DE102014119592B4 - Valve - Google Patents
Valve Download PDFInfo
- Publication number
- DE102014119592B4 DE102014119592B4 DE102014119592.2A DE102014119592A DE102014119592B4 DE 102014119592 B4 DE102014119592 B4 DE 102014119592B4 DE 102014119592 A DE102014119592 A DE 102014119592A DE 102014119592 B4 DE102014119592 B4 DE 102014119592B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- armature
- sealing
- plunger
- valve
- pilot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 180
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 3
- 238000009795 derivation Methods 0.000 claims 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K39/00—Devices for relieving the pressure on the sealing faces
- F16K39/02—Devices for relieving the pressure on the sealing faces for lift valves
- F16K39/024—Devices for relieving the pressure on the sealing faces for lift valves using an auxiliary valve on the main valve
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
- F16K31/0644—One-way valve
- F16K31/0655—Lift valves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Abstract
Ventil, aufweisend eine zwischen einer Zuleitung (11) und einer Ableitung (12) angeordnete Hauptdüse (3), eine Vorsteuerdüse (5) und einen Anker (7), in welchem ein Ankerraum (70) ausgebildet ist und welcher zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar ist, wobei die erste Position der geschlossenen Stellung des Ventils (1) zugeordnet ist und die zweite Position der geöffneten Stellung des Ventils (1) zugeordnet ist, wobei die Hauptdüse (3) einen Dichtstößel (4) und einen Hauptdüsensitz (30) aufweist, welcher von dem Dichtstößel (4) verschließbar ist, wobei die Vorsteuerdüse (5) einen Vorsteuerstößel (6) und einen Vorsteuerdüsensitz (50) aufweist, welcher von dem Vorsteuerstößel (6) verschließbar ist, wobei der Dichtstößel (4) in dem Ankerraum (70) angeordnet und in einer Dichtstößelbewegungsrichtung (40) beweglich ist und wobei der Dichtstößel (4) den Vorsteuerdüsensitz (50) trägt, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (1) eine Vorsteuerfeder (60) aufweist, welche in dem Ankerraum (70) zwischen einem Teil des Ankers (7) und dem Vorsteuerstößel (6) angeordnet ist und den Vorsteuerstößel (6) zum Vorsteuerdüsensitz (50) hin vorspannt.Valve, comprising a main nozzle (3) arranged between a supply line (11) and a discharge line (12), a pilot nozzle (5) and an armature (7), in which an armature space (70) is formed and which is between a first position and can be moved to a second position, the first position being assigned to the closed position of the valve (1) and the second position being assigned to the open position of the valve (1), the main nozzle (3) having a sealing plunger (4) and a main nozzle seat ( 30), which can be closed by the sealing plunger (4), the pilot control nozzle (5) having a pilot control plunger (6) and a pilot nozzle seat (50), which can be closed by the pilot control plunger (6), the sealing plunger (4) in the armature space (70) and is movable in a sealing plunger movement direction (40) and wherein the sealing plunger (4) carries the pilot nozzle seat (50), characterized in that the valve (1) has a pilot spring (60) which is in the armature space ( 70) is arranged between part of the armature (7) and the pilot control plunger (6) and biases the pilot control plunger (6) towards the pilot nozzle seat (50).
Description
Die Erfindung betrifft ein Ventil, welches eine zwischen einer Zuleitung und einer Ableitung angeordnete Hauptdüse aufweist und des Weiteren eine Vorsteuerfunktion aufweist.The invention relates to a valve which has a main nozzle arranged between a supply line and a discharge line and also has a pilot control function.
Bekannte Ventile mit Vorsteuerfunktion werden dazu verwendet Fluidströme mit sehr hohen Drücken, beispielsweise Arbeitsdrücken größer 500 bar, 750 bar, 850 bar oder bis zu 1050 bar, zu regeln bzw. zu steuern. Da die bekannten Ventile üblicherweise von einem Elektromagneten betätigt werden, dessen Anker in geeigneter Weise mit einem Dichtstößel zusammenwirkt, ist die zum Öffnen eines geschlossenen Ventils erforderliche Kraft aufgrund der hohen Drücke erheblich. Daher sind im Stand der Technik so genannte Vorsteuerventile bekannt, bei welchen eine Vorsteuerdüse mit deutlich kleinerem Querschnitt zuerst geöffnet wird, um so die Kraft, die zum Öffnen der Hauptdüse notwendig ist, entsprechend zu reduzieren.Known valves with a pilot control function are used to regulate or control fluid flows with very high pressures, for example working pressures greater than 500 bar, 750 bar, 850 bar or up to 1050 bar. Since the known valves are usually operated by an electromagnet, the armature of which cooperates in a suitable manner with a sealing plunger, the force required to open a closed valve is considerable due to the high pressures. Therefore, so-called pilot control valves are known in the prior art, in which a pilot nozzle with a significantly smaller cross section is opened first in order to correspondingly reduce the force required to open the main nozzle.
Bei den bekannten Ventilen treten jedoch Leckagen auf, die nachteilig sind. Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ventil zur Verfügung zu stellen, das möglichst leckagefrei ist und gleichzeitig in der Lage ist, hohe Drücke zu steuern.However, leaks occur in the known valves, which are disadvantageous. It is therefore an object of the present invention to provide a valve that is as leak-free as possible and at the same time is able to control high pressures.
Das Dokument
Die Aufgabe wird durch ein Ventil nach Anspruch 1 gelöst. Des Weiteren sieht die Erfindung auch ein korrespondierendes Verfahren vor.The task is solved by a valve according to claim 1. Furthermore, the invention also provides a corresponding method.
Die Erfindung betrifft ein Ventil. Dieses weist eine zwischen einer Zuleitung und einer Ableitung angeordnete Hauptdüse, eine Vorsteuerdüse und einen Anker auf. In dem Anker ist ein Ankerraum ausgebildet. Des Weiteren ist der Anker zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar, wobei die erste Position der geschlossenen Stellung des Ventils zugeordnet ist und die zweite Position der geöffneten Stellung des Ventils zugeordnet ist.The invention relates to a valve. This has a main nozzle arranged between a supply line and a discharge line, a pilot nozzle and an armature. An anchor space is formed in the anchor. Furthermore, the armature is movable between a first position and a second position, the first position being associated with the closed position of the valve and the second position being associated with the open position of the valve.
Die Hauptdüse weist einen Dichtstößel und einen Hauptdüsensitz auf, welcher von dem Dichtstößel verschließbar ist, wobei die Vorsteuerdüse einen Vorsteuerstößel und einen Vorsteuerdüsensitz aufweist, welcher von dem Vorsteuerstößel verschließbar ist. Der Dichtstößel ist in dem Ankerraum angeordnet und ist in einer Dichtstößelbewegungsrichtung beweglich. Der Dichtstößel trägt den Vorsteuerdüsensitz. The main nozzle has a sealing plunger and a main nozzle seat, which can be closed by the sealing plunger, the pilot nozzle having a pilot control plunger and a pilot nozzle seat, which can be closed by the pilot control plunger. The sealing plunger is arranged in the anchor space and is movable in a sealing plunger movement direction. The sealing plunger carries the pilot nozzle seat.
Das erfindungsgemäße Ventil weist eine Vorsteuerfeder auf, welche in dem Ankerraum zwischen einem Teil des Ankers und dem Vorsteuerstößel angeordnet ist und den Vorsteuerstößel zum Vorsteuerdüsensitz hin vorspannt.The valve according to the invention has a pilot spring which is arranged in the armature space between part of the armature and the pilot control plunger and biases the pilot control plunger toward the pilot nozzle seat.
Mittels des erfindungsgemäßen Ventils ist eine vorteilhafte Vermeidung von Leckagen möglich, was die Funktionalität und Zuverlässigkeit des Ventils verbessert.By means of the valve according to the invention, an advantageous avoidance of leaks is possible, which improves the functionality and reliability of the valve.
Eine Zuleitung dient typischerweise dazu, einen zu steuernden Betriebsdruck dem Ventil zuzuführen. Bei geöffnetem Ventil wird dieser über die Ableitung zu anderen Komponenten geführt.A supply line typically serves to supply an operating pressure to be controlled to the valve. When the valve is open, it is routed to other components via the drain line.
Bei dem Anker kann es sich um ein Element handeln, welches durch eine geeignete Einrichtung zumindest zwischen der ersten Position und der zweiten Position bewegbar ist. Insbesondere ist der Anker zwischen diesen beiden Positionen linear bewegbar. Zum Antrieb des Ankers kann beispielsweise eine Spule eines Elektromagneten verwendet werden, dessen Bestandteil der Anker ist. Durch geeignetes Bestromen der Spule kann über eine Magnetkraft der Anker zwischen den beiden Positionen bewegt werden. Alternativ kann der Anker beispielsweise auch durch eine geeignete hydraulische, pneumatische oder elektromotorische Vorrichtung bewegt werden.The anchor can be an element which can be moved by a suitable device at least between the first position and the second position. In particular, the anchor can be moved linearly between these two positions. To drive the armature, for example, a coil of an electromagnet can be used, of which the armature is part. By appropriately energizing the coil, the armature can be moved between the two positions using a magnetic force. Alternatively, the anchor can also be moved, for example, by a suitable hydraulic, pneumatic or electric motor device.
Der Ankerraum ist typischerweise ein Hohlraum, welcher in dem Anker ausgebildet ist. Dieser Hohlraum kann zumindest eine Öffnung aufweisen, durch welche beispielsweise der Dichtstößel hindurchtreten und/oder hervorstehen kann. Typischerweise ist der Ankerraum überwiegend umschlossen.The anchor space is typically a cavity formed in the anchor. This cavity can have at least one opening through which, for example, the sealing plunger can pass and/or protrude. Typically the anchor space is predominantly enclosed.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung weist das Ventil eine Rückstellfeder auf, welche zwischen dem Dichtstößel und dem Anker oder einem mit dem Anker verbundenen Element, insbesondere einem Abstützring, angeordnet ist. Der Dichtstößel stützt sich über die Rückstellfeder an dem Anker beziehungsweise an einem Teil des Ankers oder an dem mit dem Anker verbundenen Element ab. Eine solche Rückstellfeder kann insbesondere eine vollständige Öffnung der Hauptdüse nach deren teilweiser Öffnung bewirken. Bei einem Abstützring kann es sich beispielsweise um ein mit dem Anker verbundenes Element handeln, welches eine Öffnung des Ankerraums teilweise abdichtet.According to a preferred embodiment, the valve has a return spring which is arranged between the sealing plunger and the armature or an element connected to the armature, in particular a support ring. The sealing plunger is supported via the return spring on the armature or on a part of the armature or on the element connected to the armature. Such a return spring can in particular cause the main nozzle to open completely after it has been partially opened. A support ring can, for example, be an element connected to the anchor that partially seals an opening in the anchor space.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist in dem Anker ein Ankerdichtsitz ausgebildet, Der Anker ist dabei relativ zum Dichtstößel derart beweglich, dass bei Bewegung des Ankers von der ersten Position zur zweiten Position der Dichtstößel mit dem Ankerdichtsitz in Eingriff kommt und damit den Ankerraum gegenüber der Zuleitung abdichtet. Ein solcher Ankerdichtsitz kann insbesondere eine Abdichtung eines Teils des Ankerraums bewirken, woraufhin beispielsweise ein Druckausgleich zwischen der Ableitung und dem abgedichteten Teil des Ankerraums erfolgen kann. Bevorzugt weist der Ankerdichtsitz einen Dichtring, vorzugsweise einen Gummidichtring, auf. Derartige Ausführungen haben sich als vorteilhaft erwiesen.According to a preferred embodiment, an anchor sealing seat is formed in the anchor, the anchor is movable relative to the sealing plunger in such a way that when the armature moves from the first position to the second position, the sealing plunger comes into engagement with the anchor sealing seat and thus seals the armature space from the supply line. Such an anchor sealing seat can in particular effect a sealing of a part of the anchor space, whereupon, for example, a pressure equalization can take place between the discharge line and the sealed part of the anchor space. The anchor sealing seat preferably has a sealing ring, preferably a rubber sealing ring. Such designs have proven to be advantageous.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist eine Dichtsitznormale des Ankerdichtsitzes parallel zur Dichtstößelbewegungsrichtung ausgerichtet. Dies erlaubt eine einfache Ausführung.According to a preferred embodiment, a sealing seat normal of the anchor sealing seat is aligned parallel to the direction of movement of the sealing plunger. This allows for easy execution.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung weist das Ventil einen Luftspalt auf, welcher an einem zum Hauptdüsensitz gegenüberliegenden Ende des Ankers angeordnet ist. Bevorzugt weist dabei das Ventil ferner einen seitlich um den Anker umlaufenden Dichtring auf, welcher den Luftspalt gegenüber der Zuleitung außerhalb des Ankers abdichtet. Damit kann der Luftspalt grundsätzlich von der Zuleitung fluidisch getrennt werden, so dass ein Druckausgleich nur über den Ankerraum, nicht jedoch außen am Anker möglich ist.According to a preferred embodiment, the valve has an air gap which is arranged at an end of the armature opposite the main nozzle seat. The valve preferably also has a sealing ring running laterally around the armature, which seals the air gap from the supply line outside the armature. This means that the air gap can basically be fluidly separated from the supply line, so that pressure equalization is only possible via the armature space, but not on the outside of the armature.
Unter einem Luftspalt kann dabei insbesondere ein Raum oder Bereich verstanden werden, welcher in geschlossener Stellung des Ventils mit einem Medium gefüllt ist, beispielsweise mit einem von der Zuleitung gelieferten Medium. In geschlossener Stellung des Ventils kann der Luftspalt ganz oder zumindest weitgehend verschwunden sein. Es sei verstanden, dass hier auch dann von einem Luftspalt gesprochen wird, wenn das Ventil nicht von einem Elektromagneten betätigt wird. Ein entsprechender, gleich oder ähnlich wirkender Raum ist typischerweise vorhanden.An air gap can in particular be understood as a space or area which is filled with a medium when the valve is in the closed position, for example with a medium supplied by the supply line. When the valve is in the closed position, the air gap can disappear completely or at least largely. It should be understood that we are talking about an air gap here even if the valve is not operated by an electromagnet. A corresponding room that appears the same or similar is typically available.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, dass der Luftspalt mit dem Ankerraum durch eine zwischen Luftspalt und Ankerraum verlaufende, im Anker ausgebildete Bohrung fluidisch verbunden ist. Dies ermöglicht einen Druckausgleich zwischen Ankerraum und Luftspalt.According to a preferred embodiment, it is provided that the air gap is fluidically connected to the anchor space through a bore formed in the anchor and running between the air gap and the anchor space. This enables pressure equalization between the anchor space and the air gap.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, dass das Ventil eine Ankerfeder aufweist, welche derart angeordnet ist, dass sie den Anker zur ersten Position hin vorspannt. Damit kann beispielsweise bewirkt werden, dass der Anker in Abwesenheit weiterer Kräfte wie beispielsweise einer durch eine Spule bewirkten Magnetkraft in die erste Position hin vorgespannt wird, so dass das Ventil normalerweise geschlossen ist.According to a preferred embodiment, it is provided that the valve has an armature spring, which is arranged such that it biases the armature towards the first position. This can, for example, cause the armature to be biased towards the first position in the absence of further forces, such as a magnetic force caused by a coil, so that the valve is normally closed.
Die Ankerfeder kann gemäß einer Ausführung direkt auf den Anker wirken. Hierzu kann sie beispielsweise in einem Teil des Luftspalts angeordnet sein. Gemäß einer hierzu alternativen Ausführung kann die Ankerfeder auch indirekt auf den Anker wirken, beispielsweise über einen zwischen der Ankerfeder und dem Anker angeordneten Stößel.According to one embodiment, the anchor spring can act directly on the anchor. For this purpose, it can be arranged, for example, in part of the air gap. According to an alternative embodiment, the armature spring can also act indirectly on the armature, for example via a plunger arranged between the armature spring and the armature.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, dass in dem Anker ein Ankerbund ausgebildet ist, welcher in der ersten Position den Dichtstößel auf den Hauptdüsensitz drückt. Der Ankerbund kann dabei gemäß einer Ausführung im Ankerraum ausgebildet sein. Er kann gemäß einer hierzu alternativen Ausführung auch außerhalb des Ankerraums ausgebildet sein.According to a preferred embodiment, it is provided that an anchor collar is formed in the armature, which presses the sealing plunger onto the main nozzle seat in the first position. According to one embodiment, the anchor collar can be formed in the anchor space. According to an alternative embodiment, it can also be designed outside the anchor space.
Der Ankerbund kann insbesondere über einen restlichen Teil des Ankerraums vorstehen. Unter einer Ausbildung des Ankerbunds in dem Anker kann insbesondere eine Ausbildung des Ankerbunds in der Struktur des Ankers verstanden werden. Der Ankerbund kann auch im Anker ausgebildet werden.The anchor collar can in particular protrude over a remaining part of the anchor space. A formation of the anchor collar in the anchor can be understood in particular to mean a formation of the anchor collar in the structure of the anchor. The anchor collar can also be formed in the anchor.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, dass der Vorsteuerstößel in dem Ankerraum angeordnet ist und parallel zur Dichtstößelbewegungsrichtung relativ zum Anker beweglich ist. Der Vorsteuerstößel kann dabei insbesondere eine Längsachse aufweisen, welche zu einer Längsachse des Dichtstößels parallel ist oder mit dieser identisch ist. Auch eine Längsachse des Ankers kann parallel zur oder identisch mit einer Längsachse des Dichtstößels und/oder des Vorsteuerstößels sein.According to a preferred embodiment, it is provided that the pilot control plunger is arranged in the armature space and is movable relative to the armature parallel to the sealing plunger movement direction. The pilot control plunger can in particular have a longitudinal axis which is parallel to or is identical to a longitudinal axis of the sealing plunger. A longitudinal axis of the armature can also be parallel to or identical to a longitudinal axis of the sealing plunger and/or the pilot control plunger.
Unter einer Längsachse kann insbesondere eine Achse verstanden werden, um welche das jeweilige Element rotationssymmetrisch oder zumindest überwiegend rotationssymmetrisch ist.A longitudinal axis can be understood in particular as an axis about which the respective element is rotationally symmetrical or at least predominantly rotationally symmetrical.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, dass das Ventil eine Vorsteuerfeder aufweist, welche in dem Ankerraum zwischen einem Teil des Ankers und dem Vorsteuerstößel angeordnet ist und den Vorsteuerstößel zum Vorsteuerdüsensitz hin vorspannt. Insbesondere kann sich die Vorsteuerfeder im Boden des Ankers abstützen. Die Vorsteuerfeder kann insbesondere dafür sorgen, dass die Vorsteuerdüse in Abwesenheit besonderer Kräfte, also insbesondere in der geschlossenen Stellung des Ventils, geschlossen ist.According to a preferred embodiment, it is provided that the valve has a pilot spring which is arranged in the armature space between part of the armature and the pilot control plunger and biases the pilot control plunger toward the pilot nozzle seat. In particular, the pilot spring can be supported in the bottom of the anchor. The pilot spring can in particular ensure that the pilot nozzle is closed in the absence of special forces, i.e. in particular in the closed position of the valve.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, dass in dem Anker ein Schulterring ausgebildet ist, welcher bei Bewegung des Ankers von der ersten Position zur zweiten Position mit dem Vorsteuerstößel in Eingriff kommt und diesen unter Öffnung der Vorsteuerdüse zur zweiten Position hin bewegt. Dies ermöglicht eine Öffnung der Vorsteuerdüse mittels einer Bewegung des Ankers, wobei letztere Bewegung beispielsweise über einen Elektromagneten oder einen anderen auf den Anker wirkenden Betätigungsmechanismus ausgelöst werden kann. Eine Kraft, welche auf diese Weise auf den Vorsteuerstößel vermittelt wird, kann eine besondere Kraft darstellen, welche auf den Vorsteuerstößel gegen die Kraft einer Vorsteuerfeder wirkt.According to a preferred embodiment, it is provided that a shoulder ring is formed in the armature, which comes into engagement with the pilot control plunger when the armature moves from the first position to the second position and moves it toward the second position while opening the pilot control nozzle. This allows input tax to be opened up nozzle by means of a movement of the armature, the latter movement being able to be triggered, for example, via an electromagnet or another actuating mechanism acting on the armature. A force that is imparted to the pilot control plunger in this way can represent a special force that acts on the pilot control plunger against the force of a pilot control spring.
Der Schulterring kann insbesondere in der Struktur des Ankers ausgebildet sein. Typischerweise wird er in dem Ankerraum ausgebildet sein. Er kann auch als Vorsprung über einen Rest des Ankers ausgebildet sein.The shoulder ring can be formed in particular in the structure of the anchor. Typically it will be formed in the anchor space. It can also be designed as a projection over a remainder of the anchor.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, dass der Ankerbund im Ankerraum zwischen dem Schulterring und dem Hauptdüsensitz angeordnet ist. Damit kann der Ankerbund in vorteilhafter Weise auf den Dichtstößel wirken.According to a preferred embodiment, it is provided that the anchor collar is arranged in the anchor space between the shoulder ring and the main nozzle seat. The anchor collar can thus act advantageously on the sealing plunger.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, dass der Ankerraum dem Hauptdüsensitz zugewandt von einem Abstützring zumindest teilverschlossen ist. Der Abstützring weist eine Öffnung auf, durch den das vordere Ende des Dichtstößels in Richtung des Hauptdüsensitzes vorsteht. Der Ankerraum ist durch die Öffnung fluidisch mit der Zuleitung verbunden. Der Abstützring ist typischerweise ein fest mit dem Anker verbundenes Bauteil, ermöglicht jedoch eine zweiteilige Herstellung. Beispielsweise können zuerst Komponenten wie der Vorsteuerstößel und/oder der Dichtstößel in den Ankerraum verbracht und dann der Ankerraum mit dem Abstützring verschlossen werden.According to a preferred embodiment, it is provided that the armature space facing the main nozzle seat is at least partially closed by a support ring. The support ring has an opening through which the front end of the sealing plunger protrudes in the direction of the main nozzle seat. The anchor space is fluidly connected to the supply line through the opening. The support ring is typically a component firmly connected to the anchor, but allows for two-part production. For example, components such as the pilot control plunger and/or the sealing plunger can first be moved into the armature space and then the armature space can be closed with the support ring.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, dass der Abstützring auf der dem Hauptdüsensitz abgewandten Seite einen Ankerdichtsitz aufweist. Der Ankerdichtsitz kann insbesondere die bereits weiter oben beschriebene Abdichtungswirkung haben, so dass ein Teil des Ankerraums gegenüber der Zuleitung abgedichtet wird.According to a preferred embodiment, it is provided that the support ring has an armature sealing seat on the side facing away from the main nozzle seat. The anchor sealing seat can in particular have the sealing effect already described above, so that part of the anchor space is sealed from the supply line.
Der Hauptdüsensitz und/oder der Vorsteuerdüsensitz können insbesondere radial orientiert sein.The main nozzle seat and/or the pilot nozzle seat can in particular be oriented radially.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, dass bei Bewegung des Ankers von der ersten Position zur zweiten Position zunächst der Schulterring mit dem Vorsteuerstößel in Eingriff kommt und erst danach der Ankerdichtsitz mit dem Dichtstößel in Eingriff kommt und den Ankerraum von der Zuleitung fluidisch trennt. Insbesondere können die Komponenten entsprechend ausgebildet sein. Die beschriebene Reihenfolge ermöglicht es, dass zunächst die Vorsteuerdüse ganz oder teilweise geöffnet wird und erst danach ein Teil des Ankerraums, welcher insbesondere die Vorsteuerdüse enthält, gegenüber der Zuleitung abgedichtet wird, so dass ein Druckausgleich stattfinden kann.According to a preferred embodiment, it is provided that when the armature moves from the first position to the second position, the shoulder ring first comes into engagement with the pilot control plunger and only then does the armature sealing seat come into engagement with the sealing plunger and fluidically separate the armature space from the supply line. In particular, the components can be designed accordingly. The sequence described makes it possible for the pilot nozzle to be opened completely or partially and only then for a part of the armature space, which in particular contains the pilot nozzle, to be sealed off from the supply line so that pressure equalization can take place.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, dass der Anker zwischen der ersten Position und einer Position, in welcher der Schulterring mit dem Vorsteuerstößel in Eingriff kommt, abgesehen von Federkräften frei beweglich ist. Dies ermöglicht insbesondere die freie Bewegung des Ankers zum Auslösen eines Öffnungsvorgangs. Die Bewegung erfolgt in diesem Fall typischerweise gegen die Ankerfeder und gegen die Rückstellfeder, jedoch unterstützt von der Vorsteuerfeder. Der Dichtstößel verbleibt während einer solchen Bewegung typischerweise in Position und dichtet die Hauptdüse weiterhin ab, da er von der Druckdifferenz zwischen Zuleitung und Ableitung gegen den Hauptdüsensitz gedrückt wird.According to a preferred embodiment, it is provided that the armature is freely movable apart from spring forces between the first position and a position in which the shoulder ring comes into engagement with the pilot control plunger. This enables, in particular, the free movement of the armature to trigger an opening process. In this case, the movement typically takes place against the armature spring and against the return spring, but is supported by the pilot spring. The sealing plunger typically remains in position during such movement and continues to seal the main nozzle as it is pressed against the main nozzle seat by the pressure difference between the supply and discharge lines.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, dass der Ankerdichtsitz dazu ausgebildet ist, bei weiterer Bewegung des Ankers auf die zweite Position nach dem Öffnen der Vorsteuerdüse den Dichtstößel unter teilweiser Öffnung der Hauptdüse vom Hauptdüsensitz weg zu bewegen. Damit kann die Öffnung der Hauptdüse beginnen, nachdem die Vorsteuerdüse geöffnet wurde und ein Druckausgleich von der Ableitung bis zum Dichtsitz erfolgt ist.According to a preferred embodiment, it is provided that the armature sealing seat is designed to move the sealing plunger away from the main nozzle seat while partially opening the main nozzle when the armature is moved further to the second position after opening the pilot nozzle. This means that the opening of the main nozzle can begin after the pilot nozzle has been opened and the pressure has equalized from the discharge line to the sealing seat.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, dass der Dichtstößel derart im Anker beweglich gelagert ist, dass er nach teilweiser Öffnung der Hauptdüse, wenn sich der Anker in der zweiten Position befindet, von der Rückstellfeder unter vollständiger Öffnung der Hauptdüse vom Hauptdüsensitz weg gedrückt wird. Dies ermöglicht eine Öffnung der Hauptdüse, wenn dies nach dem weiter oben bereits beschriebenen Druckausgleich, insbesondere zwischen Ableitung, Ankerraum und/oder Luftspalt, einfach möglich ist, da nicht mehr gegen einen hohen Druckunterschied gearbeitet werden muss.According to a preferred embodiment, it is provided that the sealing plunger is movably mounted in the armature in such a way that after the main nozzle has been partially opened, when the armature is in the second position, it is pressed away from the main nozzle seat by the return spring while the main nozzle is completely opened. This enables the main nozzle to be opened if this is easily possible after the pressure equalization already described above, in particular between the discharge, armature space and/or air gap, since it is no longer necessary to work against a high pressure difference.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, dass der Vorsteuerdüsensitz durch einen Vorsteuerventilkanal, welcher im Dichtstößel ausgebildet ist, mit der Ableitung fluidisch verbunden ist. Damit kann insbesondere der bereits weiter oben beschriebene Druckausgleich zwischen Ableitung und Ankerraum und/oder Luftspalt bewirkt werden.According to a preferred embodiment, it is provided that the pilot nozzle seat is fluidly connected to the discharge line through a pilot valve channel which is formed in the sealing tappet. In particular, the pressure equalization between the discharge line and the armature space and/or air gap, which has already been described above, can be achieved in this way.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, dass das Ventil einen Elektromagneten aufweist und der Anker Bestandteil des Elektromagneten ist. Dies ermöglicht eine besonders schnelle und zudem zuverlässige Betätigung des Ventils. Der Anker wird dabei typischerweise mittels einer durch eine Spule des Elektromagneten erzeugten Magnetkraft bewegt.According to a preferred embodiment, it is provided that the valve has an electromagnet and the armature is part of the electromagnet. This enables particularly quick and reliable actuation of the valve. The armature is typically moved by means of a magnetic force generated by a coil of the electromagnet.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Öffnen eines Ventils, insbesondere eines Ventils gemäß einer oder mehrerer der hierin beschriebenen Ausführungen, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
- - Bewegen eines Ankers aus einer ersten Position, welche der geschlossenen Stellung des Ventils zugeordnet ist, in Richtung einer zweiten Position, welche einer geöffneten Stellung des Ventils zugeordnet ist,
- - Anlegen eines Schulterrings des Ankers an einen Vorsteuerstö-ßel, und
- - Mitnehmen des Vorsteuerstößels unter Öffnung einer Vorsteuerdüse zur zweiten Position hin mittels des Schulterrings.
- - moving an armature from a first position, which is assigned to the closed position of the valve, towards a second position, which is assigned to an open position of the valve,
- - Applying a shoulder ring of the armature to a pilot control ram, and
- - Taking the pilot control plunger with the opening of a pilot nozzle to the second position using the shoulder ring.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine besonders effiziente, zuverlässige und schnelle Öffnung eines Ventils.The method according to the invention enables a particularly efficient, reliable and quick opening of a valve.
In diesem Zusammenhang wird insbesondere darauf hingewiesen, dass alle im Bezug auf das Ventil beschriebenen Merkmale und Eigenschaften aber auch Verfahrensweisen sinngemäß auch bezüglich der Formulierung des erfindungsgemäßen Verfahrens übertragbar und im Sinne der Erfindung einsetzbar sind und als mitoffenbart gelten. Gleiches gilt auch in umgekehrter Richtung, das bedeutet, nur im Bezug auf das Verfahren genannte, bauliche also vorrichtungsgemäße Merkmale können auch im Rahmen der Ansprüche des Ventils berücksichtigt und beansprucht werden und zählen ebenfalls zur Offenbarung.In this context, it is particularly pointed out that all features and properties described in relation to the valve, as well as procedures, can also be transferred with regard to the formulation of the method according to the invention and can be used in the sense of the invention and are considered to have been disclosed. The same also applies in the opposite direction, which means that structural features that are only mentioned in relation to the method, i.e. features corresponding to the device, can also be taken into account and claimed within the scope of the claims of the valve and also count as part of the disclosure.
Das Verfahren kann auch weitere Schritte umfassen, und zwar insbesondere einen oder mehrere der folgenden Schritte:
- - Eingriff eines Ankerdichtsitzes an einem Dichtstößel zur Abdichtung eines Teils eines Ankerraums gegenüber einer Zuleitung.
- - Herstellen eines Druckausgleichs zwischen einer Ableitung, einem Ankerraum und/oder einem Luftspalt.
- - Teilweises Öffnen einer Hauptdüse, insbesondere nach dem Schritt des Herstellens eines Druckausgleichs, insbesondere durch eine öffnende Kraft, welche durch einen Ankerdichtsitz auf einen Dichtstößel vermittelt wird.
- - Vollständiges Öffnen einer Hauptdüse, insbesondere nach dem Schritt des teilweisen Öffnens der Hauptdüse und insbesondere mittels einer Rückstellfeder.
- - Engagement of an anchor sealing seat on a sealing plunger to seal part of an anchor space from a supply line.
- - Establishing a pressure equalization between a drain, an anchor space and/or an air gap.
- - Partial opening of a main nozzle, in particular after the step of establishing a pressure equalization, in particular by an opening force, which is imparted by an armature sealing seat on a sealing plunger.
- - Complete opening of a main nozzle, in particular after the step of partially opening the main nozzle and in particular by means of a return spring.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Ventil, bestehend aus einer zwischen Zu- und Ableitung angeordneten Hauptdüse und einer Vorsteuerdüse, wobei die Hauptdüse einen Hauptdüsensitz aufweist, der von einem Dichtstößel verschließbar ist und die Vorsteuerdüse einen Vorsteuerdüsensitz aufweist, der von einem Vorsteuerstößel verschließbar ist, und das Ventil zwischen einer, der geschlossenen Stellung des Ventils entsprechenden ersten Position und einer, der geöffneten Stellung des Ventils entsprechenden zweiten Position bewegbares Betätigungselement, insbesondere einen Anker besitzt. Dabei schlägt die Erfindung vor, dass der Anker einen Ankerraum aufweist, in welchen der Dichtstößel in Dichtstößelbewegungsrichtung beweglich gelagert ist, wobei sich der Dichtstößel über eine Rückstellfeder am Anker abstützt, der Dichtstößel den Vorsteuerdüsensitz trägt und im Anker ein Ankerdichtsitz vorgesehen ist, der sich bezogen auf die in Strömungsrichtung des Fluids zwischen Zuleitung und Vorsteuerdüsensitz befindet und dessen Dichtsitznormale parallel zur Dichtstößelbewegungsrichtung orientiert ist, wobei der Ankerdichtsitz vom Dichtstößel verschließbar ist.According to a further aspect, the invention relates to a valve consisting of a main nozzle arranged between the supply and discharge lines and a pilot nozzle, the main nozzle having a main nozzle seat which can be closed by a sealing plunger and the pilot nozzle having a pilot nozzle seat which can be closed by a pilot control plunger , and the valve has an actuating element, in particular an armature, which can be moved between a first position corresponding to the closed position of the valve and a second position corresponding to the open position of the valve. The invention proposes that the armature has an armature space in which the sealing plunger is movably mounted in the direction of movement of the sealing plunger, the sealing plunger being supported on the armature via a return spring, the sealing plunger carrying the pilot nozzle seat and an armature sealing seat being provided in the armature, which is related on which is located in the flow direction of the fluid between the supply line and the pilot nozzle seat and whose sealing seat normal is oriented parallel to the sealing plunger movement direction, the armature sealing seat being closable by the sealing plunger.
In der Zeichnung ist die Erfindung insbesondere in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Es zeigen:
-
1 in einer Schnittdarstellung ein Ventil gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. -
2a ,2b ,2c ,2d ,2e ,2f je in einer Schnittdarstellung verschiedene Stellungen des in1 dargestellten Ventils. -
2g ein vergrößertes Detail aus2e . -
3 in einer Schnittdarstellung ein Ventil gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. -
4a ,4b ,4c ,4d ,4e ,4f je in einer Schnittdarstellung verschiedene Stellungen des in3 dargestellten Ventils. -
4g ein vergrößertes Detail aus4e .
-
1 in a sectional view a valve according to a first exemplary embodiment. -
2a ,2 B ,2c ,2d ,2e ,2f each in a sectional view different positions of the in1 valve shown. -
2g an enlarged detail2e . -
3 in a sectional view a valve according to a second exemplary embodiment. -
4a ,4b ,4c ,4d ,4e ,4f each in a sectional view different positions of the in3 valve shown. -
4g an enlarged detail4e .
In den Figuren sind gleiche oder einander entsprechende Elemente jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden daher in manchen Fällen nicht erneut beschrieben. Die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sind sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragbar. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie zum Beispiel oben, unten, seitlich usw., auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiterhin können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.In the figures, identical or corresponding elements are each designated with the same reference numerals and are therefore not described again in some cases. The disclosures contained in the entire description can be applied analogously to the same parts with the same reference numbers or the same component names. The position information chosen in the description, such as top, bottom, side, etc., is also related to the figure directly described and shown and should be transferred accordingly to the new position in the event of a change in position. Furthermore, individual features or combinations of features from the different exemplary embodiments shown and described can also represent independent, inventive or inventive solutions.
In
Zwischen Zuleitung 11 und Ableitung 12 befindet sich die Hauptdüse, welche gekennzeichnet ist durch den Hauptdüsensitz 30. Der Hauptdüsensitz 30 ist ringartig und beschreibt somit auch eine Dichtfläche, deren Flächennormale parallel ist zur Spulenachse 24. Die Strömungsrichtung des Fluids in der Zuleitung 11 ist, bezogen auf die Spulenachse 24, radial, in der Ableitung 12 ist die Strömungsrichtung des Fluids axial, parallel zur Spindelachse 24 orientiert.The main nozzle is located between the
Der Anker 7 ist als rotationssymmetrisches Drehteil ausgebildet und besitzt in dem in das Ventilteil 10 einstehenden Bereich eine Aufweitung 78. Im eingebauten Zustand, wie dieser in
Für den Fall, dass der Ankerraum 70 durch eine Durchdringungsbohrung entstanden ist, wird der Ankerraum 70 innen von einem Verschlussstück 75 verschlossen, das sich in der Nähe des dem Luftspalt 22 zugewandten Ende des Ankers 7 befindet.In the event that the
Wesentlich ist, dass der Ankerraum 70 keine unmittelbare Verbindung mit dem Luftspalt 22 aufweist. Der Ankerraum 70 nimmt folgende weitere Bauteile auf:
- Im unteren,
dem Luftspalt 22 abgewandten Bereich desAnkers 7, ist indem Ankerraum 70der Dichtstößel 4 vorgesehen.Der Dichtstößel 4 dient dazu, dieHauptdüse 3 je nach seiner Stellung zu öffnen oder zu schließen, daher wirkt das untere,vordere Ende 42 desDichtstößels 4mit dem Hauptdüsensitz 30der Hauptdüse 3 zusammen.Der Dichtstößel 4 ist bevorzugt auch als Drehteil realisiert und besitzt eine konzentrisch angeordnete Stufenbohrung, dieden Dichtstößel 4 der Länge nach durchdringt. Im unteren,dem Hauptdüsensitz 30 zugewandten Abschnitt, beschreibt diese Stufenbohrungden Vorsteuerventilkanal 49, dessen Durchmesser deutlich geringer ist als der obere Bereich 48, der zur Aufnahme des Vorsteuerstößels 6 dient. Alternativ ist vorgesehen, dass der Durchmesser des Vorsteuerventilkanals 49 deutlich größer ist als der Durchmesser des obere Bereiches 48.
- In the lower area of the
armature 7 facing away from theair gap 22, the sealingplunger 4 is provided in thearmature space 70. The sealingplunger 4 serves to open or close themain nozzle 3 depending on its position, therefore the lower,front end 42 of the sealingplunger 4 interacts with themain nozzle seat 30 of themain nozzle 3. The sealingplunger 4 is preferably also realized as a turned part and has a concentrically arranged stepped bore which penetrates the sealingplunger 4 lengthways. In the lower section facing themain nozzle seat 30, this stepped bore describes thepilot valve channel 49, the diameter of which is significantly smaller than theupper region 48, which serves to accommodate thepilot control plunger 6. Alternatively, it is provided that the diameter of thepilot valve channel 49 is significantly larger than the diameter of theupper region 48.
Die Vorsteuerdüse 5 befindet sich am der Hauptdüse 3 abgewandten Ende des Vorsteuerventilkanals 49, wo diese an den oberen Bereich 48 der Stufenbohrung anschließt.The
In der Hälfte des Dichtstößels 4, der dem Hauptdüsensitz 30 zugewandt ist, befindet sich eine Dichtstößelschulter 43, deren Durchmesser größer ist als der übrige Durchmesser des Dichtstößels 4. Der Bereich der Dichtstößelschulter 43 befindet sich dabei in dem im Anker 7 vorgesehenen Bereich 78 der Aufweitung. Für Montagezwecke wird der Dichtstößel 4 an dem offenen Ende des Ankers 7 eingeschoben derart, dass die Dichtstößelschulter 43 an dem Ankerbund 73 anliegt. Der Ankerbund 73 ist dabei gebildet durch eine radial nach innen vorstehende Stufe in dem Ankerraum 70. Nachdem der Dichtstößel 4 in den Ankerraum 70 eingesetzt ist, wird in den unteren Bereich des Ankerraum 70 (bezogen auf dem Hauptsitz 30, diesein zugewandt) ein Abstützring 76 eingesetzt und fest mit dem Anker 7 verbunden, zum Beispiel verstemmt oder verschweißt. Zuvor wird aber noch eine Rückstellfeder 41 auf das untere Ende des Dichtstößels 4 aufgeschoben, über welche sich die Dichtstößelschulter 43 an dem Abstützring 76 abzustützen vermag.In half of the sealing
In der geschlossenen Stellung des Ventils 1 steht der Fluiddruck über die Zuleitung 11 auch im Ankerraum 70 an. Die Vorsteuerdüse 5 befindet sich letztendlich auch im Ankerraum 70 und wird durch den Vorsteuerstößel 6 verschlossen. Die Anordnung ist nun so gewählt, dass der Abstützring 76 an seiner inneren, dem Ankerraum 70 zugewandten Seite, einen Ankerdichtsitz 71 ausbildet, der mit dem Dichtstößel 4, und hier insbesondere der Dichtstößelschulter 43 abdichtend zusammenwirkt. Dabei besitzt die Dichtstößelschulter 43 auf der dem Abstützring 76 zugewandten Seite, eine ringförmige, radial orientierte Dichtfläche 44.In the closed position of the valve 1, the fluid pressure is also present in the
Für das Öffnen und Schließen der Vorsteuerdüse 5 ist der Vorsteuerstößel 6 vorgesehen, der ebenfalls als Drehteil ausgebildet ist. Ca. eine Hälfte des Vorsteuerstößels 6 steht dabei in den oberen Bereich 48 der Stufenbohrung des Dichtstößels 4 ein. Der über die Stufenbohrung hervorstehende Bereich des Vorsteuerstößels 6 stützt sich über die Vorsteuerfeder 60 am Boden 700 der Sacklochbohrung des Ankerraums 70 oder dem Verschlussstück 75 ab. In diesem Bereich ist der Vorsteuerstößel 6 hammerkopfartig ausgebildet, d.h. er besitzt einen etwas größeren Querschnitt als in dem Bereich, in dem der Vorsteuerstößel 6 in die Stufenbohrung des Dichtstößels 4 einsteht. Hier ist im Ankerraum 70 ein Schulterring 74 eingesetzt, um so den Vorsteuerstößel 6 abzustützen, der im Übrigen in der Bohrung (oberen Bereich) 48 geführt ist.The
Mit der Figurensequenz der
- In
2a (dies beschreibt Stufe 1) ist das Ventil 1 geschlossen, der ander Zuleitung 11 anliegende Arbeitsdruck liegt auchim Ankerraum 70 an.Der im Anker 7gelagerte Dichtstößel 4 wird mittels des Ankerbundes 73 aufden Hauptdüsensitz 30der Hauptdüse 3 gedrückt. Die resultierende Schließkraft ergibt sich aus der Druckdifferenz zwischen Zuleitung 11 und Ableitung 12 herrschenden Druck mal der Fläche desHauptdüsensitz 30 und den resultierenden Federkräften der Ankerfeder 72,der Vorsteuerfeder 60 und der Rückstellfeder 41.
- In
2a (this describes stage 1) the valve 1 is closed, the working pressure applied to thesupply line 11 is also present in thearmature space 70. The sealingplunger 4 mounted in theanchor 7 is pressed onto themain nozzle seat 30 of themain nozzle 3 by means of theanchor collar 73. The resulting closing force results from the pressure difference betweensupply line 11 andoutlet line 12 times the area of themain nozzle seat 30 and the resulting spring forces of thearmature spring 72, thepilot spring 60 and thereturn spring 41.
Stufe 2 des Öffnungsprozesses ist mithilfe von
Mit
Mit
Das Öffnen der Hauptdüse 3 ist in Stufe 5, bzw.
In der letzten Stufe (Stufe 6) ist das vollständige Öffnen der Hauptdüse 3 gezeigt. Der Elektromagnet 2 ist nach wie vor bestromt, der Luftspalt 22 geschlossen. Da der Ankerraum 70 nunmehr wiederum druckseitig zu der Zuleitung 11 ausgeglichen ist, gelingt es der Rückstellfeder 41, die zwischen dem Abstützring 76 und der Dichtstößelschulter 43 angeordnet ist, die Dichtstößelschulter 43 und somit auch den Dichtstößel 4 wieder nach oben zu bewegen (wie in der Ausgangslage nach Stufe 1) und dabei auch gleichzeitig den maximalen Durchfluss durch den Hauptdüsensitz 30 frei zu geben, da das untere Ende 42 des Dichtstößels 4 weitest möglich vom Hauptdüsensitz 30 entfernt ist. Üblicherweise herrscht in der Ableitung 12 ein geringerer Druck als wie in der Zuleitung 11, da der Querschnitt in der Ableitung 12 größer ist als in der Zuleitung 11.In the last stage (stage 6) the complete opening of the
Abschließend wird bezüglich des ersten Ausführungsbeispiels noch auf folgendes hingewiesen, was auch auf das weiter unten beschriebene zweite Ausführungsbeispiel anwendbar ist:
Die Spulenachse 24 ist parallel orientiert zu der Bewegung desAnkers 7, desDichtstößels 4 bzw. desVorsteuerstößels 6.
- The
coil axis 24 is oriented parallel to the movement of thearmature 7, the sealingplunger 4 and thepilot control plunger 6.
Der Anker 7 kann alternativ einschlägig ausgebildet sein oder bevorzugt aus mehreren Elementen, wobei dann der Anker 7, zum Beispiel einen Ankergrundkörper umfasst, in welchem optional das Verschlussstück 75, der Abstützring 76 und/oder der Schulterring 74 eingesetzt ist.The
Günstiger Weise bildet der Durchmesser der Hauptdüse mit dem Durchmesser der Vorsteuerdüse ein Verhältnis, das bevorzugt im Bereich 5 bis 20 liegt, insbesondere 7 bis 14 beträgt, und insbesondere auch 9 bis 13,5 beträgt.Conveniently, the diameter of the main nozzle and the diameter of the pilot nozzle form a ratio which is preferably in the
Günstiger Weise bildet der Durchmesser des Ankerdichtsitzes mit dem Durchmesser der Hauptdüse ein Verhältnis, das bevorzugt im Bereich 2 bis 10 liegt, insbesondere 2,5 bis 5 beträgt, und insbesondere auch 3 +/- 0,5 beträgt.Conveniently, the diameter of the anchor sealing seat and the diameter of the main nozzle form a ratio which is preferably in the
Zur Verbesserung der Dichtwirkung können an den dichtenden Flächen auch Elastomere eingesetzt werden.To improve the sealing effect, elastomers can also be used on the sealing surfaces.
Der Anker 7, der Dichtstößel 4 und der Vorsteuerstößel 6 wurden bevorzugt als Drehteil beschrieben, ohne aber ihre Herstellung hierauf zu beschränken. Diese Bauteile können auch als Tiefziehteile, Kalt-Fließ-Press-Teile, als Sinterteile oder als Spritzgussteile gefertigt werden, wobei diese Aufzählung nicht abschließend ist.The
Das Ventil 1 weist einen Elektromagneten 2 auf, welcher zur Betätigung des Ventils, insbesondere zur Überführung des Ventils aus einem geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand, dient. Das Ventil 1 weist eine Hauptdüse 3 auf, welche von einem Dichtstößel 4 verschlossen wird. Das Ventil 1 weist des Weiteren eine Vorsteuerdüse 5 auf, welche von einem Vorsteuerstößel 6 verschlossen wird. Es sei erwähnt, dass in
Das Ventil 1 weist einen Anker 7 auf, welcher insbesondere zum Öffnen des Ventils 1 betätigbar ist. Der Anker 7 ist dabei als Bestandteil des Elektromagneten 2 zu sehen.The valve 1 has an
Das Ventil 1 weist ein Ventilteil 10 auf, welches sich teilweise im Elektromagneten 2 befindet, teilweise darüber hervor steht. Das Ventilteil 10 ist insbesondere als Drehteil ausgebildet. In dem Ventilteil 10 sind eine Zuleitung 11 und eine Ableitung 12 angeordnet. Über die Zuleitung 11 wird ein zu steuerndes Medium unter Druck dem Ventil 1 zugeführt. Die Ableitung 12 ist typischerweise mit einer weiteren Komponente verbunden, welcher das an der Zuleitung 11 gelieferte Medium nur in dem Fall zugeführt werden soll, wenn das Ventil 1 sich in seiner geöffnetem Stellung befindet.The valve 1 has a
Der Elektromagnet 2 weist eine Spule 20 mit Drahtwicklungen auf, welche mit Strom beaufschlagbar ist und in diesem Fall ein Magnetfeld erzeugt. Die Spule 20 ist rotationssymmetrisch um eine Spulenachse 24 ausgebildet. Das von der Spule 20 erzeugte Magnetfeld wirkt dabei insbesondere am Ort des Ankers 7. Auf diese Weise kann der Anker 7 aus der in
Der Elektromagnet 2 weist des Weiteren einen Kern 21 auf, welcher innerhalb der Spule 20 auf dem dem Ventilteil 10 abgewandten Spulenbereich angeordnet ist. Zwischen dem Anker 7 und dem Kern 21 ist ein Luftspalt 22 ausgebildet, welcher in der in
Umschlossen ist der Elektromagnet 2 von einem Gehäuse 23. Zwischen der Spule 20 und dem Kern 21 befindet sich ein Tubusrohr 25, welches als Bestandteil des Ventilteils 10 ausgebildet ist.The
In dem Anker 7 ist ein Ankerraum 70 ausgebildet. Der Ankerraum 70 ist anders ausgedrückt ein Hohlraum innerhalb des Ankers 7. Der Anker 7 ist als rotationssymmetrisches Drehteil ausgebildet und besitzt in dem in das Ventilteil 10 einstehenden Bereich eine Aufweitung 78. Er ist entlang einer Ankerbewegungsrichtung 77 beweglich.An
In dem Ankerraum 70 ist der Dichtstößel 4 angeordnet, wobei erwähnt sei, dass der Dichtstößel 4 zu einem kleinen Teil über den Ankerraum 70 hinaussteht. Der Dichtstößel 4 verschließt in der gezeigten geschlossenen Stellung insbesondere einen Hauptdüsensitz 30. Damit wird verhindert, dass das an der Zuleitung 11 bereitgestellte Medium unmittelbar zur Ableitung 12 fließt.The sealing
Der Anker 7 weist einen Ankerbund 73 auf, welcher im gezeigten geschlossenen Zustand auf eine Dichtstößelschulter 43 des Dichtstößels 4 drückt. Die Ankerfeder 72 drückt über den Ankerstö-ßel 83 den Anker 7 in Richtung auf den Hauptdüsensitz 30. Dies erzeugt einen Druck auf die Dichtstößelschulter 43 in Richtung auf den Hauptdüsensitz 30, welcher den Dichtstößel 4 zusätzlich zur vorherrschenden Druckdifferenz zwischen Zuleitung 11 und Ableitung 12 in der gezeigten Position hält.The
Der Anker 7 ist mit einem Abstützring 76 verbunden, welcher den Ankerraum 70 an einer Öffnung, welche dem Hauptdüsensitz 30 zugewandt ist, teilweise abdichtet. In dem Abstützring 76 ist eine Öffnung 81 ausgebildet, durch welche der Dichtstößel 4 hervortritt und mit seinem Ende 42 auf den Hauptdüsensitz 30 drückt. Zwischen dem Dichtstößel 4 und dem Abstützring 76 kann das von der Zuleitung 11 gelieferte Medium in den Ankerraum 70 eindringen, da die Öffnung 81 einen etwas größeren Durchmesser aufweist als der Dichtstößel 4.The
An dem Abstützring 76 ist ein Ankerdichtsitz 71 ausgebildet, welcher einen Fluss des von der Zuleitung 11 gelieferten Mediums an dem Ankerdichtsitz 71 vorbei weiter nach links in den Ankerraum 70 verhindern kann, wenn der Ankerdichtsitz 71 mit einer Dichtfläche 44 des Dichtstößels 4 in Eingriff kommt. Dies passiert während einer Öffnung des Ventils 1, wie dies weiter unten mit Bezug auf
Um die Dichtigkeit zu verbessern, weist der Ankerdichtsitz 71 einen ersten Dichtring 82 auf, welcher in einer Stellung, in welcher die Dichtwirkung erreicht werden soll, ebenfalls an der Dichtfläche 44 anliegt.In order to improve the tightness, the
Zwischen der Dichtfläche 44 und dem Abstützring 76 ist eine Rückstellfeder 41 angeordnet, welche nach einer teilweisen Öffnung der Hauptdüse 3 für eine vollständige Öffnung der Hauptdüse 3 sorgen kann. Unter einer teilweisen Öffnung der Hauptdüse 3 wird dabei insbesondere verstanden, dass der Dichtstößel 4 nur geringfügig von dem Hauptdüsensitz 30 entfernt ist. Unter einer vollständigen Öffnung der Hauptdüse 3 wird hingegen insbesondere verstanden, dass der Dichtstößel 4 deutlich und/oder maximal von dem Hauptdüsensitz 30 entfernt ist. Der Öffnungsvorgang wird weiter unten mit Bezug auf
In dem Dichtstößel 4 ist des Weiteren ein oberer Bereich 48 in Form einer Bohrung ausgebildet. In dem Ankerraum 70 ist der Vorsteuerstößel 6 angeordnet, wobei der Vorsteuerstößel 6 teilweise in den oberen Bereich 48 hineinragt. Am Ende des oberen Bereichs 48 ist ein Vorsteuerdüsensitz 50 ausgebildet, welcher in der dargestellten geschlossenen Stellung von dem Vorsteuerstößel 6 verschlossen wird.An
In dem Dichtstößel 4 ist des Weiteren ein Vorsteuerventilkanal 49 ausgebildet, welcher sich von dem Vorsteuerdüsensitz 50 zur Ableitung 12 erstreckt.A pilot
Der Vorsteuerstößel 6 weist einen hammerkopfartigen Abschnitt 61 auf, welcher benachbart zu seinem dem Vorsteuerdüsensitz 50 gegenüberliegenden Ende angeordnet ist. Korrespondierend hierzu weist der Anker 7 einen Schulterring 74 auf, welcher bei einer Bewegung des Ankers 7 nach links mit dem hammerkopfartigen Abschnitt 61 des Vorsteuerstößels 6 in Eingriff kommt und den Vorsteuerstößel 6 nach links drücken kann. Damit kann insbesondere eine Öffnung des Vorsteuerstößels 6 erreicht werden. Dies wird weiter unten mit Bezug auf
Zwischen einem dem Hauptdüsensitz 30 gegenüberliegenden Ende des Ankers 7 und dem Vorsteuerstößel 6 ist eine Vorsteuerfeder 60 angeordnet, welche den Vorsteuerstößel 6 nach rechts auf den Vorsteuerdüsensitz 50 hin drückt. Die Vorsteuerfeder 60 stützt sich dabei auf dem Boden 700 des Ankerraums 70 ab. Somit erzeugt die Vorsteuerfeder 60 eine Vorspannung, so dass die Vorsteuerdüse 5 ohne besondere Krafteinwirkung in einem geschlossenen Zustand verbleibt.A
In dem dem Hauptdüsensitz 30 gegenüberliegenden Ende des Ankers 7 ist des Weiteren ein Durchlass oder eine Bohrung 80 angeordnet, welcher den Luftspalt 22 mit dem Ankerraum 70 verbindet. Dies ermöglicht einen Druckausgleich zwischen dem Luftspalt 22 und dem Ankerraum 70, so dass in beiden genannten Räumen normalerweise zumindest in etwa der gleiche Druck herrscht.In the end of the
In dem Kern 21 sind des Weiteren eine Ankerfeder 72 und ein Ankerstößel 83 angeordnet. Die Ankerfeder 72 drückt über den Ankerstö-ßel 83 indirekt auf den Anker 7, so dass der Anker 7 eine Vorspannung nach rechts erfährt. Der Anker 7 ist auf diese Weise zu einer geschlossenen Stellung des Ventils 1 hin vorgespannt. In der in
Seitlich um den Anker 7 herum ist in dem Ventilteil 10 ein zweiter Dichtring 79 angeordnet, welcher verhindert, dass sich das von der Zuleitung 11 gelieferte Medium seitlich neben dem Anker 7 bis zum Luftspalt 22 hin ausbreitet. Ein Druckausgleich erfolgt damit grundsätzlich nur über den Ankerraum 70.A
Ein typischer Öffnungsvorgang wird nachfolgend mit Bezug auf die
In
Zusätzlich drückt der Ankerbund 73 auf die Dichtstößelschulter 43, wobei der Anker 7 seinerseits von der Ankerfeder 72 in Richtung auf den Hauptdüsensitz 30 gedrückt wird. Somit vermittelt auch die Ankerfeder 72 über den Ankerstößel 83 und den Anker 7 eine Kraft auf den Dichtstößel 4, welche den Dichtstößel 4 in der geschlossenen Stellung hält. Der Anker 7 befindet sich dabei in seiner ersten Position.In addition, the
Die Vorsteuerfeder 60 drückt den Vorsteuerstößel 6 gegen den Vorsteuerdüsensitz 50, so dass auch die Vorsteuerdüse 5 geschlossen bleibt.The
In
Der in
Anschließend erfolgt durch eine weitere Bewegung des Ankers 7 nach oben, bei welcher er den Vorsteuerstößel 6 mitnimmt. Hierdurch wird die Vorsteuerdüse 5 geöffnet, wie dies in
Unmittelbar nach dem Öffnen der Vorsteuerdüse 5 kommt der Ankerdichtsitz 71 mit der Dichtfläche 44 des Dichtstößels 4 in Eingriff. Dieser Zustand ist in
Bewegt sich nun der Anker 7 noch weiter nach oben, so wird die Hauptdüse 3 geringfügig geöffnet. Anders ausgedrückt wird der Dichtstößel 4 geringfügig von dem Hauptdüsensitz 30 entfernt. Dies ist in
Durch das Öffnen der Hauptdüse 3 liegt nun auch in der Ableitung 12, insbesondere unter dem Dichtstößel 4, der hohe Druck aus der Zuleitung 11 an. Damit wird der Rückstellfeder 41 ermöglicht, den Dichtstößel 4 nach oben bis in seine obere Endlage zu drücken, so dass die Hauptdüse 3 vollständig geöffnet wird. Dieser Zustand ist in
Damit ist das Ventil 1 nunmehr vollständig geöffnet und das Fluid kann problemlos von der Zuleitung 11 zu der Ableitung 12 fließen, bis das Ventil 1 durch Abschalten des durch die Spule 20 fließenden Stroms wieder geschlossen wird.The valve 1 is now completely open and the fluid can flow easily from the
Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten Ansprüche sind ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.The claims submitted now with the application and later are without prejudice to the achievement of further protection.
Sollte sich hier bei näherer Prüfung, insbesondere auch des einschlägigen Standes der Technik, ergeben, dass das eine oder andere Merkmal für das Ziel der Erfindung zwar günstig, nicht aber entscheidend wichtig ist, so wird selbstverständlich schon jetzt eine Formulierung angestrebt, die ein solches Merkmal, insbesondere im Hauptanspruch, nicht mehr aufweist. Auch eine solche Unterkombination ist von der Offenbarung dieser Anmeldung abgedeckt.If a closer examination, especially of the relevant prior art, should reveal that one or the other feature is favorable for the aim of the invention, but is not crucially important, then of course a formulation is now being sought that includes such a feature , especially in the main claim, no longer has. Such a subcombination is also covered by the disclosure of this application.
Es ist weiter zu beachten, dass die in den verschiedenen Ausführungsformen beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausgestaltungen und Varianten der Erfindung beliebig untereinander kombinierbar sind. Dabei sind einzelne oder mehrere Merkmale beliebig gegeneinander austauschbar. Diese Merkmalskombinationen sind ebenso mit offenbart.It should also be noted that the configurations and variants of the invention described in the various embodiments and shown in the figures can be combined with one another as desired. Individual or several features can be interchanged with each other as desired. These combinations of features are also disclosed.
Die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.The relationships stated in the dependent claims indicate the further development of the subject matter of the main claim through the features of the respective subclaim. However, these should not be understood as a waiver of the achievement of independent, objective protection for the features of the related subclaims.
Merkmale, die nur in der Beschreibung offenbart wurden oder auch Einzelmerkmale aus Ansprüchen, die eine Mehrzahl von Merkmalen umfassen, können jederzeit als von erfindungswesentlicher Bedeutung zur Abgrenzung vom Stande der Technik in den oder die unabhängigen Anspruch/Ansprüche übernommen werden, und zwar auch dann, wenn solche Merkmale im Zusammenhang mit anderen Merkmalen erwähnt wurden beziehungsweise im Zusammenhang mit anderen Merkmalen besonders günstige Ergebnisse erreichen.Features that were only disclosed in the description or individual features from claims that include a plurality of features can be incorporated into the independent claim(s) at any time as being of essential importance to the invention in order to differentiate them from the prior art, even if if such characteristics were mentioned in connection with other characteristics or achieved particularly favorable results in connection with other characteristics.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014119592.2A DE102014119592B4 (en) | 2014-02-05 | 2014-12-23 | Valve |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014101425.1 | 2014-02-05 | ||
DE102014101425 | 2014-02-05 | ||
DE102014119592.2A DE102014119592B4 (en) | 2014-02-05 | 2014-12-23 | Valve |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102014119592A1 DE102014119592A1 (en) | 2015-08-06 |
DE102014119592B4 true DE102014119592B4 (en) | 2023-11-09 |
Family
ID=53546954
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102014119592.2A Active DE102014119592B4 (en) | 2014-02-05 | 2014-12-23 | Valve |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102014119592B4 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016119063A1 (en) * | 2016-10-07 | 2018-04-12 | Eto Magnetic Gmbh | Electromagnetic valve device and use of such |
DE102018132448A1 (en) * | 2018-12-17 | 2020-06-18 | ECO Holding 1 GmbH | Expansion valve for refrigerant and air conditioning, heat management system and battery cooling system with an expansion valve |
CN112145778B (en) * | 2019-06-27 | 2022-07-19 | 梅扎零件有限公司 | Electromagnetically actuated high-pressure gas valve |
CN112303317B (en) * | 2019-07-29 | 2023-05-12 | 浙江三花商用制冷有限公司 | Pilot-operated electromagnetic valve |
CN112696522B (en) * | 2019-10-22 | 2022-05-03 | 浙江三花制冷集团有限公司 | Electromagnetic valve |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19855667A1 (en) | 1997-12-05 | 1999-08-26 | Denso Corp | Magnetic valve for vehicle braking system |
-
2014
- 2014-12-23 DE DE102014119592.2A patent/DE102014119592B4/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19855667A1 (en) | 1997-12-05 | 1999-08-26 | Denso Corp | Magnetic valve for vehicle braking system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102014119592A1 (en) | 2015-08-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102010063386B4 (en) | Adjustable damper valve device | |
DE102009016464B3 (en) | Adjustable damper valve device | |
DE102014119592B4 (en) | Valve | |
DE3717341C2 (en) | ||
DE69922468T2 (en) | Supply valve for a hydraulic control unit of a vehicle brake system | |
EP1431567B1 (en) | Fuel injection valve for internal combustion engines | |
DE60223341T2 (en) | Directly driven pneumatic valve with air-assisted return stroke | |
DE19655090C2 (en) | Electromagnetically operated directional valve | |
EP2494242B1 (en) | Solenoid valve | |
DE112009005460B4 (en) | ELECTROMAGNETIC LINEAR VALVE | |
EP3039501B1 (en) | Valve device | |
EP2685145A2 (en) | Valve | |
EP2769129B1 (en) | Pilot-control stage for a proportionally controlled high-pressure hydraulic valve | |
DE102012104445A1 (en) | Electromagnetic pressure control valve | |
DE102013218121A1 (en) | Electromagnetic valve, in particular for slip-controlled motor vehicle brake systems | |
DE10305157B4 (en) | Electromagnetic double-acting valve | |
DE10121616A1 (en) | coaxial valve | |
EP1203153A1 (en) | Control valve system used in a fuel injector for internal combustion engines | |
EP2462335B1 (en) | Device for high-pressure fuel injection | |
EP3358233A1 (en) | Valve, in particular spool valve | |
DE102010060264A1 (en) | Hydraulic valve has cup-shaped sleeve that is contacted with armature space along pole tube which is combined in plastic composite portion of electromagnetic actuator by casting process | |
DE3048814C2 (en) | ||
DE102005033134A1 (en) | Vehicle brake solenoid valve arrangement | |
DE10255524B4 (en) | Electromagnetic 3/2-way seat valve with A compensation | |
DE102015200296A1 (en) | Three-way valve |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: PATENTANWAELTE OLBRICHT, BUCHHOLD, KEULERTZ PA, DE |
|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: PATENTANWAELTE OLBRICHT, BUCHHOLD, KEULERTZ PA, DE |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division |