DE102010044442B4 - Electromagnet valve device with two working connections - Google Patents

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Abstract

Elektromagnet-Ventilvorrichtung, insbesondere Pneumatikventil, mit einer durch Bestromung einer stationären Spuleneinheit (6) relativ zu dieser in einer axialen Richtung zwischen einer ersten und einer zweiten Schaltstellung bewegbaren Ankereinheit (9), die zum gesteuerten Öffnen und/oder Schließen eines Fluidflusses zwischen einem Einlass (33) und einem Ventilauslass ausgebildet ist, wobei der Ventilauslass ein Paar von Auslässen (29, 30) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslässe (29, 30) in der zweiten Schaltstellung gegeneinander sowie gegenüber dem Einlass (33) mittels der Ankereinheit (9) gedichtet sind, und dass die Ankereinheit (9), für den Fall, dass an den Auslässen (29, 30) der gleiche Druck anliegt, in axialer Richtung druckausgeglichen ist, so dass ein Kräftegleichgewicht hinsichtlich der in einander entgegengesetzte axiale Richtungen auf die Ankereinheit (9) wirkenden Druckkräfte resultiert.Electromagnet valve device, in particular a pneumatic valve, having an armature unit (9) which can be moved relative thereto in an axial direction between a first and a second switching position and energizes a fluid flow between an inlet (33) and a valve outlet, wherein the valve outlet comprises a pair of outlets (29, 30), characterized in that the outlets (29, 30) in the second switching position against each other and with respect to the inlet (33) by means of the anchor unit ( 9) are sealed, and that the armature unit (9), in the case that at the outlets (29, 30) bears the same pressure, is pressure balanced in the axial direction, so that a balance of forces with respect to the opposite in axial directions on the Anchor unit (9) acting pressure forces results.

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektromagnet-Ventilvorrichtung, insbesondere ein Pneumatikventil, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an electromagnetic valve device, in particular a pneumatic valve, according to the preamble of claim 1.

Aus der DE 198 48 919 A1 ist eine Elektromagnet-Ventilvorrichtung bekannt. Das aus dieser Druckschrift bekannte Grundprinzip besteht darin, dass ein elektromagnetisch durch Bestromen einer (in der Regel stationären) Wicklung bewegter Anker geeignet einen Ventilsitz des Elektromagnet-Ventils öffnet oder schließt, wobei damit ein Fluidstrom zwischen einem sogenannten Versorgungsanschluss (gekennzeichnet als P in der genannten Druckschrift zum Stand der Technik) und einem sogenannten Arbeitsanschluss (A) öffnet bzw. schließt. Eine derartige Konfiguration ist auch als 2/2-Wegeventil bekannt, wobei das aus der DE 198 48 919 A1 bekannte Ventil zusätzlich einen Entlüftungsanschluss (E) offenbart, der, sofern er nicht verschlossen ist, als zweiter Auslass zur Realisierung eines 3/2-Wegeventils verstanden werden kann.From the DE 198 48 919 A1 An electromagnetic valve device is known. The basic principle known from this document is that a solenoid, which is moved electromagnetically by energizing a (normally stationary) winding, suitably opens or closes a valve seat of the solenoid valve, thereby forming a fluid flow between a so-called supply connection (designated as P in the cited US Pat Reference to the prior art) and a so-called working port (A) opens or closes. Such a configuration is also known as a 2/2-way valve, which from the DE 198 48 919 A1 known valve additionally discloses a vent port (E), which, if it is not closed, as a second outlet for the realization of a 3/2-way valve can be understood.

Allerdings ist eine derartige Konfiguration zur Realisierung einer Elektromagnet-Ventilvorrichtung mit zwei Auslässen in zweierlei Hinsicht aufwändig; zum einen muss, wie etwa in den Figuren der DE 198 48 919 A1 gezeigt, der weitere Auslass E in axialer Richtung und gegenüberliegend dem Versorgungsanschluss gesondert konfiguriert werden, zum anderen hat an dieser Stelle dann der Anschluss bzw. Abgriff nachgeschalteter Aggregate (parallel zum Arbeitsanschluss A) zu erfolgen. Auch können nicht beide Auslässe (E + A) gemeinsam mit dem Versorgungsanschluss verbunden werden.However, such a configuration for realizing a solenoid valve device having two outlets is complicated in two ways; on the one hand, as in the figures of DE 198 48 919 A1 shown, the other outlet E in the axial direction and opposite the supply connection to be configured separately, on the other hand, then at this point the connection or tap nachgeschalteter units (parallel to the working port A) to take place. Also, both outlets (E + A) can not be connected together to the supply terminal.

Da es jedoch, etwa im Kfz-Umfeld, den Bedarf nach Elektromagnet-Ventilvorrichtungen gibt, welche mehr als einen Arbeitsanschluss aufweisen, welcher von einem gemeinsamen Versorgungsanschluss gesteuert gespeist wird, und diese Mehrzahl von Arbeitsanschlüssen einfach und mit geringem Aufwand konstruktiv zu realisieren und zu konkretisieren sein soll, hat die Anmelderin in der DE 20 2009 002 629 U1 ein entsprechend optimiertes Elektromagnet-Ventil vorgeschlagen. Dieses zeichnet sich dadurch aus, dass der Ventilauslass als Paar in axialer Richtung benachbarter, d. h. beabstandeter Auslässe realisiert ist, die gegeneinander mittels einer in axialer Richtung zwischen dem Paar von Auslässen vorgesehenen gummielastischen Dichteinheit gedichtet sind. Diese Gummieinheit wirkt als Rückschlagventil, das sicherstellt, dass die Druckluft ausschließlich vom Ventileinlass in das Paar von Auslässen und nicht zurück strömen kann.Since, however, there is a need, for example in the automotive field, for solenoid valve devices which have more than one working connection, which is supplied controlled by a common supply connection, and to realize and concretise this plurality of working connections simply and with little effort is the applicant in the DE 20 2009 002 629 U1 proposed a correspondingly optimized solenoid valve. This is characterized in that the valve outlet is realized as a pair in the axial direction of adjacent, ie spaced, outlets which are sealed against each other by means of a rubber-elastic sealing unit provided in the axial direction between the pair of outlets. This rubber unit acts as a check valve that ensures that the compressed air can only flow from the valve inlet into the pair of outlets and not back.

Aus der DE 10 2009 007 118 A1 sowie der DE 10 2007 037 220 A1 sind in axialer Richtung druckausgeglichene Ventilvorrichtungen bekannt.From the DE 10 2009 007 118 A1 as well as the DE 10 2007 037 220 A1 are known in the axial direction pressure balanced valve devices.

Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Elektromagnet-Ventilvorrichtung in Form eines 3/2-Wegeventils anzugeben, welches mit noch einfacheren Mitteln eine Mehrzahl von Arbeitsanschlüssen ermöglicht, die einfach zu kontaktieren sind. Dabei soll die Ventilvorrichtung konstruktiv einfach aufgebaut und mit geringem Aufwand fertigbar sein. Dabei soll die elektrische Spule möglichst klein dimensioniert sein. Zudem soll vorzugsweise auf eine vom Anker oder Kern separate, ausschließlich dem Paar von Auslässen zugeordnete gummielastische Dichteinheit (Rückschlagventil) verzichtet werden können. Noch weiter bevorzugt soll die Ventilvorrichtung in beide Richtungen durchströmbar sein.Based on the aforementioned prior art, the present invention seeks to provide an electromagnetic valve device in the form of a 3/2-way valve, which allows with even simpler means a plurality of working ports, which are easy to contact. The valve device should be structurally simple and be manufactured with little effort. The electric coil should be dimensioned as small as possible. In addition, should preferably be able to dispense with a separate from the anchor or core, exclusively the pair of outlets associated rubber-elastic sealing unit (check valve). Even more preferably, the valve device should be able to flow in both directions.

Diese Aufgabe wird durch die Elektromagnet-Ventilvorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen. Zur Vermeidung von Wiederholungen sollen vorrichtungsgemäß offenbarte Merkmale auch als verfahrensgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein. Ebenso sollen verfahrensgemäß offenbarte Merkmale als vorrichtungsgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein.This object is achieved by the solenoid valve device having the features of the main claim; advantageous developments of the invention are specified in the subclaims. All combinations of at least two features disclosed in the description, the claims and / or the figures fall within the scope of the invention. In order to avoid repetition, features disclosed in accordance with the device should also be regarded as disclosed according to the method and be able to be claimed. Likewise, according to the method disclosed features should be considered as device disclosed and claimed claimable.

Erfindungsgemäß wird dabei der als Paar von Auslässen realisierte Ventilauslass unmittelbar durch eine axiale Verstellbewegung der ein- oder mehrteiligen Ankereinheit derart verschlossen, dass die Auslässe gegeneinander (und zudem gegenüber dem Ventileinlass) gedichtet sind und nicht wie im Stand der Technik durch eine von der Ankereinheit oder einer Kernbaugruppe separate gummielastische Dichteinheit (Rückschlagventil). Anders ausgedrückt werden die Auslässe unmittelbar durch die axiale Verstellbewegung der Ankereinheit gegeneinander gedichtet, wodurch keine separate bewegliche Dichtungseinheit vorgesehen werden muss. Das nach dem Konzept der Erfindung ausgebildete Elektromagnet-Ventil eignet sich hervorragend Ventil in elektronischen Bremssystemen in Kraftfahrzeugen.According to the invention, the valve outlet realized as a pair of outlets is directly closed by an axial adjustment movement of the one-part or multi-part armature unit in such a way that the outlets are sealed against each other (and also opposite the valve inlet) and not by one of the armature unit as in the prior art a core assembly separate rubber-elastic sealing unit (check valve). In other words, the outlets are directly sealed against each other by the axial adjustment movement of the armature unit, whereby no separate movable sealing unit must be provided. The trained according to the concept of the invention solenoid valve is ideal valve in electronic brake systems in motor vehicles.

Grundsätzlich ist es durch den Einsatz des nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Ventils möglich, bei Anwendungen mit zwei Arbeitskreisen anstatt von bisher zwei Ventilen ausschließlich ein nach dem Konzept der Erfindung ausgebildetes Elektromagnet-Ventil einzusetzen und jeden Kreis der Anwendung mit einem der beiden Auslässe des Ventils zu verbinden. Hierdurch können Kosten erheblich gesenkt werden.Basically, it is possible by the use of trained according to the concept of the invention valve, in applications with two working circuits instead of previously two valves exclusively use a designed according to the concept of the invention solenoid valve and each circuit of the application with one of the two outlets of the valve connect to. This can significantly reduce costs.

Zur Realisierung einer möglichst kleinbauenden Ventilvorrichtung ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Ankereinheit in der zweiten Schaltstellung bei gleichen an den Auslässen anliegenden Drücken in axialer Richtung, zumindest näherungsweise, vorzugsweise vollständig, druckausgeglichen ist, so dass ein Kräftegleichgewicht hinsichtlich der wirkenden Druckkräfte resultiert. Um die axiale Druckausgeglichenheit zu erreichen, ist es bevorzugt, wenn auf der von den Auslässen sowie dem Einlass abgewandten Seite der Ankereinheit zwei gegeneinander abgedichtete Rückräume vorgesehen sind, die von der Ankereinheit in axialer Richtung begrenzt sind. Einer dieser beiden Rückräume ist in der zweiten Schaltstellung bevorzugt mit ausschließlich einem der beiden Auslässe pneumatisch verbunden und der andere der beiden Rückräume ist in der zweiten Schaltstellung bevorzugt pneumatisch mit dem Einlass verbunden. Um nun die axiale Druckausgeglichenheit in der zweiten Schaltstellung zu erzielen, ist es bevorzugt, wenn, zumindest näherungsweise, bevorzugt exakt im Rahmen der üblichen Toleranzen, die axiale Projektionsfläche desjenigen Rückraums, der mit einem der beiden Auslässe pneumatisch verbunden ist, der wirksamen Fläche entspricht, die auf der dem Rückraum gegenüberliegenden Seite (d. h. ventilsitzseitig) der Ankereinheit in der zweiten Schaltstellung von den beiden Auslässen druckbeaufschlagt ist. Gleichzeitig sollte die axiale Projektionsfläche des mit dem Einlass pneumatisch verbundenen Rückraums der axialen Projektionsfläche entsprechen, die auf der von dem Rückraum abgewandten Seite der Ankereinheit von dem am Einlass anliegenden Druck beaufschlagt ist. Besonders zweckmäßig ist es, wenn die von der Ankereinheit begrenzte wirksame Fläche des mit einem der Auslässe verbundenen Rückraums der Fläche entspricht, die von einem äußeren Dichtliniendurchmesser des Ventilsitzes begrenzt ist. Unter dem äußeren Dichtliniendurchmesser wird dabei derjenige Dichtliniendurchmesser verstanden, mit welchem im Falle der radialen Beabstandung der Auslässe der radial äußere der beiden Auslässe beim Zusammenwirken des Ventilsitzes mit der Ventildichtung gedichtet wird.To realize a valve device as small as possible, the invention provides that the armature unit in the second Switching position at the same pressure applied to the outlets in the axial direction, at least approximately, preferably completely, pressure-balanced, so that a balance of forces with respect to the acting pressure forces results. In order to achieve the axial pressure balance, it is preferred if two mutually sealed back spaces are provided on the side facing away from the outlets and the inlet side of the anchor unit, which are bounded by the armature unit in the axial direction. One of these two return chambers is preferably pneumatically connected in the second switching position with only one of the two outlets and the other of the two return chambers is preferably pneumatically connected to the inlet in the second switching position. In order now to achieve the axial pressure balance in the second switching position, it is preferred if, at least approximately, preferably exactly within the usual tolerances, the axial projection of that back space, which is pneumatically connected to one of the two outlets, the effective area corresponds to which is pressurized on the opposite side of the rear space (ie valve seat side) of the armature unit in the second switching position of the two outlets. At the same time, the axial projection surface of the pneumatically connected to the rear space of the rear projection should correspond to the axial projection surface which is acted upon on the side facing away from the back space side of the armature unit of the pressure applied to the inlet. It is especially expedient if the effective area, bounded by the anchor unit, of the back space connected to one of the outlets corresponds to the area bounded by an outer sealing line diameter of the valve seat. In this case, the outer diameter of the sealing line is understood to be that diameter of the sealing line with which, in the case of the radial spacing of the outlets, the radially outer one of the two outlets is sealed with the valve seal when the valve seat cooperates.

Anders ausgedrückt ist es bei einem nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Ventil vorgesehen, in der zweiten Schaltstellung, unter der Voraussetzung, dass an beiden Auslässen der gleiche Druck anliegt, ein Druckkräftegleichgewicht in axialer Richtung zu realisieren, so dass die elektromagnetischen Kräfte im Wesentlichen nur die Federkraft einer Ventilfeder (Rückstellfeder) und ggf. Reibungsverluste überwinden müssen. Dies ermöglicht eine kleinvolumige Ausbildung der elektromagnetisch wirksamen Komponenten.In other words, it is provided in a trained according to the concept of the invention valve, in the second switching position, provided that at both outlets the same pressure is applied to realize a compressive force balance in the axial direction, so that the electromagnetic forces substantially only Spring force of a valve spring (return spring) and possibly have to overcome friction losses. This allows a small-volume design of the electromagnetically active components.

Selbstverständlich kann das nach dem Konzept der Erfindung ausgebildete Ventil auch dann eingesetzt werden, wenn an den Auslässen nicht der gleiche Druck anliegt. In diesem Fall herrscht nicht wie bei gleichen Drücken an den Auslässen in axialer Richtung ein Kräftegleichgewicht, sondern die axiale Druckkräftedifferenz ist abhängig vom Druckunterschied des an den Auslässen anstehenden Fluids (insbesondere Gases, vorzugsweise Druckluft).Of course, the trained according to the concept of the invention valve can also be used when the outlets not the same pressure is applied. In this case, there is not an equilibrium of forces, as in the case of equal pressures at the outlets in the axial direction, but the axial pressure difference is dependent on the pressure difference of the fluid present at the outlets (in particular gas, preferably compressed air).

Grundsätzlich lässt sich eine nach dem Konzept der Erfindung ausgebildete Elektromagnet-Ventilvorrichtung in zwei unterschiedlichen Grundkonfigurationen realisieren, nämlich in einer ersten Konfiguration, bei der das Paar von Auslässen in einer stromlosen Nullstellung geöffnet oder gemäß einer alternativen Konfiguration in einer stromlosen Nullstellung geschlossen ist. Insgesamt kann ein nach dem Konzept der Erfindung ausgebildetes Elektromagnet-Ventil äußerst kleinbauend und kostengünstig realisiert werden.In principle, an electromagnetic valve device designed according to the concept of the invention can be realized in two different basic configurations, namely in a first configuration in which the pair of outlets are opened in an electroless zero position or closed in an electroless zero position according to an alternative configuration. Overall, a trained according to the concept of the invention solenoid valve can be realized extremely kleinbauend and cost.

Das unmittelbare Abdichten der Auslässe gegeneinander mittels der Ankereinheit ermöglicht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung, nach der die Ventilvorrichtung in der ersten Schaltstellung, also dann, wenn der Ventileinlass pneumatisch mit dem Ventilauslass verbunden ist, in beide Richtung durchströmt werden kann, dass es also in der ersten Schaltstellung möglicht ist, dass Druckgas, insbesondere Druckluft, von an die Auslässe anschließenden Auslasskanälen durch die Auslässe zurück in Richtung Ventileinlass strömt. Auf ein im Ventil vorgesehenes Rückschlagventil wird also bewusst verzichtet. Hierdurch werden die Einsatzmöglichkeiten der Elektromagnet-Ventilvorrichtung erweitert – so kann das Paar von Auslässen ein Paar von Einlässen und der einzige Ventileinlass kann einen einzigen Auslass bilden.The immediate sealing of the outlets against each other by means of the anchor unit allows an advantageous development of the invention, according to which the valve device in the first switching position, ie when the valve inlet is pneumatically connected to the valve outlet, can be flowed through in both directions, so that it in the the first switching position is possible, that compressed gas, in particular compressed air, flows from the outlet channels subsequent to the outlets back through the outlets in the direction of the valve inlet. On a valve provided in the check valve is therefore deliberately omitted. This expands the capabilities of the solenoid valve assembly - so the pair of outlets can have a pair of inlets and the single valve inlet can form a single outlet.

Im Hinblick auf die Anordnung eines Ventilsitzes und einer relativ dazu verstellbaren Ventildichtung, die in der ersten Schaltstellung des Elektromagnet-Ventils mit dem Ventilsitz dichtend zusammenwirkt und auf diese Weise nicht nur den Ventileinlass von dem Paar von Auslässen abdichtet, sondern auch die Auslässe gegeneinander dichtet, gibt es zwei unterschiedliche Konfigurationen. Gemäß einer ersten, bevorzugten Konfiguration ist der Ventilsitz stationär, d. h. nicht mittels der Ankereinheit verstellbar angeordnet, wobei die Ventildichtung zum Zusammenwirken mit dem stationären Ventilsitz Teil der Ankereinheit ist und zusammen mit dieser axial verstellbar ist. Gemäß einer zweiten Konfiguration ist der Ventilsitz Teil der Ankereinheit und zusammen mit dieser axial verstellbar und die Ventildichtung ist stationär angeordnet.With regard to the arrangement of a valve seat and a valve seal which can be adjusted relative thereto, which in the first switching position of the solenoid valve sealingly cooperates with the valve seat and in this way not only seals the valve inlet of the pair of outlets, but also seals the outlets against each other, There are two different configurations. According to a first preferred configuration, the valve seat is stationary, i. H. not arranged adjustable by means of the armature unit, wherein the valve seal for cooperation with the stationary valve seat is part of the anchor unit and is axially adjustable together with this. According to a second configuration, the valve seat is part of the armature unit and together with this axially adjustable and the valve seal is arranged stationary.

Besonders zweckmäßig ist es, die Auslässe im Gegensatz zur DE 20 2009 002 629 U1 radial benachbart, d. h. mit Radialabstand zueinander bzw. auf unterschiedlichen Radien anzuordnen, wobei es noch weiter bevorzugt ist, die Auslässe dabei in derselben Axialposition, d. h. in derselben Ebene und nicht axial versetzt bzw. benachbart zueinander anzuordnen. Hierdurch ist eine einfachere konstruktive Ausgestaltung der in der zweiten Schaltstellung dichtend mit den Auslässen zusammenwirkenden Ankereinheit möglich. Besonders bevorzugt sind die beiden Auslässe koaxial zueinander angeordnet, derart, dass ein zentrischer, vorzugsweise kreisförmige konturierter (innerer) Auslass vorgesehen ist, der mit Radialabstand von einem ringförmigen (äußeren) Auslass umgeben ist. Mit Vorteil nimmt der innere Auslass die Längsmittelachse der Kernbaugruppe auf bzw. wird zentrisch von dieser durchsetzt. Durch die konzentrische Anordnung der Auslässe können Leckagen im Betrieb vermieden werden, da es bei einem unvermeidlichen Drehen der Ankereinheit bei einer nicht konzentrischen Anordnung der Auslässe zu mehrfachen Sitzeindrücken kommen würde. Das koaxiale Anordnen der Anschlüsse erzeugt allerdings zwangsläufig eine im Verhältnis zur Nennweite große Dichtfläche, was ohne weitere Maßnahmen große Federkräfte und in der Folge hohe Magnetkräfte erfordert. Dem kann, wie später noch erläutert werden wird, durch eine zumindest näherungsweise Druckausgeglichenheit in axialer Richtung entgegengewirkt werden.It is particularly useful, the outlets in contrast to DE 20 2009 002 629 U1 radially adjacent, ie with radial distance to each other or to arrange on different radii, wherein it is even more preferable to arrange the outlets in the same axial position, ie in the same plane and not axially offset or adjacent to each other. This is a simpler way constructive design of sealing in the second switching position sealingly cooperating with the outlets anchor unit possible. Particularly preferably, the two outlets are arranged coaxially to each other, such that a centric, preferably circular contoured (inner) outlet is provided, which is surrounded by a radial distance from an annular (outer) outlet. Advantageously, the inner outlet receives the longitudinal center axis of the core assembly or is centrally penetrated by this. Due to the concentric arrangement of the outlets, leakage during operation can be avoided, as it would come in an unavoidable rotation of the armature unit in a non-concentric arrangement of the outlets to multiple seats impressions. The coaxial arrangement of the connections, however, inevitably produces a large in relation to the nominal size sealing surface, which requires large spring forces and high magnetic forces without further action. This can, as will be explained later, be counteracted by an at least approximately pressure balance in the axial direction.

Konstruktiv vorteilhaft ist eine Weiterbildung der Erfindung, nach der die den Auslässen zugeordneten Auslasskanäle in axialer Richtung verlaufen und bevorzugt im Bereich ihres von der Ankereinheit abgewandten Endes aus radialer Richtung versorgt werden. Wie später noch erläutert werden wird, ist hierdurch eine einfache Integration der Auslässe mit zugehörigen Auslasskanälen in eine Kernbaugruppe, insbesondere in einen Spritzgussteil der Kernbaugruppe, möglich.A refinement of the invention is advantageous according to which the outlet channels assigned to the outlets extend in the axial direction and are preferably supplied from the radial direction in the region of their end remote from the anchor unit. As will be explained later, this makes it possible to easily integrate the outlets with associated outlet channels into a core assembly, in particular into an injection-molded part of the core assembly.

Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen anstelle einer alternativ realisierbaren einteiligen Ankereinheit eine mehrteilige Ankereinheit, umfassend eine Ankerhülse und eine darin angeordnete Einheit vorzusehen, die entweder fest mit der Ankerhülse verbunden ist, oder was bevorzugt ist, relativ zu der Ankerhülse, vorzugsweise, insbesondere durch das Vorsehen mindestens einer Feder, gedämpft und/oder gefedert, verstellbar ist. Bei relativ zur Ankerhülse verstellbarer Einheit kann hierdurch durch eine entsprechende Anordnung einer die Einheit in Richtung Kernbaugruppe beaufschlagenden Feder (Abstützfeder) positiv auf das Kräfteverhältnis eingewirkt werden, um die benötigten Magnetstellkräfte auf ein Minimum zu reduzieren und/oder die Öffnungs- oder Schließzeit positiv zu beeinflussen. Bevorzugt ist die Einheit bei einer relativ verstellbaren Anordnung derart mit der Ankerhülse gekoppelt, dass die Ankerhülse die Einheit bei einer axialen Verstellbewegung mitnimmt insbesondere dadurch, dass sich die Einheit über eine Abstützfeder auf der Ankerhülse abstützt.It has proved particularly expedient instead of an alternatively realizable one-piece armature unit to have a multi-part armature unit comprising an armature sleeve and a unit arranged therein which is either fixedly connected to the armature sleeve or which is preferred relative to the armature sleeve, preferably, in particular the provision of at least one spring, damped and / or sprung, is adjustable. In the case of an adjustable unit relative to the armature sleeve, this can be positively influenced by a corresponding arrangement of a spring acting on the core assembly (support spring) in order to minimize the required magnetic forces and / or positively influence the opening or closing time , In a relatively adjustable arrangement, the unit is preferably coupled to the armature sleeve in such a way that the armature sleeve entrains the unit during an axial adjustment movement, in particular in that the unit is supported on the armature sleeve via a support spring.

Es ist denkbar, auf eine Abstützfeder zur Dämpfung der Relativverstellbewegung zuwischen Einheit und Ankerhülse zu verzichten, insbesondere dann, wenn die Einheit relativ zur Ankerhülse unbeweglich in dieser, beispielsweise durch Verstemmen, festgelegt ist.It is conceivable to dispense with a support spring for damping the Relativverstellbewegung unit and anchor sleeve to dispense, especially if the unit is fixed relative to the anchor sleeve immovable in this, for example by caulking.

Die Einheit kann je nach Konfiguration der Elektromagnet-Ventilvorrichtung unterschiedliche Aufgaben haben. Gemäß einer ersten Konfiguration ist sie Träger (Dichtungshalter) der ein- oder mehrteiligen Ventildichtung, die in diesem Fall zur Ankereinheit zugehörig ist und in der zweiten Schaltstellung mit dem stationären Ventilsitz zusammenwirkt. Gemäß der alternativen zweiten Konfiguration ist die Einheit Träger des Ventilsitzes oder bildet diesen unmittelbar aus, wobei dann der Ventilsitz Teil der Ankereinheit ist und in der zweiten Schaltstellung mit der stationären Ventildichtung zusammenwirkt, um die Auslässe gegeneinander sowie von dem Ventileinlass abzudichten.The unit may have different tasks depending on the configuration of the solenoid valve device. According to a first configuration, it is a carrier (seal holder) of the one-part or multi-part valve seal, which in this case belongs to the armature unit and cooperates with the stationary valve seat in the second switching position. According to the alternative second configuration, the unit supports or directly projects the valve seat, in which case the valve seat is part of the armature unit and in the second switching position cooperates with the stationary valve seal to seal the outlets against each other as well as from the valve inlet.

Wie zuvor bereits angedeutet, ist es besonders zweckmäßig, insbesondere bei einer in stromloser Nullstellung geöffneten Variante des Ventils, eine Abstützfeder vorzusehen, die die Einheit in Richtung des Paares von Auslässen federkraftbeaufschlagt. Für den Fall der Ausbildung des Ventils in der stromlos geschlossenen Variante ist der eigentliche Kern (bevorzugt ohne eine Umspritzung) sowie die Ventilfeder auf der von dem Ventilsitz abgewandten Seite der Ankereinheit anzuordnen, wobei die Ventilfeder die Ankereinheit in Richtung Ventilsitz beaufschlagt. Bei dieser Ausführung ist der Kern bevorzugt nicht als Hülse ausgebildet und/oder nicht umspritzt.As already indicated above, it is particularly expedient, in particular in the case of a variant of the valve which is open in the currentless zero position, to provide a support spring which acts on the unit in the direction of the pair of outlets by spring force. In the case of the formation of the valve in the normally closed variant, the actual core (preferably without an encapsulation) and the valve spring to be arranged on the side facing away from the valve seat side of the armature unit, wherein the valve spring acts on the armature unit in the direction of the valve seat. In this embodiment, the core is preferably not formed as a sleeve and / or not molded.

Um zu verhindern, dass die in der Ankerhülse aufgenommene Ankereinheit bei der Montage aus der Ankerhülse herausfällt, ist die Einheit in Weiterbildung der Erfindung gegen ein solches Herausfallen mit entsprechenden Mitteln, beispielsweise in Form eines mit der Ankerhülse zusammenwirkenden Schnapphakens, gesichert. Zusätzlich oder alternativ verhindern die Mittel bevorzugt ein Anliegen der Ventildichtung an dem Ventilsitz der zweiten Schaltstellung.In order to prevent the anchor unit received in the anchor sleeve from falling out of the anchor sleeve during assembly, the unit is in development of the invention against such falling out with appropriate means, for example in the form of cooperating with the anchor sleeve snap hook secured. Additionally or alternatively, the means preferably prevent a concern of the valve seal on the valve seat of the second switching position.

Um einen Rückraum, der von der von dem Paar von Auslässen abgewandten Stirnseite der relativ zur Ankerhülse verstellbaren Einheit begrenzt ist, abzudichten von einem, vorzugsweise axial beabstandet und radial weiter außen angeordneten Rückraum, der von der von den Auslässen abgewandten Stirnseite der Ankerhülse begrenzt ist, gibt es mehrere Möglichkeiten. Besonders zweckmäßig ist es hierzu eine, vorzugsweise in einer Ringnut der Einheit aufgenommene, Ringdichtung vorzusehen, die bei einer axialen Verstellbewegung entlang einer Dichtfläche gleitet, wobei diese Dichtfläche bevorzugt von einem axialen Fortsatz eines die Ankerhülse führenden Ankerführungsrohres gebildet ist. Zur Erzielung einer Druckausgeglichenheit ist es zweckmäßig, wenn der Dichtdurchmesser einer die beiden Rückräume gegeneinander dichtenden und an der in der Ankerhülse aufgenommenen Einheit angeordneten sowie an einer Dichtfläche anliegenden Ringdichtung zumindest näherungsweise, insbesondere im Rahmen der Toleranzen exakt, einem äußeren Dichtliniendurchmesser des Ventilsitzes entspricht. Zusätzlich oder alternativ zu einer solchen Ringdichtung kann eine Membran (Dichtmembran) und/oder ein Faltenbalk zur Abdichtung der Rückräume voneinander vorgesehen werden. Bevorzugt ist der von der Stirnseite der Einheit begrenzte Rückraum im geschlossenen Zustand der Ventilvorrichtung pneumatisch mit einem der Auslässe und der andere, von der Ankerhülse begrenzte Rückraum mit dem Ventileinlass, oder umgekehrt, pneumatisch verbunden, insbesondere um somit einen, zumindest näherungsweisen, Druckausgleich in axialer Richtung zu realisieren.In order to seal a rear space, which is delimited by the end of the pair of outlets facing away from the adjustable relative to the armature sleeve unit from one, preferably axially spaced and radially further outward rear space bounded by the side facing away from the outlet end face of the anchor sleeve, There are several options. For this purpose, it is particularly expedient to provide a ring seal which is preferably received in an annular groove of the unit and which slides along a sealing surface during an axial adjustment movement, this sealing surface preferably being formed by an axial extension of an armature guide tube guiding the anchor sleeve. To achieve a pressure balance it is expedient if the sealing diameter of one of the two back spaces against each other and arranged on the received in the anchor sleeve unit and applied to a sealing surface ring seal at least approximately, in particular within the tolerances exactly corresponds to an outer seal diameter of the valve seat. In addition or as an alternative to such a ring seal, a membrane (sealing membrane) and / or a bellows can be provided for sealing the back spaces from one another. In the closed state of the valve device, the back space bounded by the front side of the unit is preferably pneumatically connected to one of the outlets and the other, bounded by the anchor sleeve back space with the valve inlet, or vice versa, pneumatically connected, in particular thus one, at least approximately, pressure equalization in the axial To realize direction.

Im Hinblick auf eine konstruktiv besonders einfache Ausgestaltung der Elektromagnet-Ventilvorrichtung ist es bevorzugt, eine den magnetischen Fluss in axialer Richtung leitende Kernbaugruppe vorzusehen, die neben einer magnetisch leitenden, vorzugsweise metallischen, Hülse ein Kunststoffmaterial umfasst, mit welchem die Hülse umspritzt ist, und welches (auch) im Innern der Hülse vorgesehen ist, wobei das Kunststoffmaterial je nach Konfiguration der Elektromagnet-Ventilvorrichtung die Ventildichtung trägt oder den Ventilsitz bildet oder trägt. Besonders zweckmäßig ist es dabei, wenn das Paar von Auslässen im Kunststoffmaterial vorgesehen ist, wobei von jedem Auslass in axialer Richtung ein Auslasskanal verläuft, die folglich, zumindest abschnittsweise in axialer Richtung parallel verlaufen und vorzugsweise in einem unteren Bereich des Kunststoffmaterials außerhalb der Hülse in radialer Richtung pneumatisch kontaktiert bzw. zu radialen Arbeitsanschlüssen geführt sind.With regard to a structurally particularly simple embodiment of the solenoid valve device, it is preferred to provide a magnetic flux in the axial direction conductive core assembly, which comprises a plastic material, with which the sleeve is molded, in addition to a magnetically conductive, preferably metallic, sleeve (Also) is provided inside the sleeve, wherein the plastic material depending on the configuration of the solenoid valve device carries the valve seal or forms the valve seat or carries. It is particularly expedient if the pair of outlets is provided in the plastic material, with an outlet channel extending from each outlet in the axial direction, which consequently runs parallel, at least in sections, in the axial direction and preferably radially in a lower region of the plastic material outside the sleeve Direction pneumatically contacted or guided to radial working ports.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie anhand der Zeichnungen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment of the invention and from the drawings.

Diese zeigen in:These show in:

1 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Elektromagnet-Ventilvorrichtung in geöffnetem Zustand, wobei die Vorrichtung als stromlos offen konfiguriert ist, und 1 a preferred embodiment of a trained according to the concept of the invention solenoid valve device in the open state, wherein the device is configured as normally open, and

2 eine Darstellung der Ventilvorrichtung gemäß 1 in der zweiten (geschlossenen) Schaltstellung. 2 an illustration of the valve device according to 1 in the second (closed) switching position.

In den Figuren sind gleiche Elemente und Elemente mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.In the figures, like elements and elements having the same function are denoted by the same reference numerals.

Nachfolgend werden der Aufbau und die Funktion einer als Pneumatikventil ausgebildeten Elektromagnet-Ventilvorrichtung 1) beispielhaft in der Ausführung stromlose Nullstellung geöffnet) beschrieben. Alternativ ist eine Ausführung stromlose Nullstellung geschlossen realisierbar.Hereinafter, the structure and the function of a pneumatic valve designed as a solenoid valve device 1 ) by way of example in the design of the currentless zero position opened). Alternatively, a design without current zero position can be realized closed.

Die Elektromagnet-Ventilvorrichtung 1 umfasst als wichtige Bestandteile ein von einem Ankerführungsrohr 2 durchsetztes Gehäuse 3, eine Kernbaugruppe 4, ein Joch 5 sowie eine elektrische Spuleneinheit 6, welche wiederum aus einem, vorzugsweise als Kunststoffspritzgussteil ausgebildeten Spulenkörper 7 sowie einer darauf gewickelten Wicklung 8 besteht.The solenoid valve device 1 includes as important components one of an armature guide tube 2 interspersed housing 3 , a core assembly 4 a yoke 5 and an electric coil unit 6 which in turn consists of a bobbin, preferably designed as a plastic injection molded part 7 and a winding wound thereon 8th consists.

Innerhalb des Ankerführungsrohrs 2 ist axial verstellbar eine Ankereinheit 9 axial beweglich geführt. Die Ankereinheit 9 umfasst neben einer, hier metallischen Ankerhülse 10 eine darin axial verstellbar aufgenommene Einheit 11, die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Dichtungshalter ausgebildet ist, der eine Ventildichtung 12 zum Zusammenwirken mit einem statischen Ventilsitz 13 dient, welcher Teil der Kernbaugruppe 4 ist. Die Ventildichtung 12 ist druckdicht mit der als Dichtungshalter ausgebildeten Einheit 11 verbunden, beispielsweise im Wege eines Mehr-Komponentenspritzgusses oder durch Kleben, etc. Wichtig bei der gezeigten Ausführung ist, dass die als Dichtungshalter ausgebildete Einheit 11, die alternativ auch als Ventilsitz oder Ventilsitzhalter ausgebildet sein kann, hier zusammen mit der Ventildichtung 12, innerhalb der Ankerhülse 10 axial verschiebbar geführt ist. Als einseitiger Anschlag gegen Herausfallen der Einheit 11 aus der Ankerhülse 10 bei der Montage dienen Mittel 14, die beispielsweise als Schnapphaken an dem von der Ventildichtung 12 abgewandten Endbereich der Einheit 11 vorgesehen sein können, um als Anschlag mit der Ankerhülse 10 zusammen zuwirken. Bei dem Schnapphaken handelt es sich um ein in radialer Richtung federndes Teil, welches axiales Hineinschieben der Einheit 11 in die Ankerhülse 10 ermöglicht und in der Endmontageposition nach radial außen ausflacht und die Ankerhülse 10 hintergreift. Bevorzugt ist es, wenn die Schnapphaken nicht wie gezeigt in eine innere Aussparung in der Ankerhülse 10 eingreifen, sondern hinter der Ankerhülse angeordnet sind und sich an dieser (rückwärtigen) Stirnseite axial abstützen. Anstelle eines an der Einheit angeordneten radialen Schnappmechanismus kann selbstverständlich auch an der Ankerhülse ein Schnappmechanismus vorgesehen werden, der in radialer Richtung nach innen federt und bevorzugt in eine nach radial innen gerichtete Aussparung der Einheit in der Endmontageposition eingreift.Inside the armature guide tube 2 is axially adjustable an anchor unit 9 guided axially movable. The anchor unit 9 includes next to one, here metallic anchor sleeve 10 an axially adjustable recorded unit 11 , which is formed in the embodiment shown as a seal holder, which is a valve seal 12 for interaction with a static valve seat 13 serves as part of the core assembly 4 is. The valve seal 12 is pressure-tight with the trained as a seal holder unit 11 connected, for example by way of a multi-component injection molding or by gluing, etc. Important in the embodiment shown is that formed as a seal holder unit 11 , which may alternatively be formed as a valve seat or valve seat holder, here together with the valve seal 12 , inside the anchor sleeve 10 is guided axially displaceable. As a one-sided stop against falling out of the unit 11 from the anchor sleeve 10 in the assembly serve means 14 For example, as a snap hook on the of the valve seal 12 remote end of the unit 11 may be provided to as a stop with the anchor sleeve 10 work together. In the snap hook is a resilient part in the radial direction, which axial insertion of the unit 11 in the anchor sleeve 10 allows and flattens in the final assembly position radially outward and the anchor sleeve 10 engages behind. It is preferred if the snap hooks not shown in an inner recess in the anchor sleeve 10 engage, but are arranged behind the anchor sleeve and are supported axially on this (rear) end face. Instead of a arranged on the unit radial snap mechanism can of course also be provided on the anchor sleeve, a snap mechanism which springs in the radial direction inwards and preferably engages in a radially inwardly directed recess of the unit in the final assembly position.

Durch die Vorspannung einer radial zwischen der Ankerhülse 10 und der Einheit 11 aufgenommene Abstützfeder 15 wird die Einheit 11 innerhalb der Ankerhülse 10 gegen die Mittel 14 gezogen und dabei in Richtung der Kernbaugruppe 4 federkraftbeaufschlagt. Hierzu stützt sich die Abstützfeder 15 einenends an einer inneren Ringschulter 16 der Ankerhülse 10 und anderenends an einem Ringkragen 17 der Einheit 11 ab. By the bias of a radially between the anchor sleeve 10 and the unit 11 recorded support spring 15 becomes the unit 11 inside the anchor sleeve 10 against the funds 14 pulled while moving in the direction of the core assembly 4 spring force. For this purpose, the support spring is supported 15 at one end on an inner ring shoulder 16 the anchor sleeve 10 and at the other end on a ring collar 17 the unit 11 from.

Wie sich aus den Figuren ergibt, ist in einer Umfangsnut 18 im Bereich des von der Kernbaugruppe 4 abgewandten Endes der Einheit 11 eine Ringdichtung 19 aufgenommen, die gegenüber dem eine Dichtfläche 20 bildenden Ankerführungsrohr 2, genauer einen im Vergleich zu einem die Ankerhülse 10 aufnehmendem zylindrischen Abschnitt verengten zylindrischen Axialfortsatz 21 des Ankerführungsrohres 2 gleitend verschiebbar ist. Hierdurch dichtet sie einen von einer oberen (von der Kernbaugruppe 4 abgewandten) Stirnseite 22 und dem Ankerführungsrohr 2 begrenzten Rückraum 23 gegenüber einem weiteren, radial außerhalb und axial versetzt angeordneten Rückraum 24, der von der oberen Stirnseite der Ankerhülse 10, dem Ankerführungsrohr 2 und der Mantelfläche der Einheit 11 begrenzt ist.As can be seen from the figures, is in a circumferential groove 18 in the area of the of the core assembly 4 opposite end of the unit 11 a ring seal 19 taken up, opposite to a sealing surface 20 forming armature guide tube 2 , more precisely one compared to an anchor sleeve 10 receiving cylindrical section constricted cylindrical axial extension 21 the armature guide tube 2 is slidable. As a result, it seals one from an upper (from the core assembly 4 facing away) front side 22 and the armature guide tube 2 limited back room 23 opposite a further, radially outwardly and axially staggered rear space 24 coming from the upper end of the anchor sleeve 10 , the armature guide tube 2 and the lateral surface of the unit 11 is limited.

Wie erwähnt, ist bei der gezeigten Ausführungsform ein stationärer Ventilsitz 13 vorgesehen und an der Kernbaugruppe 4 ausgebildet. Genauer wird der Ventilsitz 13 gebildet von einer aus Kunststoffmaterial 27 ausgebildeten Umspritzung 25 einer, hier metallischen, Hülse 26. Das Kunststoffmaterial 27 erstreckt sich in das Innere der den magnetischen Fluss anleitenden Hülse, zwischen der und der Ankerhülse 10 in der gezeigten ersten Schaltstellung ein Arbeitsluftspalt 28 ausgebildet ist.As mentioned, in the embodiment shown is a stationary valve seat 13 provided and at the core assembly 4 educated. The valve seat becomes more precise 13 formed by a plastic material 27 trained overmolding 25 a, here metallic, sleeve 26 , The plastic material 27 extends into the interior of the sleeve guiding the magnetic flux, between the sleeve and the anchor sleeve 10 in the first switching position shown a working air gap 28 is trained.

In dem Kunststoffmaterial 27 ist ein Paar den Ventilauslass bildenden Auslässen 29, 30 ausgebildet von denen aus jeweils ein Auslasskanal 31, 32 in axialer Richtung verläuft. Der mit dem Bezugszeichen 31 gekennzeichnete Auslasskanal ist zentrisch angeordnet und liegt auf der Längsmittelachse der Kernbaugruppe 4. Der mit dem Bezugszeichen 32 gekennzeichnete Auslasskanal sitzt radial außerhalb, d. h. beabstandet zu dem Auslasskanal 31. Der zentrische Auslass 29 ist im Wesentlichen zylindrisch konturiert, wohingegen der radial äußere Auslass 30 ringförmig konturiert und koaxial zum zentrischen Auslass 29 angeordnet ist. Der innere Auslass 29 ist pneumatisch mit einem ersten radialen Arbeitsanschluss A1 und der äußere Auslass 30 mit einem zweiten radialen Arbeitsanschluss A2 verbunden, der axial sowie in Umfangsrichtung (hier beispielsweise um 180°) zum ersten Arbeitsanschluss A1 versetzt angeordnet ist.In the plastic material 27 is a pair of outlets forming the valve outlet 29 . 30 formed by each of which an outlet channel 31 . 32 runs in the axial direction. The one with the reference number 31 marked outlet channel is arranged centrally and lies on the longitudinal central axis of the core assembly 4 , The one with the reference number 32 characterized outlet channel is located radially outward, ie spaced from the outlet channel 31 , The centric outlet 29 is contoured substantially cylindrical, whereas the radially outer outlet 30 contoured in a ring and coaxial with the centric outlet 29 is arranged. The inner outlet 29 is pneumatic with a first radial working port A 1 and the outer outlet 30 connected to a second radial working port A 2 , which is arranged offset axially and in the circumferential direction (here, for example, by 180 °) to the first working port A 1 .

Der bevorzugt zylindrisch konturierte radial äußere Auslasskanal 32 mündet also in einen ringförmigen Auslass, welcher konzentrisch zu einem zentrischen Auslass angeordnet ist.The preferably cylindrically contoured radially outer outlet channel 32 thus opens into an annular outlet, which is arranged concentrically to a central outlet.

Der Ventilsitz 13 bildet die Dichtkonturen für die Auslässe 29, 30 (Paar von Auslässen). Dabei existieren ein innerer Dichtliniendurchmesser Di zur Abdichtung des zentrischen Auslasses 29 und ein äußerer Dichtliniendurchmesser zur Abdichtung des äußeren Auslasses 30. Dies ist eine Voraussetzung für einen erwünschten Druck- und Kraftausgleich, welcher später noch erläutert werden wird. Wie erwähnt bildet die Umspritzung 25 die Luftführungen für die Auslässe 29, 30 und zusätzlich für einen Einlass 33 an den axial ein Einlasskanal 34 innerhalb des Kunststoffmaterials 26 anschließt. Der Einlasskanal 34 ist pneumatisch mit einem axialen Versorgungsanschluss P verbunden. Über axial beabstandete Dichtungen 35, 36, 37 ist das Kunststoffmaterial 27 gegenüber einem Einbauraum 38 bzw. dem Ankerführungsrohr 2 abgedichtet. Das Ankerführungsrohr 2 wiederum dichtet mit Hilfe einer Dichtung 39 gegenüber dem Einbauraum 38 druckdicht ab.The valve seat 13 forms the sealing contours for the outlets 29 . 30 (Pair of outlets). In this case, there is an inner seal diameter D i for sealing the centric outlet 29 and an outer diameter line diameter for sealing the outer outlet 30 , This is a prerequisite for a desired pressure and force compensation, which will be explained later. As mentioned forms the encapsulation 25 the air ducts for the outlets 29 . 30 and additionally for an inlet 33 to the axially an inlet channel 34 within the plastic material 26 followed. The inlet channel 34 is pneumatically connected to an axial supply port P. About axially spaced seals 35 . 36 . 37 is the plastic material 27 opposite an installation space 38 or the armature guide tube 2 sealed. The armature guide tube 2 in turn seals with the help of a seal 39 opposite the installation space 38 pressure-tight.

In der stromlosen Nullstellung gemäß 1 drückt eine Ventilfeder 40, die sich einenends an der Ankerhülse 10 und anderenends am Grunde einer Vertiefung in der Hülse 26 der Kernbaugruppe 4 abstützt, die Ankereinheit 9 in eine von der Kernbaugruppe 4 abgewandte Position, wobei die Einheit 11 von den Mitteln 14 mitgeschleppt wird. In dieser ersten Schaltstellung sind dann der Einlass 23 sowie die axial und radial davon beabstandeten Auslässe 29, 30 miteinander verbunden und können in beide Richtungen durchströmt werden. Über einen Axialkanal 41 in der Dichtung, der an einen weiteren Axialkanal 42 in der Einheit 11 anschließt, ist in der ersten Schaltstellung der Arbeitsluftspalt 28 pneumatisch mit dem Rückraum 23 verbunden. Über einen Führungsspalt 43 radial zwischen dem Ankerführungsrohr 2 und der Ankerhülse 10 besteht eine pneumatische Verbindung zwischen dem mit dem Bezugszeichen 24 gekennzeichneten Rückraum und dem Arbeitsluftspalt 28, bzw. in der zweiten Schaltstellung zwischen einem radial innen von der äußeren Dichtlinie des Ventilsitzes begrenzten Ringraum, in den der Einlass 33 mündet und den Rückraum 24.In the de-energized zero position according to 1 pushes a valve spring 40 , which at one end to the anchor sleeve 10 and at the other end at the bottom of a depression in the sleeve 26 the core assembly 4 supports, the anchor unit 9 in one of the core assembly 4 opposite position, where the unit 11 from the media 14 is dragged along. In this first switching position then the inlet 23 and the axially and radially spaced therefrom outlets 29 . 30 interconnected and can be flowed through in both directions. Via an axial channel 41 in the seal, attached to another axial channel 42 in the unit 11 connects, is in the first switching position of the working air gap 28 pneumatically with the backspace 23 connected. About a guide gap 43 radially between the armature guide tube 2 and the anchor sleeve 10 there is a pneumatic connection between the with the reference numeral 24 marked rear space and the working air gap 28 , or in the second switching position between a radially inwardly bounded by the outer sealing line of the valve seat annulus, in which the inlet 33 flows and the back room 24 ,

In der in 2 gezeigten zweiten (hier bestromten) Schaltstellung wird die Wicklung 8 der Spuleneinheit 6 bestromt, wodurch sich im sogenannten Eisenkreis, gebildet durch das Gehäuse 3, das Joch 5, die Hülse 26 und die Ankerhülse 10 ein magnetisches Feld ausbildet, durch welches im Arbeitsluftspalt 28 zwischen der Ankereinheit 9 und der Kernbaugruppe 4 eine magnetische Kraft entsteht, die versucht, den Arbeitsluftspalt 28 zu schließen. Die Auslegung der Federkraft der Ventilfeder 40 ist dabei bevorzugt geringer als die magnetische Kraft.In the in 2 shown second (here energized) switching position is the winding 8th the coil unit 6 energized, resulting in the so-called iron circle, formed by the housing 3 , the yoke 5 , the sleeve 26 and the anchor sleeve 10 forming a magnetic field through which in the working air gap 28 between the anchor unit 9 and the core assembly 4 a magnetic force is created trying to break the working air gap 28 close. The design of the spring force of the valve spring 40 is preferably less than the magnetic force.

Durch ein vollständiges Schließen des Arbeitsluftspaltes 28 wird die Einheit 11 zusammen mit der Ventildichtung 12 axial in der Ankerhülse 10 in Richtung Kernbaugruppe 4 verschoben. Die Abstützfeder 15 wird hierdurch gespannt und geht positiv in die Kräftebilanz ein, was sich beim Abfallen der Ankereinheit 9 in die stromlose Nullstellung durch Reduzierung der Abfallzeit positiv bemerkbar macht. Durch das gefederte Verschieben der Einheit 11 (hier Dichtungshalter) mit Dichtung 12 in der Ankerhülse 10 wird insbesondere auch die Belastung der Ventildichtung 12 und der Verschleiß zwischen der Ventildichtung 12 und dem Ventilsitz 13 beim dynamischen Aufschlagen signifikant reduziert und die Lebensdauer des Systems verbessert. By completely closing the working air gap 28 becomes the unit 11 together with the valve seal 12 axially in the anchor sleeve 10 towards the core assembly 4 postponed. The support spring 15 is thereby stretched and enters positively into the balance of power, which is reflected in the fall of the anchor unit 9 in the electroless zero position by reducing the fall time positively noticeable. By sprung moving the unit 11 (here seal holder) with seal 12 in the anchor sleeve 10 in particular, the load on the valve seal 12 and the wear between the valve seal 12 and the valve seat 13 Significantly reduced during dynamic impact and improved system life.

Zu erkennen ist, dass in der zweiten Schaltstellung, also im geschlossen Zustand der Einlass 33 gegenüber den Auslässen 29, 30 abgedichtet ist und dass auch die Auslässe 29, 30 gegeneinander unmittelbar durch das Zusammenwirken der Dichtung 12 mit dem Ventilsitz 13 in einem Bereich radial zwischen den Auslässen 29, 30 gegeneinander abgedichtet sind. Der Axialkanal 41 innerhalb der Dichtung 12 fluchtet in der geschlossenen zweiten Schaltstellung mit dem radial äußeren Auslass 30 (alternativ mit dem inneren Auslass 29 – nicht gezeigt), wodurch dieser pneumatisch mit den Rückraum 23 verbunden ist. Der Dichtungsdurchmesser DD der Ringdichtung 19 entspricht dabei dem äußeren Dichtliniendurchmesser Da des Ventilsitzes 13. In einem die Abstützfeder 15 aufnehmenden Ringraum 44, der radial zwischen der Einheit 11 und der Ankerhülse 10 ausgebildet ist, herrscht in der ersten Schaltstellung der am Einlass 33 anliegende Druck. Innerhalb des Rückraums 23 herrscht also in der zweiten Schaltstellung der am äußeren Auslass 30 anliegende Druck, wohingegen in dem mit dem Bezugszeichen 24 gekennzeichneten Rückraum, der von der Ankerhülse 10 axial begrenzt ist, der am Einlass 33 anliegende Druck herrscht. Dies führt bei der Betrachtung der Kräftebilanz dazu, dass für den Fall, dass an den Auslässen 29, 30 der gleiche Druck anliegt insgesamt die Ankereinheit 9 in axialer Richtung druckausgeglichen ist und im Falle von unterschiedlichen Drücken an den Auslässen 29, 30 zumindest näherungsweise bzw. teilweise Druckausgeglichenheit herrscht. Hierdurch kann die Elektromagnet-Ventilvorrichtung 1 besonders effizient und kleinbauend ausgelegt werden und muss im Wesentlichen nur die Feder- und Dichtkräfte aufbringen.It can be seen that in the second switching position, ie in the closed state of the inlet 33 opposite the outlets 29 . 30 is sealed and that also the outlets 29 . 30 against each other directly through the interaction of the seal 12 with the valve seat 13 in a region radially between the outlets 29 . 30 sealed against each other. The axial channel 41 inside the seal 12 In the closed second switching position, it aligns with the radially outer outlet 30 (alternatively with the inner outlet 29 - not shown), causing this pneumatically with the backspace 23 connected is. The seal diameter D D of the ring seal 19 corresponds to the outer seal diameter D a of the valve seat 13 , In one the support spring 15 receiving annulus 44 that is radial between the unit 11 and the anchor sleeve 10 is formed prevails in the first switching position of the inlet 33 applied pressure. Inside the backspace 23 So prevails in the second switching position of the outer outlet 30 applied pressure, whereas in the reference numeral 24 characterized back space, of the anchor sleeve 10 axially limited at the inlet 33 applied pressure prevails. When considering the balance of forces this leads to the fact that in the case of the outlets 29 . 30 the same pressure is applied overall the anchor unit 9 is pressure balanced in the axial direction and in the case of different pressures at the outlets 29 . 30 at least approximately or partially pressure balance prevails. This allows the solenoid valve device 1 be designed particularly efficient and small-sized and has essentially apply only the spring and sealing forces.

Bei gleichen Drücken an den Auslässen 29, 30 in einem Bereich radial innerhalb des äußeren Dichtliniendurchmessers Da in beide Axialrichtungen auf die Ankereinheit 9 der an den Auslässen 29, 30 anliegende Druck wirkt und in einem Bereich radial außerhalb des äußeren Dichtliniendurchmessers Da der am Einlass 33 anliegende Druck in beide Axialrichtungen.At the same pressures at the outlets 29 . 30 in an area radially within the outer seal diameter D a in both axial directions on the armature unit 9 the one at the outlets 29 . 30 applied pressure acts and in an area radially outside of the outer seal diameter D a at the inlet 33 applied pressure in both axial directions.

Im Falle von unterschiedlichen Drücken an den Auslässen 29, 30 wirkt in der Zeichnungsebene nach unten im Rückraum 23 der am radial äußeren Auslass 30 anliegende Druck und in die entgegengesetzte Richtung wirkt in einem Bereich radial zwischen dem inneren Dichtliniendurchmesser Di und dem äußeren Dichtliniendurchmesser Da ebenfalls der am Auslass 30 anliegende Druck und in einem Bereich radial innerhalb des inneren Dichtliniendurchmessers Di der am inneren Auslass 29 anliegende Druck. Auf die Druckverhältnisse radial außerhalb des äußeren Dichtdurchmessers Da hat dies keinen Einfluss.In case of different pressures at the outlets 29 . 30 acts in the drawing plane down in the backspace 23 at the radially outer outlet 30 applied pressure and in the opposite direction acts in a region radially between the inner seal diameter D i and the outer seal diameter D a also at the outlet 30 applied pressure and in a region radially within the inner seal diameter D i at the inner outlet 29 applied pressure. On the pressure conditions radially outside the outer sealing diameter D a , this has no effect.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Elektromagnet-VentilvorrichtungSolenoid valve device
22
AnkerführungsrohrArmature guide tube
33
Gehäusecasing
44
Kernbaugruppecore assembly
55
Jochyoke
66
Spuleneinheitcoil unit
77
Spulenträgercoil carrier
88th
Wicklungwinding
99
Ankereinheitanchor unit
1010
Ankerhülseanchor sleeve
1111
Einheitunit
1212
Ventildichtungvalve seal
1313
Ventilsitzvalve seat
1414
Mittelmedium
1515
Abstützfedersupporting spring
1616
Ringschulterannular shoulder
1717
Ringschulterannular shoulder
1818
Umfangsnutcircumferential groove
1919
Ringdichtungring seal
2020
Dichtflächesealing surface
2121
Axialfortsatzaxial extension
2222
Stirnseitefront
2323
Rückraumbackcourt
2424
Rückraumbackcourt
2525
Umspritzungencapsulation
2626
Hülseshell
2727
KunststoffmaterialPlastic material
2828
ArbeitsluftspaltWorking air gap
2929
Auslassoutlet
3030
Auslassoutlet
3131
Auslasskanalexhaust port
3232
Auslasskanalexhaust port
3333
Einlassinlet
3434
Einlasskanalinlet channel
3535
Dichtungpoetry
3636
Dichtungpoetry
3737
Dichtungpoetry
3838
Einbaurauminstallation space
3939
Dichtungpoetry
4040
Ventilfedervalve spring
4141
Axialkanalaxial
4242
Axialkanalaxial
4343
Führungsspaltguide gap
4444
Ringraumannulus
DD D D
DichtungsdurchmesserSeal diameter
DF D F
FührungsdurchmesserGuide diameter
Di D i
innerer Dichtliniendurchmesserinner seal diameter
Da D a
äußerer Dichtliniendurchmesserouter seal diameter
PP
Versorgungsanschlusssupply terminal
A1 A 1
erster Arbeitsanschlussfirst work connection
A2 A 2
zweiter Arbeitsanschlusssecond work connection

Claims (12)

Elektromagnet-Ventilvorrichtung, insbesondere Pneumatikventil, mit einer durch Bestromung einer stationären Spuleneinheit (6) relativ zu dieser in einer axialen Richtung zwischen einer ersten und einer zweiten Schaltstellung bewegbaren Ankereinheit (9), die zum gesteuerten Öffnen und/oder Schließen eines Fluidflusses zwischen einem Einlass (33) und einem Ventilauslass ausgebildet ist, wobei der Ventilauslass ein Paar von Auslässen (29, 30) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslässe (29, 30) in der zweiten Schaltstellung gegeneinander sowie gegenüber dem Einlass (33) mittels der Ankereinheit (9) gedichtet sind, und dass die Ankereinheit (9), für den Fall, dass an den Auslässen (29, 30) der gleiche Druck anliegt, in axialer Richtung druckausgeglichen ist, so dass ein Kräftegleichgewicht hinsichtlich der in einander entgegengesetzte axiale Richtungen auf die Ankereinheit (9) wirkenden Druckkräfte resultiert.Electromagnet valve device, in particular pneumatic valve, with one by energizing a stationary coil unit ( 6 ) relative to this in an axial direction between a first and a second switching position movable anchor unit ( 9 ) for controllably opening and / or closing fluid flow between an inlet ( 33 ) and a valve outlet, the valve outlet having a pair of outlets ( 29 . 30 ), characterized in that the outlets ( 29 . 30 ) in the second switching position against each other and with respect to the inlet ( 33 ) by means of the anchor unit ( 9 ) and that the anchor unit ( 9 ), in the event that at the outlets ( 29 . 30 ) the same pressure is applied, is pressure-balanced in the axial direction, so that a balance of forces with respect to the opposing axial directions on the anchor unit ( 9 ) acting pressure forces results. Elektromagnet-Ventilvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilvorrichtung (1) in der ersten Schaltstellung der Ankereinheit (9) von dem Einlass (33) zu dem Paar von Auslässen (29, 30) sowie in entgegengesetzter Richtung durchströmbar ist.Electromagnet valve device according to claim 1, characterized in that the valve device ( 1 ) in the first switching position of the anchor unit ( 9 ) from the inlet ( 33 ) to the pair of outlets ( 29 . 30 ) and in the opposite direction can be flowed through. Elektromagnet-Ventilvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein stationärer Ventilsitz (13) vorgesehen ist, der in der zweiten Schaltstellung mit mindestens einer Ventildichtung (12) der Ankereinheit (9) zusammenwirkt, oder dass ein Ventilsitz (13) an der Ankereinheit (9) vorgesehen ist, der mit mindestens einer stationären Ventildichtung (12) in der zweiten Schaltstellung dichtend zusammenwirkt.Electromagnetic valve device according to one of claims 1 or 2, characterized in that a stationary valve seat ( 13 ) is provided, which in the second switching position with at least one valve seal ( 12 ) of the anchor unit ( 9 ) or that a valve seat ( 13 ) at the anchor unit ( 9 ) provided with at least one stationary valve seal ( 12 ) cooperates sealingly in the second switching position. Elektromagnet-Ventilvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslässe (29, 30) in radialer Richtung versetzt zueinander, angeordnet sind.Electromagnetic valve device according to one of the preceding claims, characterized in that the outlets ( 29 . 30 ) offset in the radial direction to each other, are arranged. Elektromagnet-Ventilvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zu jedem Auslass (29, 30) ein Auslasskanal (31, 32) geführt ist, und dass die Auslasskanäle (31, 32) parallel zueinander sowie in axialer Richtung verlaufen.Electromagnetic valve device according to one of the preceding claims, characterized in that to each outlet ( 29 . 30 ) an outlet channel ( 31 . 32 ) and that the outlet channels ( 31 . 32 ) parallel to each other and in the axial direction. Elektromagnet-Ventilvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankereinheit (9) eine Ankerhülse (10) und eine darin angeordnete als Träger für eine ein- oder mehrteilige Ventildichtung oder als Ventilsitzträger ausgebildete oder den Ventilsitz unmittelbar ausbildende Einheit (11) umfasst, die entweder fest mit der Ankerhülse (10) verbunden oder relativ zu der Ankerhülse (10) verstellbar ist.Electromagnet valve device according to one of the preceding claims, characterized in that the armature unit ( 9 ) an anchor sleeve ( 10 ) and arranged therein as a support for a one- or multi-part valve seal or as a valve seat carrier formed or the valve seat directly forming unit ( 11 ), either fixed to the anchor sleeve ( 10 ) or relative to the anchor sleeve ( 10 ) is adjustable. Elektromagnet-Ventilvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (11) entweder als ein die mindestens eine Ventildichtung (12) zum dichtenden Zusammenwirken mit dem statischen Ventilsitz (13) in der zweiten Schaltstellung tragender Dichtungshalter oder als verstellbarer Ventilsitz (13) zum Zusammenwirken mit der mindestens einen stationären Ventildichtung ausgebildet ist.Electromagnet valve device according to claim 6, characterized in that the unit ( 11 ) as either the at least one valve seal ( 12 ) for sealing engagement with the static valve seat ( 13 ) in the second switching position bearing seal holder or as an adjustable valve seat ( 13 ) is designed to cooperate with the at least one stationary valve seal. Elektromagnet-Ventilvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (11) über eine sich an der Ankerhülse (10) abstützende Abstützfeder (15) in Richtung des Paares von Auslässen (29, 30) federkraftbeaufschlagt ist.Electromagnetic valve device according to one of claims 6 or 7, characterized in that the unit ( 11 ) over one on the anchor sleeve ( 10 ) supporting supporting spring ( 15 ) towards the pair of outlets ( 29 . 30 ) is spring-loaded. Elektromagnet-Ventilvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Einheit (11) Mittel (14) zum Verhindern eines Herausfallens der Einheit (11) aus der Ankerhülse (10) zugeordnet sind.Electromagnetic valve device according to claim 8, characterized in that the unit ( 11 ) Medium ( 14 ) for preventing the unit from falling out ( 11 ) from the anchor sleeve ( 10 ) assigned. Elektromagnet-Ventilvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der Einheit (11) ein Faltenbalg oder eine Membran oder eine beim Verstellen der Ankereinheit (9) entlang einer Dichtfläche (20) dichtend gleitende Ringdichtung (19) zum Abdichten eines von einer von dem Paar von Auslässen (29, 30) abgewandten Stirnseite (22) der Einheit (11) begrenzten Rückraumes (23) gegenüber eines von einer von dem Paar von Auslässen (29, 30) abgewandten Stirnseite (22) der Ankerhülse (10) begrenzten Rückraumes (24) vorgesehen ist.Electromagnetic valve device according to one of claims 6 to 9, characterized in that on the unit ( 11 ) a bellows or a membrane or a when adjusting the anchor unit ( 9 ) along a sealing surface ( 20 ) sealingly sliding ring seal ( 19 ) for sealing one of the pair of outlets ( 29 . 30 ) facing away from the front side ( 22 ) the unit ( 11 ) limited backspace ( 23 ) opposite one of the pair of outlets ( 29 . 30 ) facing away from the front side ( 22 ) the anchor sleeve ( 10 ) limited backspace ( 24 ) is provided. Elektromagnet-Ventilvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Schaltstellung der von der Stirnseite (22) der Einheit (11) begrenzte Rückraum (23) pneumatisch mit einem der beiden Auslässe (29, 30) und der von der Stirnseite der Ankerhülse (10) begrenzte Rückraum (24) mit dem Einlass (33) pneumatisch verbunden sind.Electromagnet valve device according to claim 10, characterized in that in the second switching position of the front side ( 22 ) the unit ( 11 ) limited back space ( 23 ) pneumatically with one of the two outlets ( 29 . 30 ) and of the front side of the anchor sleeve ( 10 ) limited back space ( 24 ) with the inlet ( 33 ) are pneumatically connected. Elektromagnet-Ventilvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine den magnetischen Russ in axialer Richtung leitende Kernbaugruppe (4) vorgesehen ist, die eine magnetisch leitende Hülse (26) umfasst, die von Kunststoffmaterial (27) umspritzt ist, in welchem das Paar Auslässe (29, 30) eingebracht ist, von denen jeweils ein Auslasskanal (31, 32) im innern der Hülse (26) in axialer Richtung in dem Kunststoffmaterial (27) verläuft.Electromagnet valve device according to one of the preceding claims, characterized in that a core assembly conducting the magnetic carbon black in the axial direction ( 4 ) is provided, which is a magnetically conductive sleeve ( 26 ) made of plastic material ( 27 ) in which the pair of outlets ( 29 . 30 ) is introduced, of which in each case an outlet channel ( 31 . 32 ) inside the Sleeve ( 26 ) in the axial direction in the plastic material ( 27 ) runs.
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