DE102011078314A1 - Magnetventil - Google Patents

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Reinhard Fink
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Magnetventil (1) mit einem Ventilbauelement (26) und einem einen Bereich des Ventilbauelements (26) haubenartig und in mindestens einem Dichtbereich (31) dichtend umgreifenden Ventilkörper (10), wobei zwischen dem Ventilkörper (10) und einer Stirnseite (28) des Ventilbauelements (26) ein Strömungsraum (27) ausgebildet ist und zur Bildung eines axialen Durchlasses (15) für ein Fluid das Ventilbauelement (26) einen axial verlaufenden, die Stirnseite (28) durchgreifenden und in den Strömungsraum (27) mündenden Durchtrittskanal (29) und der Ventilkörper (10) eine mit dem Strömungsraum (27) strömungstechnisch verbundene Durchtrittsöffnung (11) aufweist, wobei die Durchtrittsöffnung (11) durch ein an einer dem Strömungsraum (27) abgewandten Seite des Ventilkörpers (10) verlagerbar angeordnetes Schließelement (6) verschließbar ist. Es ist vorgesehen, dass der Durchtrittskanal (29) einen konstanten Querschnitt aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Magnetventil mit einem Ventilbauelement und einem einen Bereich des Ventilbauelements haubenartig und in mindestens einem Dichtbereich dichtend umgreifenden Ventilkörper, wobei zwischen dem Ventilkörper und einer Stirnseite des Ventilbauelements ein Strömungsraum ausgebildet ist und zur Bildung eines axialen Durchlasses für ein Fluid das Ventilbauelement einen axial verlaufenden, die Stirnseite durchgreifenden und in den Strömungsraum mündenden Durchtrittskanal und der Ventilkörper eine mit dem Strömungsraum strömungstechnisch verbundene Durchtrittsöffnung aufweist, wobei die Durchtrittsöffnung durch ein an einer dem Strömungsraum abgewandten Seite des Ventilkörpers verlagerbar angeordnetes Schließelement verschließbar ist.
  • Stand der Technik
  • Aus dem Stand der Technik sind Magnetventile der eingangs genannten Art bekannt. Diese werden beispielsweise in Antiblockiersystemen (ABS) und/oder elektrischen Stabilisierungsprogrammen (ESP) von Kraftfahrzeugen eingesetzt. Ein derartiges Magnetventil dient dem Einstellen eines Volumenstroms eines Fluids, insbesondere einer Bremsflüssigkeit. Ein Durchlass des Magnetventils bildet zu diesem Zweck einen Einlass oder Auslass für das Fluid. Der Durchlass wird durch ein Ventilbauelement und einen das Ventilbauelement haubenartig umgreifenden Ventilkörper ausgebildet. Das Ventilbauelement weist dazu einen Durchtrittskanal auf, der in einen von dem Ventilbauelement und dem Ventilkörper begrenzten Strömungsraum mündet. Um eine gute Dichtwirkung des Durchlasses, d.h. zwischen dem Ventilbauelement und dem Ventilkörper, zu gewährleisten, ist der Querschnitt des Durchtrittskanals im Bereich seiner Mündung in den Strömungsraum durch eine Stufenausbildung vergrößert, sodass das Ventilbauelement in diesem Bereich eine relativ dünnwandige Kanalwand ausbildet. Fluid, welches unter hohem Druck durch den Durchlass, insbesondere den Durchtrittskanal, strömt, übt eine Kraft auf das Ventilbauelement aus. Aufgrund der dünnen Ausbildung der Kanalwand wird diese gegen den das Ventilbauelement im Bereich der Kanalwand umgreifenden Ventilkörper gepresst. Dadurch wird eine gute Dichtwirkung zwischen dem Ventilbauelement und dem Ventilkörper erzielt und eine mögliche Leckage des Durchlasses des Magnetventils verhindert. Aufgrund der Querschnittsgeometrie des Durchlasses kann es zu einem unerwünschten Strömungsverhalten des Fluids sowie zyklischen Strömungsabrissen kommen. Dies führt insbesondere bei hohen Fluiddurchflüssen des Magnetventils zu einem Geräusch, das eine ungewollte, im Betrieb mitunter als störend empfundene, tonale Komponente aufweist.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Bei einem Magnetventil der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Durchtrittskanal einen konstanten Querschnitt aufweist. Der Durchlass ist durch den im Ventilbauelement ausgebildeten Durchtrittskanal, den axial daran anschließenden Strömungsraum, der von dem Ventilbauelement und dem Ventilkörper umschlossen wird, und die Durchtrittsöffnung gebildet. Das Fluid wird in Strömungsrichtung nacheinander durch den Durchtrittskanal, den Strömungsraum und die Strömungsöffnung geführt. Aufgrund des über seine Länge konstanten Querschnitts des Durchtrittskanals liegt ein gleichmäßiges Strömungsverhalten im Durchtrittskanal vor. Es kommt also nicht zu den genannten Strömungsabrissen, die zu dem unerwünschten Störungsgeräusch führen, wie es bei den bekannten Magnetventilen aufgrund des eine Stufe aufweisenden Durchtrittskanals der Fall ist. Aufgrund des konstanten Querschnitts des Durchtrittskanals beschränkt sich der Bereich des Durchlasses, in dem er einen abweichenden Querschnitt aufweisen kann, auf den Strömungsraum, d.h. den zwischen der Mündung des Durchtrittskanals in den Strömungsraum und der bevorzugt in axialer Verlängerung des Durchtrittskanals ausgebildeten Durchtrittsöffnung liegenden Bereich des Durchlasses. Dadurch und insbesondere durch den aufgrund der Erfindung möglichen, geringen Abstand zwischen der Mündung und der Durchtrittsöffnung verschiebt sich die tonale Komponente eines möglichen Geräusches aufgrund des Strömungsverhaltens im Durchlass in einen für das menschliche Gehör nicht störenden Bereich über 12 kHz. Bevorzugt beträgt der Abstand zwischen der Mündung und der Durchtrittsöffnung weniger als die im Querschnitt größte Abmessung beziehungsweise der Durchmesser des Durchtrittskanals. Der Querschnitt des Durchtrittskanals ist vorzugsweise kreisförmig ausgebildet. Unter dem „konstanten“ Querschnitt des Durchtrittskanals sind auch Querschnittsmaße zu verstehen, die geringe, beispielsweise durch Fertigungstoleranzen bedingte Abweichungen von dem konstanten Querschnittsmaß aufweisen.
  • In Strömungsrichtung vor dem Durchtrittskanal kann ein Kanaleinlass mit im Wesentlichen beliebigem Querschnitt vorgesehen sein. Der Querschnitt kann sich in Strömungsrichtung verändern. Beispielsweise liegt der Kanaleinlass als Diffusor vor, dessen Querschnitt in Strömungsrichtung abnimmt. In Strömungsrichtung betrachtet ist die Längserstreckung des Kanaleinlasses geringer als die des Durchtrittskanals, damit das beschriebene, gleichmäßige Strömungsverhalten erzielt wird. Insbesondere beträgt die Längserstreckung des Kanaleinlasses maximal 20%, vorzugsweise 10%, der Längserstreckung des Durchtrittskanals oder maximal der im Querschnitt größten Abmessung beziehungsweise dem Durchmesser des Durchtrittskanals. Die Mündung des Durchtrittskanals liegt an der in Strömungsrichtung am weitesten stromabwärts gelegenen Position des Ventilbauelements vor.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Ventilbauelement eine zum Durchtrittskanal radial beabstandet angeordnete, auf den Dichtbereich wirkende Dichtvorrichtung aufweist. Die Dichtvorrichtung realisiert eine gute Dichtwirkung im Dichtbereich zwischen dem Ventilbauelement und dem Ventilkörper und gewährleistet somit einen leckagefrei ausgebildeten Durchlass. Aufgrund des über seine Länge konstanten Querschnitts des Durchtrittskanals ist die Dichtvorrichtung in einem radialen Abstand zu diesem ausgebildet. Durchtrittskanal und Dichtvorrichtung sind also räumlich getrennt. Die Dichtvorrichtung ist vorzugsweise einstückig mit dem Ventilbauelement ausgebildet.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Dichtvorrichtung als mindestens eine durch Druck des Fluids verformbare Materialzone des Ventilbauelements ausgebildet ist. Durch die Verformbarkeit der Materialzone wird eine erhöhte Dichtwirkung im Dichtbereich erzielt. Aufgrund des unter hohem Druck durch den Durchlass strömenden Fluids übt dieses eine Kraft auf die Materialzone aus, die deren Verformung, insbesondere plastische oder elastische Verformung, bewirkt. Bevorzugt ist die Materialzone dazu derart dünn ausgebildet, dass die Steifigkeit des Materials in diesem Bereich reduziert wird. Vorzugsweise ist das Ventilbauelement und insofern die Materialzone aus Kunststoff ausgebildet. Vorteilhafterweise begrenzt die Materialzone bereichsweise den Strömungsraum, sodass durch den Druck des im Strömungsraum befindlichen Fluids die Materialzone verformt wird.
  • Es ist vorzugsweise vorgesehen, dass der von dem Ventilbauelement und dem Ventilkörper ausgebildete Dichtbereich von einem Außenbereich der Materialzone und einem Innenbereich des Ventilkörpers gebildet ist. Da der Ventilkörper das Ventilbauelement bereichsweise umgreift, liegen der Außenbereich der Materialzone und der Innenbereich des Ventilkörpers aneinander und dichten dadurch den Durchlass des Magnetventils leckagefrei ab. Aufgrund der bevorzugten Verformbarkeit der Materialzone wird diese durch den Druck des Fluids gegen den das Ventilbauelement, insbesondere die Materialzone, umgreifenden Ventilkörper, insbesondere dessen Innenbereich, gepresst. Dies erfolgt vorzugsweise im Wesentlichen in radialer Richtung. Dadurch wird eine erhöhte Dichtwirkung des Dichtbereichs erzielt.
  • Es ist vorteilhaft, wenn die Materialzone als ein äußerer Steg, insbesondere äußerer Ringsteg, des Ventilbauelements ausgebildet ist. Der äußere Steg verläuft insofern am Umfang des Ventilbauelements. Durch die Ausbildung der Materialzone als äußerer Steg wird eine relativ dünnwandige Materialzone gebildet, die vorzugsweise durch den Druck des Fluids verformbar ist. Die Höhe des äußeren Stegs erstreckt sich bevorzugt in axialer Richtung. Der äußere Steg kann als ein durchgehender Ringsteg, insbesondere kreisförmiger Ringsteg, oder als ein unterbrochener beziehungsweise nicht durchgehender Steg, der mehrere Stegabschnitte aufweist, ausgebildet sein. Unter „Steg“ ist in der vorliegenden Anmeldung ein dreidimensionaler, geometrischer Körper zu verstehen, dessen Längenmaß größer als dessen Breitenmaß, und insbesondere Höhenmaß, ist.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine die Materialzone begrenzende, axiale, in den Strömungsraum mündende Vertiefung, insbesondere Nut, an der Stirnseite des Ventilbauelements ausgebildet ist. Wird der Durchlass von dem Fluid durchströmt, so befindet sich Fluid auch in der Vertiefung. Durch den Druck des Fluids wird die Vertiefung radial nach außen aufgeweitet und die Materialzone entsprechend verformt, insbesondere wird sie in radialer Richtung verformt. Daraus resultiert die erwähnte, gute Dichtwirkung des Dichtbereichs. Durch die axiale Vertiefung wird die Materialzone vorzugsweise in Form des äußeren Stegs ausgebildet. In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Vertiefung durch mehrere, zueinander in Umfangsrichtung beabstandete Vertiefungsabschnitte ausgebildet sein.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vertiefung als eine um den Durchtrittskanal mit Radialabstand zu diesem verlaufende, ringförmige, insbesondere kreisringförmige, Vertiefung ausgebildet ist. Die ringförmige Vertiefung ist den Durchtrittskanal umfangsseitig vollständig umgebend und durchgehend ausgebildet, wobei die Vertiefung stets beabstandet zum Durchtrittskanal ist. Ferner ist in einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass durch die ringförmige Vertiefung die relativ dünnwandige Materialzone entlang des gesamten Umfangs des Ventilbauelements geschaffen wird. Bevorzugt ist der radiale Abstand der Vertiefung zum Dichtbereich über den gesamten Umfang des Ventilbauelements konstant, um eine gleich hohe Dichtwirkung an jeder Stelle des Dichtbereichs zu realisieren.
  • Ferner ist es von Vorteil, wenn das Ventilbauelement einen zwischen dem Durchtrittskanal und der Vertiefung ausgebildeten inneren Steg, insbesondere inneren Ringsteg, aufweist. Der innere Steg kann unterbrochen, d.h. mehrere Stegabschnitte aufweisend, ausgebildet sein und begrenzt insofern den Durchtrittskanal entlang seines Umfangs im Bereich seiner Mündung in den Strömungsraum abschnittsweise. Der innere Ringsteg ist durchgehend ausgebildet und begrenzt den genannten Bereich vollständig.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Ventilbauelement – radial von innen nach außen betrachtet – den Durchtrittskanal, den inneren Steg, die Vertiefung und den äußeren Steg hintereinanderliegend aufweist.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass – in axialer Richtung betrachtet – die Höhen des inneren Stegs und des äußeren Stegs gleich groß sind. In einer bevorzugten Ausbildungsform des Ventilbauelements liegen die Stirnseiten des inneren und äußeren Stegs in einer Ebene, die senkrecht zur axialen Richtung verläuft. Dadurch weisen der innere und der äußere Steg die gleiche Höhe, d.h. insbesondere in Strömungsrichtung die gleiche Erstreckung, auf. Fertigungsbedingt können die Höhen auch geringfügig voneinander abweichen.
  • Ferner ist es von Vorteil, wenn das Ventilbauelement in den Ventilkörper bereichsweise eingepresst angeordnet ist. Durch diese eingepresste Anordnung wird bereits eine gewisse Dichtung zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilbauelement erzielt. Zudem wird dadurch eine einfache, maschinelle Montage ermöglicht.
  • Es ist ferner vorteilhaft, wenn der Ventilkörper aus tiefgezogenem oder gedrehtem Stahl besteht.
  • Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung anhand verschiedener Ausführungsbeispiele, und zwar zeigt:
  • 1 eine schematische Längsschnittansicht eines Magnetventils gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
  • 2 eine schematische Längsschnittansicht eines Bereichs des Magnetventils gemäß 1, und
  • 3 eine schematische Längsschnittansicht eines Bereichs eines Magnetventils gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
  • Die 1 zeigt eine schematische Längsschnittansicht eines Magnetventils 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Das Magnetventil 1 weist eine Hülse 2 auf, in der ein kolbenartiger Magnetanker 3 entlang einer Längsachse 4 des Magnetventils 1 beweglich angeordnet ist. Ein als Stößel 5 ausgebildetes Schließelement 6 ist an seinem einen Ende 7 mit dem Magnetanker 3 wirkverbunden. Das dem Magnetanker 3 gegenüberliegende, freie Ende 8 des Schließelements 6 ist als Dichtgeometrie 9 ausgebildet, die kalottenartig geformt ist. Die Dichtgeometrie 9 wirkt in einer Schließstellung des Magnetventils 1 mit einem in einem Ventilkörper 10 ausgebildeten, eine Durchtrittsöffnung 11 aufweisenden, trichterförmigen Ventilsitz 12 zusammen. Das Magnetventil 1 weist ferner einen im Wesentlichen hohlzylinderförmigen Ventileinsatz 13 auf, welcher von der Hülse 2 bereichsweise umgriffen ist. Durch die Hülse 2, den Ventileinsatz 13 und den Ventilkörper 10, der bereichsweise im Ventileinsatz 13 angeordnet ist, wird ein Ventilraum 14 für ein Fluid begrenzt. Der Ventilraum 14 ist strömungstechnisch mit einem Durchlass 15 verbunden, der als Einlass 16 für das Fluid ausgebildet ist und der durch die Durchtrittsöffnung 11 des Ventilkörpers 10 mit ausgebildet wird. Der Durchlass 15 erstreckt sich in axialer Richtung entlang der Längsachse 4 des Magnetventils 1. Nachstehend wird näher auf den Durchlass 15 eingegangen.
  • Der Ventilraum 14 ist ferner mit mindestens einem, üblicherweise jedoch mehreren Radialkanälen 17 strömungstechnisch verbunden, wobei in der Schnittansicht der 1 zwei derartige Radialkanäle 17 zu sehen sind. Die Radialkanäle 17 bilden einen Auslass 18 für das Fluid und sind senkrecht zur Längsachse 4 im Ventileinsatz 13 ausgebildet. Im Ventilraum 14 ist ferner eine Federauflage 19 angeordnet, die in den Ventileinsatz 13 eingepresst ist und die das Schließelement 6 wenigstens bereichsweise ringförmig umgibt. Ein Federelement 20 stützt sich einseitig an der Federauflage 19 und anderseitig an einer Schulter 21 des Schließelements 6 ab. Das Magnetventil 1 weist ferner einen Bypasskanal 22 auf, der den Ventilraum 14 und den Durchlass 15 strömungstechnisch verbindet. Im Bypasskanal 22 ist ein Rückschlagventil 23 vorgesehen, das einen kugelförmigen Rückschlagventilschließkörper 24 und einen Rückschlagventilsitz 25 umfasst.
  • Wird im Betrieb des Magnetventils 1 eine – in der 1 nicht dargestellte – die Hülse 2 im Bereich des Magnetankers 3 umgebende Magnetspule bestromt, so bewegt sich der Magnetanker 3 und das Schließelement 6 entlang der Längsachse 4 entgegen einer Rückstellkraft des Federelements 20 in Richtung des Ventilsitzes 12. Dadurch wird die Dichtgeometrie 9 in den Ventilsitz 12 gepresst und die Verbindung zwischen dem Durchlass 15 und dem Ventilraum 14 geschlossen. Der Bypasskanal 22 wird dabei durch das Rückschlagventil 23 geschlossen, da der Rückschlagventilschließkörper 24 durch den auf ihn wirkenden Druck des Fluids im Durchlass 15 in den Rückschlagventilsitz 25 gepresst wird. Das im Durchlass 15 befindliche Fluid kann insofern nicht in den Ventilraum 14 des Magnetventils 1 strömen. Das Magnetventil 1 befindet sich also in einer Schließstellung. Wird die Magnetspule nicht bestromt, so befindet sich die Dichtgeometrie 9 in einer vom Ventilsitz 12 abgehobenen Position, da das sich an der Federauflage 19 abstützende Federelement 20 das Schließelement 6 sowie den Magnetanker 3 entlang der Längsachse 4 nach oben drängt. Das Fluid strömt also durch den Durchlass 15 in den Ventilraum 14 und verlässt diesen durch die Radialkanäle 17. Das Magnetventil 1 befindet sich insofern in einer Offenstellung. Insbesondere handelt es sich bei dem Magnetventil 1 um ein stromlos offenes Magnetventil 1. Je nach Stärke der Bestromung der Magnetspule ist auch ein teilweises Öffnen des Durchlasses 15 möglich. Bei einer Strömung des Fluids entgegen der voranstehend beschriebenen Strömungsrichtung wird das Rückschlagventil 23 durch den Druck des Fluids im Ventilraum 14 geöffnet, d.h. der Rückschlagventilschließkörper 24 wird vom Rückschlagventilsitz 25 abgehoben, sodass Fluid vom Ventilraum 14 durch den Bypasskanal 22 in den Durchlass 15 strömt.
  • In 2 ist der in der 1 gekennzeichnete Bereich des Magnetventils 1 vergrößert dargestellt. Gleiche Bezugszeichen kennzeichnen die gleichen Bauelemente des Magnetventils 1, sodass insofern auf den zugehörigen Beschreibungstext verwiesen wird. In der 2 ist der Ventilkörper 10 zu erkennen, welcher bevorzugt aus tiefgezogenem Stahl und/oder hülsenartig ausgebildet ist. Der Ventilsitz 12 ist auf der dem Ventilraum 14 zugewandten Seite des Ventilkörpers 10 ausgebildet. Der Ventilkörper 10 umgreift wenigstens bereichsweise ein Ventilbauelement 26, welches vorzugsweise aus Kunststoff ausgebildet ist. Bevorzugt ist das Ventilbauelement 26 bereichsweise in den Ventilkörper 10 eingepresst. Durch das Ventilbauelement 26 und den Ventilkörper 10 wird ein Strömungsraum 27 begrenzt, insbesondere liegt dieser zwischen einer Stirnseite 28 des Ventilbauelements 26 und dem Ventilkörper 10 vor. Dabei ist die Stirnseite 28 eben und bevorzugt senkrecht zur Längsachse 4 ausgebildet. Das Ventilbauelement 26 weist einen entlang der Längsachse 4 verlaufenden Durchtrittskanal 29 mit einem über seine Länge konstant bleibenden, insbesondere kreisförmigen, Querschnitt auf. Der Durchtrittskanal 29 mündet die Stirnseite 28 durchgreifend in den Strömungsraum 27 ein. Im Ventilbauelement 26 ist zudem ein Kanaleinlass 29’ ausgebildet. Der Kanaleinlass 29’ schließt axial an das dem Strömungsraum 27 abgewandte Ende des Durchtrittskanals 29 an. Der Kanaleinlass 29’ weist vorzugsweise ebenfalls einen kreisförmigen Querschnitt auf. Ausgehend vom Übergang des Durchtrittskanals 29 in den Kanaleinlass 29’, an dem deren Querschnitte identisch sind, wird der Querschnitt des Kanaleinlasses 29’ kontinuierlich größer. Der Kanaleinlass 29’ bildet insoweit einen Diffusor. Der Kanaleinlass 29’ ist in axialer Richtung kürzer, vorzugsweise um ein Vielfaches kürzer, als der Durchtrittskanal 29 ausgebildet. Der Kanaleinlass 29’, der Durchtrittskanal 29, der Strömungsraum 27 und die Durchtrittsöffnung 11, die – in axialer Richtung nach oben betrachtet – im Wesentlichen hintereinander liegen, bilden den in den Ventilraum 14 mündenden Durchlass 15 des Magnetventils 1. Dabei liegt die Durchtrittsöffnung 11, die einen kleineren Querschnitt als der Durchtrittskanal 29 aufweist, koaxial zum Durchtrittskanal 29 vor. Der Bypasskanal 22 und der Rückschlagventilsitz 25 sind im Ventilbauelement 26 ausgebildet.
  • Das Ventilbauelement 26 weist eine Dichtvorrichtung 30 auf. Diese ist einstückig mit dem Ventilbauelement 26, d.h. aus dem Material des Ventilbauelements 26, ausgebildet. Die Dichtvorrichtung 30 wirkt dichtend auf einen Dichtbereich 31, der den Durchlass 15 des Magnetventils 1 leckagefrei abdichtet und durch das Ventilbauelement 26 und den Ventilkörper 10 ausgebildet ist. Die Dichtvorrichtung 30 ist durch eine an der Stirnseite 28 des Ventilbauelements 26 vorliegende, axiale, in den Strömungsraum 27 mündende Vertiefung 32 ausgebildet. Die Vertiefung 32 umgibt den Durchtrittskanal 29 ringförmig und ist dabei in radialer Richtung von ihm beabstandet. Der radial außerhalb der Vertiefung 32 liegende Bereich des Ventilbauelements 26 bildet eine Materialzone 33, die als äußerer Steg 34, insbesondere äußerer Ringsteg 35, des Ventilbauelements 26 ausgebildet ist. Der zwischen dem Durchtrittskanal 29 und der Vertiefung 32 liegende Bereich des Ventilbauelements 26 bildet einen inneren Steg 36, insbesondere inneren Ringsteg 37, des Ventilbauelements 26. Der äußere Ringsteg 35 und der innere Ringsteg 37 weisen in axialer Richtung die gleiche Höhe auf, ihre Stirnflächen fluchten demnach in radialer Richtung miteinander. Der innere Ringsteg 37 weist im Längsschnitt im Wesentlichen eine Rechteckform auf. Der äußere Ringsteg 35 weist im Wesentlichen einen trapezförmigen Längsschnitt auf, wobei seine radiale Breite in Richtung der Durchtrittsöffnung 11 abnimmt. Dies bedeutet, dass der äußere Ringsteg 35 im Bereich der Stirnseite 28 des Ventilbauelements 26 am dünnsten ausgebildet ist, also eine minimale Breite aufweist. Der äußere Ringsteg 35 stellt die Dichtvorrichtung 30 dar. Der zwischen dem Ventilbauelement 26 und dem Ventilkörper 10 ausgebildete Dichtbereich 31 ist von einem Außenbereich 38 der Materialzone 33 und einem Innenbereich 39 des Ventilkörpers 10 ausgebildet.
  • In 3 ist ein Bereich eines Magnetventils 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel dargestellt. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Bauelemente, sodass insofern auf die voranstehenden Ausführungen verwiesen wird. Das anhand der 3 gezeigte Magnetventil 1 entspricht dem in der 2 gezeigten, wobei jedoch keine Dichtvorrichtung 30 und insofern keine Vertiefung 32 im Ventilbauelement 26 vorgesehen sind.
  • Es ergibt sich folgende Funktion des Magnetventils 1: Das Fluid, welches im geöffneten Zustand des Magnetventils 1 durch den Durchlass 15 in den Ventilraum 14 strömt, zeichnet sich durch ein gleichmäßiges Strömungsverhalten im Durchtrittskanal 29 aus. Dies ist auf dessen konstanten Querschnitt entlang seiner gesamten axialen Länge zurückzuführen, wodurch sich ein zumindest teilweise ausgebildetes Strömungsprofil bis zum Erreichen der Mündung des Durchtrittskanals 29 einstellt. Dadurch kommt es nicht zu nachteiligen Strömungseffekten oder Strömungsabrissen, die unerwünschte Geräuscheffekte erzeugen können. Aufgrund des Vorsehens des axial vor dem Durchtrittskanal 29 ausgebildeten Kanaleinlasses 29’ mit einem sich in Strömungsrichtung verkleinernden Querschnitt werden unerwünschte Strömungseffekte bereits beim Eintritt des Fluids in den Durchtrittskanal 29 minimiert. Zwischen der Mündung des Durchtrittskanals 29 in den Strömungsraum 27 und der dieser gegenüberliegenden Durchtrittsöffnung 11, d.h. im Strömungsraum 27, weist der Durchlass 15 einen größeren und sich verändernden Querschnitt auf. Sofern es in diesem Bereich des Durchlasses 15 zu Abweichungen von dem gleichmäßigen Strömungsverhalten kommt, beispielsweise aufgrund unterschiedlicher Geschwindigkeiten des im Strömungsraum 27 befindlichen Fluids und des aus dem Durchtrittskanal 29 in den Strömungsraum 27 tretenden Fluids, wird nur ein hochfrequentes, für das menschliche Gehör nicht störendes Geräusch erzeugt, da die axiale Erstreckung dieses Bereichs, also des Strömungsraums 27, kurz ist, insbesondere kürzer als die im Querschnitt größte Abmessung oder der Durchmesser des Durchtrittkanals 29.
  • Außerdem wird gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der 1 und 2 ein gut abgedichteter Durchlass 15 realisiert. Das durch den Durchlass 15 strömende Fluid tritt auch in die in den Strömungsraum 27 mündende Vertiefung 32 ein und übt insofern eine Kraft, insbesondere mit einer radialen Komponente, auf den Steg 34 aus. Dieser wird radial nach außen gegen den das Ventilbauelement 26 umgreifenden Ventilkörper 10 gepresst, wodurch die leckagefreie Führung des Fluids durch den Durchlass 15 gewährleistet ist. Durch den trapezförmigen Längsschnitt des Stegs 34 ist dieser im Bereich der Stirnseite 28 des Ventilbauelements 26 am dünnsten ausgebildet, sodass es in diesem Bereich zur besten Dichtwirkung kommt, weil das Material des Stegs 34 der durch das Fluid verursachten, in radialer Richtung nach außen wirkenden Kraft eine entsprechend geringe Elastizitätskraft entgegensetzt. Durch Ausbildung der Vertiefung 32 und demzufolge der Dichtvorrichtung 30 wird ferner die Konstruktion gegenüber Fertigungstoleranzen bezüglich der Dichtwirkung unempfindlicher. Bei fehlender Vertiefung 32 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 3 sind bei gegebenen Fertigungstoleranzen höhere Montagekräfte beim Einpressen des Ventilbauelements 26 in den Ventilkörper 10 erforderlich, da das Ventilbauelement 26 starrer ist als jenes mit vorhandener Vertiefung 32.

Claims (10)

  1. Magnetventil (1) mit einem Ventilbauelement (26) und einem einen Bereich des Ventilbauelements (26) haubenartig und in mindestens einem Dichtbereich (31) dichtend umgreifenden Ventilkörper (10), wobei zwischen dem Ventilkörper (10) und einer Stirnseite (28) des Ventilbauelements (26) ein Strömungsraum (27) ausgebildet ist und zur Bildung eines axialen Durchlasses (15) für ein Fluid das Ventilbauelement (26) einen axial verlaufenden, die Stirnseite (28) durchgreifenden und in den Strömungsraum (27) mündenden Durchtrittskanal (29) und der Ventilkörper (10) eine mit dem Strömungsraum (27) strömungstechnisch verbundene Durchtrittsöffnung (11) aufweist, wobei die Durchtrittsöffnung (11) durch ein an einer dem Strömungsraum (27) abgewandten Seite des Ventilkörpers (10) verlagerbar angeordnetes Schließelement (6) verschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchtrittskanal (29) einen konstanten Querschnitt aufweist.
  2. Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilbauelement (26) eine zum Durchtrittskanal (29) radial beabstandet angeordnete, auf den Dichtbereich (31) wirkende Dichtvorrichtung (30) aufweist.
  3. Magnetventil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtvorrichtung (30) als mindestens eine durch Druck des Fluids verformbare Materialzone (33) des Ventilbauelements (26) ausgebildet ist.
  4. Magnetventil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der von dem Ventilbauelement (26) und dem Ventilkörper (10) ausgebildete Dichtbereich (31) von einem Außenbereich (38) der Materialzone (33) und einem Innenbereich (39) des Ventilkörpers (10) gebildet ist.
  5. Magnetventil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialzone (33) als ein äußerer Steg (34), insbesondere äußerer Ringsteg (35), des Ventilbauelements (26) ausgebildet ist.
  6. Magnetventil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Materialzone (33) begrenzende, axiale, in den Strömungsraum (27) mündende Vertiefung (32), insbesondere Nut, an der Stirnseite (28) des Ventilbauelements (26) ausgebildet ist.
  7. Magnetventil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (32) als eine um den Durchtrittskanal (29) mit Radialabstand zu diesem verlaufende, ringförmige, insbesondere kreisringförmige, Vertiefung (32) ausgebildet ist.
  8. Magnetventil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilbauelement (26) einen zwischen dem Durchtrittskanal (29) und der Vertiefung (32) ausgebildeten inneren Steg (36), insbesondere inneren Ringsteg (37), aufweist.
  9. Magnetventil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilbauelement (26) – radial von innen nach außen betrachtet – den Durchtrittskanal (29), den inneren Steg (36), die Vertiefung (32) und den äußeren Steg (34) hintereinanderliegend aufweist.
  10. Magnetventil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – in axialer Richtung betrachtet – die Höhen des inneren Stegs (36) und des äußeren Stegs (34) gleich groß sind.
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