbohrung des Ventilkörpers angeordneten Ventilsitz zusammen mit einem kugelförmigen Schließelement gebildet. Mit diesem Sitzventil wird ein an einen Druckerzeuger angeschlossener Zulauf bei stromlosem Magnetventil gegenüber einem radial mit der Axialbohrung verbundener Verbraucherkanal geschlossen. Jenseitig des Ventilsitzes des ersten Sitzventils setzt sich die Axialbohrung in einer Steuerbohrung fort, die gleichzeitig eine Rücklauf bzw. Ablauf bildet. Ein von einem Anker betätigbarer, mit dem Schließelement in Wirkverbindung stehender Ventilstößel weist eine Steuerkante als weiteres Schließelement auf und kommt beim Durchdringen dieser Steuerbohrung des Ventilkörpers mit derselben unter Bildung eines zweiten Sitzventils in Wirkverbindung. Im unbestromten Zustand besteht eine Verbindung zwischen dem Verbraucherkanal und dem Abfluss. Bei einer Bestromung der Magnetspule des Magnetventils wird das kugelförmige Schließelement des ersten Sitzventils abgehoben und damit eine Verbindung zum Verbraucheranschluss hergestellt. Gleichzeitig nähert sich die Steuerkante des Ventilstößels dem zweiten Ventilsitz, wodurch der Rücklaufstrom in Abhängigkeit des Spulenstroms gedrosselt wird, um die geforderten Druckkennnlinien aufzubauen.
Solche bekannten 3/2-Magnetventil mit zwei Sitzventilen weisen jedoch den Nachteil auf, dass diese einen komplexen Aufbau mit einer hohen Anzahl von präzise herzustellenden Bauteilen aufweisen. Ferner müssen solche bekannten Ventile zur Einstellung der Druckkennlinien aufwendig justiert werden und leiden an einer mangelhaften Robustheit hinsichtlich ihrer Funktion, insbesondere gegenüber Temperatureinflüssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ventilkörper sowie ein zugehöriges 3/2-Magnetventil der eingangs genannten Art anzugeben, wobei ein solcher Ventilkörper nur wenige Einzelteil aufweisen sollte, die möglichst nicht mit der bisher üblichen Präzision hergestellt werden müssen und bei dem auch eine Einstellung zur Erzielung der gewünschten proportionalen Druckkennlinie entfallen kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Ventilkörper mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Magnetventil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12.
Ein erfindungsgemäßer Ventilkörper umfasst

– eine Axialbohrung, die einen Zulauf für den Anschluss einer Druckquelle mit einem Ablauf verbindet,
– einen Ventilraum im Bereich der Axialbohrung, in welchem zulaufseitig ein erster Ventilsitz ausgebildet ist,
– wenigstens eine Radialbohrung, die den Ventilraum mit einem Verbraucheranschluss verbindet,
– ein Schließelement, das zusammen mit dem ersten Ventilsitz ein erstes Sitzventil zum Verschließen der zulaufseitigen Axialbohrung bildet, und
– ein zweites Sitzventil, und zeichnet sich dadurch aus, dass
– in dem Ventilraum ablaufseitig ein zweiter Ventilsitz vorgesehen ist, und
– das Schließelement zusammen mit dem zweiten Ventilsitz das zweite Sitzventil zum Verschließen der ablaufseitigen Axialbohrung bildet.

Dieser erfindungsgemäße Ventilkörper mit nur einem einzigen Schließelement sowohl für den ersten als auch für den zweiten Ventilsitz erfordert gegenüber bekannten Ventilkörpern eine reduzierte Anzahl von Einzelteilen und bedingt dadurch auch einen einfacher Aufbau, so dass dadurch eine robuste Funktion, insbesondere gegenüber Temperatureinflüssen erzielt wird, aber dennoch so ausgestaltet werden kann, dass ein proportionales Steuerverhalten erreicht wird. Die Einzelteile müssen nicht mit der bisher üblichen hohen Präzision hergestellt werden und ebenso entfällt eine Einstellung des Schließelementes. Insgesamt werden dadurch die Produktionskosten eines solchen erfindungsgemäßen Ventilkörpers erheblich gesenkt.
Damit werden sowohl der erste als auch der zweite Ventilsitz von diesem Schließelement betätigt, so dass durch den Wechsel des Schließelementes zwischen diesen beiden Ventilsitzen ein zum Spulenstrom des zugehörigen Magnetventils gewünschter proportionaler Druckverlauf im Ablauf einstellen lässt.
In einer ersten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ventilkörpers ist das Schließelement im Wesentlichen kugelförmig ausgebildet, wobei der Ventilraum mit wenigstens zwei hinsichtlich eines Durchmessers des kugelförmigen Schließelementes gegenüberliegende und radialverlaufende, speichenartige Führungselementen mit axialseitigen Führungsflächen zur axialen Führung des kugelförmigen Schließelementes derart ausgestaltet ist, dass das kugelförmige Schließelement zwischen den Führungsflächen im Wesentlichen nur in axialer Richtung zwischen dem ersten Ventilsitz und dem zweiten Ventilsitz bewegbar ist.
Damit wird einerseits eine funktionssichere axiale Führung des kugelförmigen Schließelements sichergestellt und gleichzeitig die Möglichkeit gegeben, den Ventilraum durch Gestaltung der speichenartigen Führungselemente strömungstechnisch hinsichtlich des Durchflusses zwischen dem Zulauf und Verbraucheranschluss zu optimieren, also zur Erzielung vorgegebener Druckkennlienen die erforderlichen Strömungsverluste zu erreichen.
Zu Führung des kurgelförmigen Schließelementes hat sich gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung als vorteilhaft erwiesen, wenn die Führungsflächen der Führungselemente senkrecht zur axialen Richtung an die anliegende Oberflächenform des Schließelements angepasst ist. Da dann allein schon mit zwei gegenüberliegenden Führungsflächen eine Führung des kugelförmigen Schließelementes erreicht wird, kann vorzugweise mit vier kreuzförmig angeordneten Führungselementen eine optimale Funktion erzielt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind in axialer Richtung die Führungselemente kürzer als der Ventilraum derart ausgebildet, dass sich zwischen den zulaufseitigen Stirnflächen der Führungselemente und der zulaufseitigen Begrenzungsfläche des Ventilraums ein vorgegebener Spalt verbleibt. Damit kann die strömungstechnische Optimierung des Ventilraums weiter verbessert werden.
Weiter wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung der Ventilkörper zur Bildung des Ablaufs ablaufseitig in gekannter Weise wenigstens mit einer Radialbohrung versehen, die mit der Axialbohrung verbunden ist.
In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ventilkörpers ist dessen Ventilraum zylinderförmig ausgebildet, wodurch sich aufgrund der sich dadurch ergebenden Axialsymmetrie die Herstellung vereinfacht.
Eine einfache Herstellung des erfindungsgemäßen Ventilkörpers ergibt sich gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung dadurch, dass der Ventilkörper zweiteilig mit einem ersten und zweiten Ventilkörperteil ausgebaut ist.
Vorzugsweise ist der erste Ventilkörperteil mit einem den Zulauf aufweisenden Grundkörper und einer daran angeformten kreisförmigen Schulter ausgebildet, wobei deren Stirnfläche den ersten Ventilsitz aufweist und eine Begrenzungsfläche des Ventilraums bildet.
In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ventilkörpers ist der zweite Ventilkörperteil mit einem den Ablauf aufweisenden Grundkörper und einer daran angeformten kreisförmigen Schulter ausgebildet, wobei die kreisförmige Schulter mit wenigstens der einen Radialbohrung für den Verbraucheranschluss ausgebildet ist und die Stirnfläche der Schulter den zweiten Ventilsitz und die Führungselemente aufweist.
Für den Zusammenbau eines erfindungsgemäßen Ventilkörpers aus derart ausgebildeten ersten und zweiten Ventilkörperteilen ist weiterbildungsgemäß vorgesehen, dass die Schulter des zweiten Ventilkörperteils einen ringförmigen Flansch aufweist, dessen Innendurchmesser dem Außendurchmesser der Schulter des ersten Ventilkörperteils entspricht. Damit lässt sich der zweite Ventilkörperteil zusammen mit einem kugelförmigen Schließelement in einfacher Weise mittels dessen ringförmigen Flansches auf die Schulter des ersten Ventilkörperteils aufschieben und in der gewünschten Position fixieren, bspw. mittels Kleben oder Schweißen.
Das Magnetventil gemäß der Erfindung umfasst einen erfindungsgemäßen, ferner einen längsbeweglich geführten Anker, eine elektrisch ansteuerbare Magnetspule zur Bewegung des Ankers, und einen von dem Anker bewegbaren Ventilstößel, der in Wirkverbindung mit dem Schließelement des Ventilkörpers bringbar ist.
Das erfindungsgemäß Magnetventil zeichnet sich dadurch aus, dass der Ventilraum, d. h. die Kavität im Inneren des Magnetventils, das Schließelement und die Anschlüsse derart dimensioniert bzw. ausgelegt sind, dass eine konstante Strömungskraft auf das Schließelement wirkt. Eine derartige Auslegung kann bspw. durch numerische Methoden erreicht werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben. Es zeigen:
1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Ventilkörpers mit einem ersten und zweiten Ventilkörperteil,
2 eine perspektivische Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen Ventilkörpers nach 1 mit einer Sicht auf den ersten Ventilkörperteil,
3 eine weitere perspektivische Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen Ventilkörpers gemäß 1 mit einer Sicht auf den zweiten Ventilkörperteil,
4 eine Schnittdarstellung des Ventilkörpers gemäß Schnitt A-A nach 1 mit geschlossenem ersten Ventilsitz,
5 eine Schnittdarstellung des Ventilkörpers gemäß Schnitt A-A nach 1 mit geöffneten ersten Ventilsitz,
6 eine Schnittdarstellung des Ventilkörpers gemäß Schnitt B-B nach 1,
7 eine teilaufgeschnittene perspektivische Darstellung eines Magnetventils mit erfindungsgemäßen Ventilkörper, und
8 eine Hub-Druck-/Durchfluss-Kennlinie zur Erläuterung des Funktionsweise des Magnetventils gemäß 7.
Der in 1 dargestellte Ventilkörper 10 besteht aus mehreren Teilen, die in den Explosionszeichnungen gemäß den 2 und 3 als erstes Ventilkörperteil 20, als zweites Ventilkörperteil 30 und als Kugel ausgebildetes Schließelement 40 dargestellt sind. Im montierten Zustand des Ventilkörpers 10 verbindet eine Axialbohrung 2 einen Zulauf (P-Anschluss) 21 (siehe 4) an dem ersten Ventilkörperteil 20 mit einem Ablauf (T-Anschluss) 31 (siehe 4) an dem zweiten Ventilkörperteil 30. Ferner trifft eine Querbohrung 34 für einen Verbraucheranschluss (A-Anschluss) die Axialbohrung 2 in einem Ventilraum 3, in dem das Schließelement 40 gelagert ist, wie dies insbesondere aus den Schnittdarstellungen gemäß den 4 und 5 zu erkennen ist.
Durch eine konstruktive Umlenkung der Querbohrung 34 und des Zulaufs 21 können die externen P- und A-Anschlüsse vertauscht werden, d. h. der Zulauf 21 übernimmt die Funktion des A-Anschlusses und die Querbohrung 34 die Funktion des P-Anschlusses.
Die Explosionsdarstellung nach 2 zeigt eine perspektivische Sicht auf den ersten radialsymmetrisch ausgebildeten Ventilkörperteil 20 auf. Dieser erste Ventilkörperteil 20 umfasst einen scheibenförmigen Grundkörper 20, der an einer dem zweiten Ventilkörperteil 30 zugewandten Stirnfläche eine scheibenförmige Schulter 23 aufweist, die einen die Axialbohrung 2 umlaufenden ersten Ventilsitz 24 aufweist. Zusammen mit dem Schließelement 40 bildet dieser erste Ventilsitz 24 ein erstes Sitzventil 25, wenn entsprechend der Schnittdarstellung nach 4 das Schließelement 40 auf diesem ersten Ventilsitz 24 sitzt und damit den Zulauf 21, der an eine Druckquelle angeschlossen ist, verschließt.
Der zweite Ventilkörperteil 30 des Ventilkörpers 10 ist in ähnlicher Weise radialsymmetrisch mit einem scheibenförmigen Grundkörper 32 und einer scheibenförmigen angeformten Schulter 33 ausgebildet, wobei diese Schulter 33 die Radialbohrung 34 zur Bildung des Verbraucheranschlusses (A-Anschluss) aufnimmt.
Die Axialbohrung 2 in diesem zweiten Ventilkörperteil 30 endet in Richtung des ersten Ventilkörperteils 20 in einem zweiten Ventilsitz 35, der zusammen mit dem Schließelement 40 ein zweites Sitzventil 38 bildet, wenn dieses Schließelement 40 an diesem zweiten Ventilsitz 35 anliegt, wie dies die Schnittdarstellung nach 5 zeigt.
Die gegenüberliegenden Stirnseiten der Schulter 23 des ersten Ventilkörpers 20 und die Schulter 33 des zweiten Ventilkörpers 30 begrenzen in axialer Richtung den Ventilraum 3, der im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet ist und in radialer Richtung von einem umlaufenden Flansch 39 in einer hohlzylindrischen Form begrenzt wird. Gemäß des in 6 dargestellten Schnittes B-B nach 1 sind in diesem Hohlzylinder 39 kreuzförmig, vier speichenartige Führungselemente 36 derart angeformt, dass die nach innen gerichteten Stirnflächen jeweils als Führungsflächen 37 das Schließelement 40 in axialer Richtung zwischen einer Position an dem ersten Ventilsitz 24 und einer Position an dem zweiten Ventilsitz 35 führen. Diese Führungsflächen 37 sind senkrecht zur Axialrichtung entsprechend dem Durchmesser des Schließelements kreisbogenförmig ausgebildet, so dass diese Führungsflächen 37 flächenbündig an der Kugeloberfläche des Schließelements 40 anliegen. Ferner sind die speichenartigen Führungselemente 36 stegartig mit einem rechteckförmigen Querschnitt ausgebildet und rufen bei offenem erstem Sitzventil 25 eine Drosselwirkung für das von dem Zulauf 21 in den Ventilraum 3 strömenden Medium hervor.
Der Zusammenbau der beiden Ventilkörperteile 20 und 30 zusammen mit dem Schließelement 40 zu einem erfindungsgemäßen Ventilkörper nach 1 erfolgt gemäß den 4 und 5 derart, dass der ringförmige Flansch 39 der Schulter 33 des zweiten Ventilkörperteils 30 auf die Schulter 23 des ersten Ventilkörpers 20 überwurfartig gesteckt wird. In axialer Richtung werden die beiden Ventilkörperteile 20 und 30 so beabstandet, dass zwischen den der Schulter 23 des ersten Ventilkörperteils 20 benachbarten Stirnflächen 37a und der Stirnfläche dieser Schulter 23 ein vorgegebener Spalt 4 verbleibt. Hiermit kann die oben beschrieben Drosselwirkung eingestellt werden. Damit ist die axiale Erstreckung der Führungselemente 36 kürzer als die axiale Erstreckung des Ventilraums 3.
Dieser in den 1 bis 5 beschriebene Ventilkörper 10 zeichnet sich also dadurch aus, dass für den ersten und zweiten Ventilsitz 24 und 35 zur Bildung des ersten und zweiten Sitzventils 25 und 38 nur ein einziges Schließelement 40 erforderlich ist. Wird ein solcher Ventilkörper 10 für den Aufbau eines Magnetventils, bspw. für ein 3/2-Proportionalventil verwendet, wird das Schließelement 40 bei Bestromung der Magnetspule des Magnetventils von einem Ventilstößel über einen Anker derart betätigt, dass das Schließelement 40 in Abhängigkeit des Spulenstroms Positionen zwischen dem ersten Ventilsitz 24 und dem zweiten Ventilsitz 35 einnehmen kann.
Dabei kann die Position des Schließelements 40 derart gesteuert werden, dass an dem von der Querbohrung 34 gebildeten Verbraucheranschluss (A-Anschluss) ein zum Spulenstrom bzw. zum Hub des Schließelements 40 proportionaler Druckverlauf entsteht.
Diese Funktionsweise soll im Folgenden anhand der Hub-Druck-/Durchfluss-Kennlinie gemäß 8 erläutert werden, in der der Druckverlauf an dem Zulauf 21 (P-Anschluss) mit einer Kennlinie K1, der Druckverlauf in der Querbohrung 35, die den Verbraucheranschluss (A-Anschluss) bildet, mit einer Kennlinie K2 und der Durchfluss Q an diesem A-Anschluss mit einer prinzipiellen Kennlinie K3 dargestellt ist.
Ist das erste Sitzventil 25, wie in 4 dargestellt, geschlossen, so entspricht dieser Position des Schließelements 40 dem Nullpunkt des Diagramms nach 8. Mit zunehmendem Hub des Schließelementes 40 wird das erste Sitzventil 25 geöffnet, wodurch ein linear ansteigender Druck P an dem Verbraucheranschluss, also in der Querbohrung 34 gemäß der Kennlinie K2 entsteht. Bei Anliegen des Schließelementes 40 an dem zweiten Ventilsitz 35, also bei geschlossenem zweiten Sitzventil 38 ist der maximale Hub des Schließelements 40 erreicht, so dass nahezu der Druck P des Verbraucheranschlusses den Druck am Zulauf 21 erreicht. Gemäß der Kennlinie K3 nimmt mit zunehmendem Hub zunächst auch der Durchfluss Q zu und fällt nach Erreichen eines Maximums wieder ab.
Mit einem solchen erfindungsgemäßen Ventilkörper 10 aufgebautes proportionales Druckregelventil, das nur ein einziges Schließelement erfordert, verringert sich die Anzahl der benötigten Teile. Ferner müssen die den Ventilkörper bildenden Teile nicht mehr in der bisher erforderlichen Präzision hergestellt, wobei auch die Einstellung der beiden Sitzventile entfällt. Dies führt insgesamt zu erheblich reduzierten Produktionskosten, wobei gleichzeitig ein robuster Ventilaufbau erzielt wird, der insbesondere auch gegenüber Temperatureinflüssen unempfindlicher ist.
Einen beispielhaften Aufbau eines 3/2-Proportionalventils 1 zeigt 7 mit einem Ventilkörper 10, der ebenfalls zweiteilig mit einem ersten Ventilköperteil 20 und einem zweiten Ventilkörperteil 30 aufgebaut ist, wobei der zweite Ventilkörperteil 30 mit einem Ventilgehäuse 8 verbunden ist. Dieses Ventilgehäuse 8 umfasst eine Magnetspule 8, die bei Bestromung einen Anker (nicht dargestellt) betätigt, der seinerseits einen Ventilstößel 7 in axialer Richtung bewegt.
Der zweite Ventilkörperteil 30 umfasst eine Radialbohrung 5 als Abfluss (T-Anschluss), der mit der Axialbohrung 2 verbunden ist und das Medium nach außen abführt. Um den Durchfluss des Mediums von dem Ventilraum 3 in diesen Abfluss 5 zu ermöglichen, ist der Durchmesser des Ventilstößel 7 im Vergleich zum Durchmesser der Axialbohrung 2 geringer ausgeführt. In der sich über die Radialbohrung 5 fortsetzende Axialbohrung 2 wird durch entsprechende Anpassung des Durchmessers des Ventilstößels 7 an die ihn aufnehmende Bohrung eine Dichtwirkung erzielt.
Im Bereich der Axialbohrung 2 des zweiten Ventilkörperteils 30 befindet sich ein zylinderförmiger Ventilraum 3, der über eine Radialbohrung 34 mit dem Verbraucheranschluss (A-Anschluss) verbunden werden kann und ein kugelförmiges Schließelement 40 aufnimmt, wobei ablaufseitig die Axialbohrung 2 einen zweiten Ventilsitz 35 aufweist, der zusammenmit dem Schließelement 40 ein zweites Sitzventil bildet.
An diesen Ventilraum 3 schließt sich eine zylinderförmige Bohrung 9 an, die den an diese Bohrung 9 angepassten, zylinderförmigen ersten Ventilköperteil 20 aufnimmt, der die Axialbohrung 2 aufweist und druckanschlussseitig den Zulauf 21 und gegenüberliegend den ersten Ventilsitz 24 ausbildet, der zusammen mit dem Schließelement 40 das erste Sitzventil 25 bildet. Der Ventilraum 3 wird von der hohlzylindrischen Bohrung 9 durch einen stegartigen Flansch 9a abgegrenzt, der als Anschlag für den in diese Bohrung 9 eingeführten ersten Ventilköperteil 20 dient.
Der Ventilraum 3 des Ventilkörpers 10 nach 7 ist ohne die in den 1 bis 6 dargestellten Führungselemente ausgebildet. Auch in dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventilkörpers 10 wird das Schließelement 40 mittels des Ventilstößels 7 zwischen den beiden Ventilsitzen 24 und 35 mittels eines Spulenstromes derart gesteuert, dass sich an dem Verbraucheranschluss (A-Anschluss) ebenso ein der Kennlinie K2 entsprechender Druck P einstellt.
Auch dieser Ventilkörper 10 gemäß 7 erfordert zur Steuerung der beiden Sitzventile lediglich nur ein einziges kugelförmiges Schließelement 40, so dass sich auch hier die im Zusammenhang mit der Beschreibung des Ventilkörpers gemäß den 1 bis 6 genannte Vorteile ergeben, insbesondere ein proportionales Steuerverhalten aufweist.
Bezugszeichenliste

1: Magnetventil
2: Axialbohrung
3: Ventilraum
4: Spalt im Ventilraum 3
5: Radialbohrung als Ablauf
6: Magnetspule
7: Ventilstößel
8: Ventilgehäuse
10: Ventilkörper
20: erstes Ventilkörperteil Zulauf
21: Zulauf
22: Grundkörper
23: Schulter
24: erster Ventilsitz
25: erstes Sitzventil
30: zweites Ventilkörperteil
31: Ablauf
32: Grundkörper
33: Schulter
34: Radialbohrung
35: zweiter Ventilsitz
36: Führungselemente
37: Führungsflächen des Führungselements 36
37a: zulaufseitige Stirnfläche des Führungselements 36
38: zweites Sitzventil
39: ringförmigen Flansch
40: Schließelement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1004066 B1 [0002]

Claims

Ventilkörper (10) für ein proportionales 3/2 Magnetventil (1) umfassend, – eine Axialbohrung (2), die einen Zulauf (21) für den Anschluss einer Druckquelle mit einem Ablauf (31) verbindet, – einen Ventilraum (3) im Bereich der Axialbohrung (2), in welchem zulaufseitig ein erster Ventilsitz (24) ausgebildet ist, – wenigstens eine Radialbohrung (34), die den Ventilraum (3) mit einem Verbraucheranschluss verbindet, – ein Schließelement (40), das zusammen mit dem ersten Ventilsitz (24) ein erstes Sitzventil (25) zum Verschließen der zulaufseitigen Axialbohrung (2) bildet, und – ein zweites Sitzventil (38), dadurch gekennzeichnet, dass – in dem Ventilraum (3) ablaufseitig ein zweiter Ventilsitz (35) vorgesehen ist, und – das Schließelement (40) zusammen mit dem zweiten Ventilsitz (35) das zweite Sitzventil (38) zum Verschließen der ablaufseitigen Axialbohrung (2) bildet.
Ventilkörper (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließelement (40) im Wesentlichen kugelförmig ausgebildet ist, und der Ventilraum (3) mit wenigstens zwei hinsichtlich eines Durchmessers des kugelförmigen Schließelementes (40) gegenüberliegende und radialverlaufende, speichenartige Führungselementen (36) mit axialseitigen Führungsflächen (37) zur axialen Führung des kugelförmigen Schließelementes (40) derart ausgestaltet ist, dass das kugelförmige Schließelement (40) zwischen den Führungsflächen (37) im Wesentlichen nur in axialer Richtung zwischen dem ersten Ventilsitz (24) und dem zweiten Ventilsitz (35) bewegbar ist.
Ventilkörper (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsflächen (37) der Führungselemente (36) senkrecht zur axialen Richtung an die anliegende Oberflächenform des Schließelements (40) angepasst ist.
Ventilkörper (10) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass vier kreuzförmig angeordnete Führungselemente (36) vorgesehen sind.
Ventilkörper (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in axialer Richtung die Führungselemente (36) kürzer als der Ventilraum (3) derart ausgebildet sind, dass sich zwischen den zulaufseitigen Stirnflächen (37a) der Führungselemente (36) und der zulaufseitigen Begrenzungsfläche des Ventilraums (3) ein vorgegebener Spalt (4) verbleibt.
Ventilkörper (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung des Ablaufs (31) der Ventilkörper (3) ablaufseitig wenigstens eine Radialbohrung (5) aufweist, die mit der Axialbohrung (2) verbunden ist.
Ventilkörper (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilraum (3) zylinderförmig ausgebildet ist.
Ventilkörper (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (10) wenigstens zweiteilig mit einem ersten und zweiten Ventilkörperteil (20, 30) ausgebildet ist.
Ventilkörper (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ventilkörperteil (20) mit einem den Zulauf (31) aufweisenden Grundkörper (22) und einer daran angeformten kreisförmigen Schulter (23) ausgebildet ist, wobei deren Stirnfläche den ersten Ventilsitz (24) aufweist und eine Begrenzungsfläche des Ventilraums (3) bildet.
Ventilkörper (10) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass – der zweite Ventilkörperteil (30) mit einem den Ablauf (31) aufweisenden Grundkörper (32) und einer daran angeformten kreisförmigen Schulter (33) vorgesehen ist, – die kreisförmige Schulter (33) mit wenigstens der einen Radialbohrung (34) für den Verbraucheranschluss ausgebildet ist, und – die Stirnfläche der Schulter (33) den zweiten Ventilsitz (35) und die Führungselemente (36) aufweist.
Ventilkörper (10) nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schulter (33) des zweiten Ventilkörperteils (30) einen ringförmigen Flansch (39) aufweist, dessen Innendurchmesser dem Außendurchmesser der Schulter (23) des ersten Ventilkörperteils (20) entspricht.
Ventilkörper (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ventilkörperteil (20) zylinderförmig ausgebildet ist und von einer zylinderförmigen Bohrung (9) des zweiten Ventilkörperteils (30 aufgenommen wird.
Ventilkörper (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ventilkörperteil (20) die axiale Bohrung (2) zur Bildung des Zulaufs (21) und zur Bildung des ersten Ventilsitzes (24) aufweist.
Magnetventil (1) mit einem Ventilkörper (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend – einen längsbeweglich geführten Anker, – eine elektrisch ansteuerbare Magnetspule (6) zur Bewegung des Ankers (6), und – einen von dem Anker bewegbaren Ventilstößel (8), der in Wirkverbindung mit dem Schließelement (40) des Ventilkörpers (10) bringbar ist.