Die Erfindung betrifft ein Magnetventil nach Gattung des Hauptanspruchs.The invention relates to a solenoid valve according to the species of the main claim.
Stand der TechnikState of the art
Es ist schon ein Magnetventil bekannt, mit einer Spule, die einen magnetischen Fluss erzeugt, einem Anker, der auf ein Schaltmittel wirkt, welches abhängig von seiner Stellung gegenüber einem Leitmittel den Fluidstrom durch das Magnetventil steuert, und einer Führungshülse. It is already known a solenoid valve, with a coil which generates a magnetic flux, an armature acting on a switching means, which controls the fluid flow through the solenoid valve depending on its position relative to a conducting means, and a guide sleeve.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Das erfindungsgemäße Magnetventil mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, dass das Magnetventil gegenüber im Stand der Technik bekannter Magnetventile vereinfacht ist. Beispielsweise leitet das Führungselement den magnetischen Fluss zum Anker und führt den Anker. Die Anzahl der separaten Bauteile, welche sonst diese Aufgaben übernehmen, ist minimiert, wodurch das Gewicht des Magnetventils geringer ist.The solenoid valve according to the invention with the features of the main claim has the advantage that the solenoid valve over the prior art known solenoid valves is simplified. For example, the guide element guides the magnetic flux to the armature and guides the armature. The number of separate components, which otherwise take over these tasks is minimized, whereby the weight of the solenoid valve is lower.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale. The measures listed in the dependent claims, advantageous refinements and improvements of the main claim features.
Besonders vorteilhaft ist, dass durch den magnetischen Fluss eine Kraft auf den Anker wirkt, wobei das Führungselement derart ausgestaltet ist, dass es den magnetischen Fluss zur Vergrößerung der Kraft bündelt. Durch das Führungselement wird die Wirksamkeit, bzw. die Effizienz vergrößert. Somit lässt das Magnetventil einen erweiterten Einsatzbereich zu, insbesondere kann das Magnetventil bei einem höheren Fluiddruck eingesetzt werden. Weiter ist vorteilhaft, dass die Bündelung der Kraft zu einer verbesserten Bewegung des Ankers führt.It is particularly advantageous that acts on the armature by the magnetic flux, wherein the guide element is configured such that it concentrates the magnetic flux to increase the force. The guide element increases the effectiveness or efficiency. Thus, the solenoid valve allows an extended range of use, in particular, the solenoid valve can be used at a higher fluid pressure. It is also advantageous that the bundling of the force leads to an improved movement of the armature.
Weiterhin ist als vorteilhaft anzusehen, dass das Führungselement Mittel zur Steuerung, insbesondere Erhöhung, der magnetischen Flussdichte des magnetischen Flusses und der Kraft auf den Anker aufweist. Die Mittel ermöglichen eine optimale Verstärkung der Flussdichte des magnetischen Flusses. Durch die Erhöhung der Flussdichte wird die mögliche Kraft, die auf den Anker wirken kann, erhöht. Insbesondere kann der Anker trotz erhöhter Kräfte durch Reibung, das Fluid usw. dennoch bewegt werden. Auch ermöglicht eine Verbesserung des magnetischen Flusses eine Senkung der benötigten Energie. Ferner ermöglichen die Mittel ein Steuern, insbesondere Leiten des magnetischen Flusses zum Anker.Furthermore, it is to be regarded as advantageous that the guide element has means for controlling, in particular increasing, the magnetic flux density of the magnetic flux and the force on the armature. The means allow optimal enhancement of the flux density of the magnetic flux. Increasing the flux density increases the potential force that can act on the anchor. In particular, despite increased forces due to friction, the fluid, etc., the armature can still be moved. Also, an improvement of the magnetic flux allows a reduction of the required energy. Furthermore, the means enable control, in particular conduction of the magnetic flux to the armature.
Vorteilhaft ist, dass das Führungselement zur Steuerung der magnetischen Flussdichte des magnetischen Flusses und der Kraft auf den Anker, eine Verengung aufweist. Das Mittel ist beispielsweise als Verengung ausgeführt. Die Verengung hat eine Verbesserung der Leitung des magnetischen Flusses zu Folge. Die Verengung leitet den magnetischen Fluss von der Betätigungseinheit zum Anker und zurück. Als weiteren Vorteil ist anzusehen, dass durch die Verengung weniger Material benötigt wird, wodurch das Gewicht des Magnetventils gesenkt werden kann.It is advantageous that the guide element for controlling the magnetic flux density of the magnetic flux and the force on the armature has a constriction. The agent is designed, for example, as a constriction. The constriction results in an improvement in the conduction of the magnetic flux. The restriction directs the magnetic flux from the actuator to the armature and back. Another advantage is to be considered that less material is needed by the constriction, whereby the weight of the solenoid valve can be lowered.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist, dass das Führungselement zylinderförmig ausgebildet ist. Ein zylinderförmiges Führungselement ist insbesondere einfach und kostengünstig herzustellen.An advantageous development of the invention is that the guide element is cylindrical. A cylindrical guide element is particularly easy and inexpensive to manufacture.
Besonders vorteilhaft ist, dass das Führungselement einen Boden und einen, insbesondere zylinderförmigen, Mantel mit einer ersten Manteldicke aufweist, wobei insbesondere der Mantel und der Boden einteilig ausgebildet sind. Durch die einteilige Ausbildung kann die Herstellung vereinfacht werden. Ferner können die Kosten durch die Vereinfachung der Herstellung gesenkt werden.It is particularly advantageous that the guide element has a bottom and a, in particular cylindrical, shell with a first shell thickness, wherein in particular the shell and the bottom are integrally formed. Due to the one-piece design, the production can be simplified. Furthermore, the cost can be reduced by simplifying the production.
Vorteilhaft ist, dass der magnetische Widerstand des Führungselements variiert. Durch die Variation des Widerstands des Führungselements kann der magnetische Fluss einfach geleitet werden. Es kann der Verlauf des magnetischen Flusses gezielt durch das Führungselement geleitet werden. Auch wird die Bündelung der magnetischen Flussdichte verbessert. It is advantageous that the magnetic resistance of the guide element varies. By varying the resistance of the guide element, the magnetic flux can be easily conducted. The course of the magnetic flux can be directed through the guide element in a targeted manner. Also, the bundling of the magnetic flux density is improved.
Vorteilhaft ist auch, dass das Führungselement Mittel aufweist, die einen gegenüber dem restlichen Führungselement erhöhten magnetischen Widerstand aufweisen, wobei die Mittel insbesondere als Verengungen ausgebildet sind. Die Mittel verbessern die Wirksamkeit und Effizienz des Magnetventils. Die Verengung weist einen erhöhten magnetischen Widerstand auf. Insbesondere führt die Verengung somit zu einer Leitung des magnetischen Flusses über den nicht verengten Bereich des Führungselements. Als weiter vorteilhaft ist anzusehen, dass die Verengung den magnetischen Fluss aus ungewünschten Bereichen im Magnetventil fernhält. Insbesondere kann so verhindert werden, dass die Kraft aufgrund des Magnetfeldes aus einer ungeeigneten Richtung, insbesondere senkrecht zur Bewegungsrichtung auf den Anker wirkt.It is also advantageous that the guide element has means which have a relation to the rest of the guide element increased magnetic resistance, wherein the means are in particular designed as constrictions. The means improve the efficiency and efficiency of the solenoid valve. The constriction has an increased magnetic resistance. In particular, the constriction thus leads to a conduction of the magnetic flux over the non-narrowed region of the guide element. As a further advantage is considered that the constriction keeps the magnetic flux from unwanted areas in the solenoid valve. In particular, it can thus be prevented that the force due to the magnetic field from an unsuitable direction, in particular acts perpendicular to the direction of movement of the anchor.
Besonders vorteilhaft ist, dass das Führungselement fluidundurchlässig ist und insbesondere den Fluidbereich des Ventils begrenzt. Das Führungselement verhindert ein austreten des Fluids aus dem Magnetventil. Das Führungselement dichtet das Ventil gegenüber der Umgebung ab. Es trennt den Fluidbereich, insbesondere den Nassbereich und/oder Gasbereich vom Trockenbereich. Das Führungselement verschließt das Ventil.It is particularly advantageous that the guide element is fluid-impermeable and in particular limits the fluid area of the valve. The guide element prevents leakage of the fluid from the solenoid valve. The guide element seals the Valve opposite the environment. It separates the fluid area, in particular the wet area and / or gas area, from the dry area. The guide element closes the valve.
Vorteilhaft ist, dass innerhalb des Führungselements ein Magnetflussführungsmittel, insbesondere ein Innenpol angeordnet ist, wobei das Magnetflussführungsmittel den magnetischen Fluss leitet und die Magnetkraft verbessert. Durch das Magnetflussführungsmittel wird die Kraft durch das Magnetfeld verbessert. Es führt insbesondere zu einer Kraft basierend auf dem magentischen Fluss in oder entgegengesetzt der Bewegungsrichtung des Ankers.2It is advantageous that within the guide element, a magnetic flux guide means, in particular an inner pole is arranged, wherein the magnetic flux guide means conducts the magnetic flux and improves the magnetic force. The magnetic flux guiding means improves the force due to the magnetic field. In particular, it results in a force based on the magnetic flux in or opposite to the direction of movement of the armature
Weiterhin ist vorteilhaft, dass innerhalb des Führungselements ein elastisch rückstellendes Element, insbesondere eine Feder, angeordnet ist, wobei die Feder auf den Anker einwirkt und der Kraft durch den magnetischen Fluss der Betätigungseinheit entgegenwirkt. Das rückstellende Element bewegt den Anker im unbestromten Zustand in eine definierte Stellung, insbesondere eine Endstellung.Furthermore, it is advantageous that within the guide element, an elastically resetting element, in particular a spring, is arranged, wherein the spring acts on the armature and counteracts the force by the magnetic flux of the actuating unit. The restoring element moves the armature in the de-energized state into a defined position, in particular an end position.
Vorteilhaft ist, dass der Anker mittels eines Ventilschafts auf das Schaltmittel wirkt, wobei der Ventilschaft teilweise innerhalb des Führungselements axial beweglich angeordnet ist und insbesondere durch das Führungselement geführt wird. Durch den Ventilschaft kann der Anker einfach mit dem Schaltmittel des Ventils zusammenwirken. It is advantageous that the armature acts by means of a valve stem on the switching means, wherein the valve stem is partially disposed axially movable within the guide member and in particular is guided by the guide member. Through the valve stem, the armature can easily interact with the switching means of the valve.
Als besonders vorteilhaft ist anzusehen, dass das Führungselement mittels Zugdruckumformen, insbesondere Tiefziehen oder Druckumformen, insbesondere Fließpressen, und mittels Spanen, insbesondere Drehen, Fräsen, Schleifen, Schälen hergestellt wird. Die Herstellung des Magnetventils ist somit sehr einfach und kostengünstig möglich. Auch ist die Anzahl der Arbeitsschritte zur Herstellung sehr gering.To be considered particularly advantageous is that the guide element by means of Zugdruckumformen, in particular deep drawing or pressure forming, in particular extrusion, and by means of machining, in particular turning, milling, grinding, peeling is produced. The production of the solenoid valve is thus very simple and inexpensive possible. Also, the number of steps for production is very low.
Ferner ist vorteilhaft, dass das Führungselement einen magnetisch leitenden, insbesondere ferromagnetischen, Werkstoff aufweist. Somit kann die Leitung des magnetischen Flusses verbessert werden.Furthermore, it is advantageous that the guide element has a magnetically conductive, in particular ferromagnetic, material. Thus, the conduction of the magnetic flux can be improved.
Vorteilhaft ist, dass das Führungselement eine Schutzschicht, insbesondere eine Korrosionsschutzschicht aufweist, wodurch das Spektrum des Magnetventils an steuerbaren Fluiden vergrößert wird.It is advantageous that the guide element has a protective layer, in particular a corrosion protection layer, whereby the spectrum of the solenoid valve is increased to controllable fluids.
Ausführungsbeispiele sind in den Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments are illustrated in the figures and explained in more detail in the following description. Show it:
1 ein allgemein im Stand der Technik bekanntes Magnetventil, 1 a generally known in the art solenoid valve,
2 den Stellbereich eines erfindungsgemäßen Magnetventils, 2 the adjustment range of a solenoid valve according to the invention,
3 ein erfindungsgemäßes Magnetventil und 3 an inventive solenoid valve and
4 den Verlauf der magnetischen Kraft 4 the course of the magnetic force
In 1 ist ein Magnetventil 80, zur Steuerung eines Fluidstroms dargestellt. Das Magnetventil 80 weist einen Stellbereich 90 und einen Durchströmungsbereich 82 auf. In 1 is a solenoid valve 80 , shown for controlling a fluid flow. The solenoid valve 80 has an adjustment range 90 and a flow area 82 on.
Das Magnetventil 80 weist im Durchströmungsbereich 82 ein Gehäuse 84 auf. Das Gehäuse 84 umfasst mindestens einen ersten Anschluss 85 und einen zweiten Anschluss 86. Die Anschlüsse 85, 86 sind insbesondere als Einlass und/oder Auslass ausgebildet. The solenoid valve 80 points in the flow area 82 a housing 84 on. The housing 84 includes at least one first port 85 and a second connection 86 , The connections 85 . 86 are formed in particular as an inlet and / or outlet.
Ferner weist das Magnetventil im Durchströmungsbereich ein Schaltmittel 87 und ein Leitmittel 88 auf. Das Schaltmittel 87 und das Leitmittel 88 wirken zusammen. Hierzu weist das Schaltmittel 87 eine auf das Leitmittel 88 angepasst Form und umgekehrt auf. Abhängig von der Stellung des Schaltmittels 87 zu dem Leitmittel 88 wird ein Fluidstrom durch den Durchströmungsbereich 82 des Magnetventils 80 reguliert, insbesondere gesteuert oder die Durchströmung gesperrt. Das Schaltmittel 87 ist gemäß 1 beispielhaft als kegelförmiges Ventilglied ausgebildet. Das Leitmittel 88 ist als Ring ausgebildet. Das Leitmittel 88 und das Gehäuse 84 können insbesondere einteilig ausgebildet sein.Furthermore, the solenoid valve in the flow area a switching means 87 and a guiding agent 88 on. The switching means 87 and the guiding agent 88 work together. For this purpose, the switching means 87 one on the lead 88 adapted form and vice versa. Depending on the position of the switching means 87 to the lead 88 becomes a fluid flow through the flow area 82 of the solenoid valve 80 regulated, in particular controlled or blocked the flow. The switching means 87 is according to 1 exemplified as a conical valve member. The guiding agent 88 is designed as a ring. The guiding agent 88 and the case 84 may in particular be formed in one piece.
Der Stellbereich 90 des Magnetventils gemäß 1 ist im Stand der Technik bekannt. Der Stellbereich weist eine Gehäuse 92 auf. Der Stellbereich 90 ist mittels einer O-Ring-Dichtung 94 und einer Dichtmanschette 96 von dem Durchströmungsbereich getrennt. Einzig der Ventilschaft 98 stellt eine Verbindung zwischen dem Durchströmungsbereich 82 und dem Stellbereich 90 her. Der Ventilschaft 98 verläuft innerhalb einer Öffnung der Dichtmanschette 96. Ferner weist das Ventil 80 im Stellbereich 90 eine Wicklung 100 auf. Die Wicklung 100 ist um ein Spaltrohr 102 gewickelt. Innerhalb des Spaltrohres 102 ist eine Führungsbuchse 104 angeordnet. Die Führungsbuchse 104 führt den Ventilschaft 98. Die Führungsbuchse 104 ist naheliegend zu dem Durchströmungsbereich 92 angeordnet. The adjustment range 90 of the solenoid valve according to 1 is known in the art. The adjustment area has a housing 92 on. The adjustment range 90 is by means of an O-ring seal 94 and a sealing cuff 96 separated from the flow area. Only the valve stem 98 provides a connection between the flow area 82 and the adjustment range 90 ago. The valve stem 98 runs inside an opening of the sealing collar 96 , Furthermore, the valve has 80 in the parking area 90 a winding 100 on. The winding 100 is a can 102 wound. Inside the can 102 is a guide bush 104 arranged. The guide bush 104 guides the valve stem 98 , The guide bush 104 is obvious to the flow area 92 arranged.
Ferner ist ein beweglicher Anker 106 innerhalb des Spaltrohrs 102 angeordnet. Der Anker 106 und der Ventilschaft 98 sind gegenüber der Wicklung 100 beweglich innerhalb des Spaltrohres 102 angeordnet. Der Anker 102 wird durch die Führungshülse 108 geführt. Die Führungshülse 108 ermöglicht dem Anker eine Bewegung in Längsrichtung des Magnetventils 80. Further, a movable anchor 106 inside the can 102 arranged. The anchor 106 and the valve stem 98 are opposite the winding 100 movable within the can 102 arranged. The anchor 102 is through the guide sleeve 108 guided. The guide sleeve 108 allows the armature a movement in the longitudinal direction of the solenoid valve 80 ,
Der Anker 106 ist über den Ventilschaft 98 mit dem Schaltmittel 87 verbunden. Wird die Wicklung 100 bestromt so wird ein magnetischer Fluss erzeugt, der zu einer Bewegung des Ankers 106 innerhalb der Führungshülse 108 führt. The anchor 106 is over the valve stem 98 with the switching means 87 connected. Will the winding 100 energized so a magnetic flux is generated, which leads to a movement of the armature 106 within the guide sleeve 108 leads.
Zwischen dem Durchströmungsbereich 82 und dem Stellbereich 90 ist eine Anschlussplatte 110 angeordnet. Die Anschlussplatte 110 erleichtert das Verbinden des Gehäuses 84 des Durchströmungsbereiches 82 mit dem Gehäuse 92 des Stellbereiches 90.Between the flow area 82 and the adjustment range 90 is a connection plate 110 arranged. The connection plate 110 facilitates the connection of the housing 84 the flow area 82 with the housing 92 of the adjustment range 90 ,
Zur Abdichtung des Ventils gemäß 1 wird eine Vielzahl von Dichtmittel 94, 96, 99a und 99b benötigt. Beispielsweise verhindert Dichtmanschette 96 das Eindringen von Fluiden in den Stellbereich 90. Die Dichtungen 99a und 99b sowie das Spaltrohr 102 verhindern das Eindringen von Fluiden in den Bereich der Wicklungen 100 des Ventils. Das Dichtmittel 94 und das Dichtmittel 99a verhindert ein Ausströmen des Fluids aus dem Ventil. For sealing the valve according to 1 will be a variety of sealants 94 . 96 . 99a and 99b needed. For example, prevents sealing sleeve 96 the penetration of fluids into the control range 90 , The seals 99a and 99b as well as the can 102 prevent the ingress of fluids into the area of the windings 100 of the valve. The sealant 94 and the sealant 99a prevents leakage of fluid from the valve.
In 2 ist der Stellbereich 10 eines erfindungsgemäßen Magnetventils 1 gezeigt. Der Stellbereich 10 des Magnetventils 1 kann insbesondere mit dem Durchströmungsbereich 82 gemäß 1 verbunden werden, bzw. mit diesem zusammenwirken. In 2 is the adjustment range 10 a solenoid valve according to the invention 1 shown. The adjustment range 10 of the solenoid valve 1 especially with the flow area 82 according to 1 be connected, or cooperate with this.
Der Stellbereich 10 des Magnetventils 1 dient zur Bewegung eines Ventilmittels, insbesondere eines Schaltmittels. Durch die Bewegung des Ventilmittels und damit die Veränderung des Ventilmittels gegenüber einem weiteren zweiten Ventilmittel, beispielsweise einem Leitmittel, kann die Durchströmung des Magnetventils 1 reguliert oder gesperrt werden. The adjustment range 10 of the solenoid valve 1 serves to move a valve means, in particular a switching means. By the movement of the valve means and thus the change of the valve means with respect to a further second valve means, for example a guide means, the flow through the solenoid valve 1 be regulated or blocked.
Das Magnetventil 1 weist ein Führungselement 12 auf. Das Führungselement 12 ist insbesondere als Topf mit einer umlaufenden, insbesondere zylinderförmigen, Mantelfläche 13 und einem Boden 14 ausgebildet. Fern kann das Führungselement 12 gemäß 2 einen Kragen 15 aufweisen. Der Kragen 15 verbindet das Führungselement 12 mit dem Gehäuse des Durchströmungsbereichs. Insbesondere liegt das Führungselement 12 durch den Kragen 15 an dem Gehäuse des Durchströmungsbereichs an.The solenoid valve 1 has a guide element 12 on. The guide element 12 is in particular as a pot with a circumferential, in particular cylindrical, lateral surface 13 and a floor 14 educated. Fern can be the guide element 12 according to 2 a collar 15 exhibit. The collar 15 connects the guide element 12 with the housing of the flow area. In particular, the guide element lies 12 through the collar 15 on the housing of the flow area.
Das Führungselement 12 wird mittels Zugdruckumformen, insbesondere Tiefziehen oder Druckumformen, insbesondere Fließpressen hergestellt. Das Führungselement 12 ist insbesondere einteilig ausgebildet. Das Führungselement 12, insbesondere der Mantel 13 des Führungselements 12 ist zylinderförmig ausgebildet und weist eine Manteldicke auf.The guide element 12 is made by means of train forming, in particular deep drawing or pressure forming, in particular extrusion. The guide element 12 is particularly formed in one piece. The guide element 12 , especially the coat 13 of the guide element 12 is cylindrical and has a shell thickness.
Zur Bewegung des Ankers 20 ist ein magnetisches Betätigungsmittel 22 angeordnet. Das magnetische Betätigungsmittel 22 erzeugt einen magnetischen Fluss. Der magnetische Fluss wird insbesondere aufgrund einer Bestromung des magnetischen Betätigungsmittels 22 erzeugt. Das magnetische Betätigungsmittel 22 weist beispielsweise eine Wicklung 24, insbesondere einen Spulenkörper 24 mit Wicklungen auf. Der Spulenkörper wird von einem Strom durchflossen. Die stromdurchflossenen Wicklungen erzeugen ein magnetisches Feld, bzw. einen magnetischen Fluss. To move the anchor 20 is a magnetic actuator 22 arranged. The magnetic actuator 22 generates a magnetic flux. The magnetic flux is in particular due to energization of the magnetic actuator 22 generated. The magnetic actuator 22 has, for example, a winding 24 , in particular a bobbin 24 with windings on. The coil body is traversed by a current. The current-carrying windings generate a magnetic field or a magnetic flux.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist das magnetische Betätigungsmittel 22 mehrere Wicklungen oder Spulen 24 auf. According to one embodiment of the invention, the magnetic actuating means 22 several windings or coils 24 on.
Die Wicklungen 24 bestehen aus einem Leiter. Die Wicklungen 24 sind insbesondere auf das Führungselement 12 aufgewickelt. Ferner weist der Leiter eine elektrisch isolierende Schutzschicht auf, die einen elektrischen Kurzschluss zwischen den sich berührenden Leitern der Wicklung verhindern sollen. Insbesondere ist der Leiter auf einem Kunststoffträger aufgewickelt. Der Kunststoffträger hat die Aufgabe den Leiter 24 vor Beschädigungen durch das Führungselement 12 zu schützen. Ferner ermöglicht der Kunststoffträger eine separate Herstellung der Spule 24 und Wicklungen. Die Spule 24 wird nach Herstellung auf das Führungselement 12 aufgeschoben. The windings 24 consist of a ladder. The windings 24 are particular to the guide element 12 wound. Furthermore, the conductor has an electrically insulating protective layer which is intended to prevent an electrical short circuit between the contacting conductors of the winding. In particular, the conductor is wound on a plastic carrier. The plastic carrier has the task of the conductor 24 from damage by the guide element 12 to protect. Furthermore, the plastic carrier allows a separate production of the coil 24 and windings. The sink 24 becomes after production on the guide element 12 postponed.
Ferner weist das Magnetventil 1 ein Gehäuse 26 im Stellbereich 10 auf. Das Gehäuse 26 schützt insbesondere das magnetische Betätigungsmittel 22. Es ist mit dem Führungselement 12 verbunden, insbesondere mittels Fügen verbunden. Das Gehäuse 26 umgibt das Betätigungsmittel 22. Das Betätigungsmittel ist zwischen dem Gehäuse 26 und dem Führungselement 12 angeordnet.Furthermore, the solenoid valve 1 a housing 26 in the parking area 10 on. The housing 26 protects in particular the magnetic actuator 22 , It is with the guide element 12 connected, in particular connected by means of joining. The housing 26 surrounds the actuating means 22 , The actuating means is between the housing 26 and the guide element 12 arranged.
Das Führungselement 12 trennt den Fluidbereich, in welchem sich das Fluid befindet von dem Trockenbereich, der sich beispielsweise außerhalb des Ventils 1 befindet. Das Führungselement 12 ist fluidundurchlässig ausgebildet. Es verhindert ein Austreten des Fluids aus dem Fluidbereich. Durch die einteilige Ausgestaltung und die direkte Verbindung mit dem Gehäuse des Durchströmungsbereichs 82 kann die Anzahl der Dichtstellen minimiert werden. Es wird nur noch ein Dichtmittel 44 zwischen dem Gehäuse des Durchströmungsbereichs und dem Führungselement 12 benötigt. Somit werden weniger Dichtmittel als bei einem im Stand der Technik bekannten Magnetventil, insbesondere im Stellbereich, benötigt. Auch der Aufwand für Montage wird aufgrund der geringeren Anzahl von Dichtmitteln gesenkt.The guide element 12 separates the fluid area in which the fluid is from the drying area, for example, outside the valve 1 located. The guide element 12 is formed fluid impermeable. It prevents leakage of the fluid from the fluid area. Due to the one-piece design and the direct connection to the housing of the flow area 82 The number of sealing points can be minimized. It will only be a sealant 44 between the housing of the flow area and the guide element 12 needed. Thus, less sealant than in a known in the prior art solenoid valve, in particular in the control range required. The effort for assembly is reduced due to the lower number of sealants.
Das Führungselement 12 erstreckt sich in Längsrichtung des Ventils 1 über die Länge des magnetischen Betätigungsmittels 22. Insbesondere erstreckt sich das Führungselement 12 in Längsrichtung über den gesamten Stellbereich des Magnetventils 1. The guide element 12 extends in the longitudinal direction of the valve 1 over the length of the magnetic actuator 22 , In particular, the guide element extends 12 in the longitudinal direction over the entire adjustment range of the solenoid valve 1 ,
Gemäß einer Ausführungsform sind außerhalb des Führungselements 12 die elektrischen Elemente, wie das magnetische Betätigungsmittel 22 angeordnet.According to one embodiment, outside the guide element 12 the electrical elements, such as the magnetic actuator 22 arranged.
Zur Verbesserung der magnetischen Kraft auf den Anker 20 ist innerhalb des Führungselements 12 ein Magnetflussführungsmittel 28, insbesondere ein Innenpol angeordnet. Das Magnetflussführungsmittel 28 ist insbesondere als Innenpol ausgebildet. Es leitet den magnetischen Fluss und verbessert die Kraft durch den magnetischen Fluss auf den Anker 20.To improve the magnetic force on the anchor 20 is inside the guide element 12 a magnetic flux guide 28 , In particular arranged an inner pole. The magnetic flux guide 28 is designed in particular as an inner pole. It conducts the magnetic flux and improves the force of the magnetic flux on the armature 20 ,
Zwischen dem Magnetflussführungsmittel 28 und dem Anker 20 ist ein Luftspalt. Innerhalb des Luftspalts bildet sich ein magnetisches Feld, welches eine magnetische Kraft auf den Anker 20 zur Folge hat. Die Kraft auf den Anker 20 ist abhängig von der Größe des Luftspaltes. Auch ist die Kraft von dem magnetischen Fluss, bzw. der magnetischen Flussdichte abhängig. Die magnetische Flussdichte wird durch das Führungselement 12 beeinflusst, insbesondere verstärkt.Between the magnetic flux guide 28 and the anchor 20 is an air gap. Inside the air gap, a magnetic field forms, which creates a magnetic force on the armature 20 entails. The power on the anchor 20 depends on the size of the air gap. The force is also dependent on the magnetic flux or the magnetic flux density. The magnetic flux density is determined by the guide element 12 influenced, especially reinforced.
Das Führungselement 12 leitet den magnetischen Fluss zu dem Magnetflussführungsmittel 28.The guide element 12 directs the magnetic flux to the magnetic flux guide 28 ,
Der Magnetkreis des magnetischen Flusses verläuft von dem magnetischen Betätigungsmittel 22 über das Führungselement 12 zu dem Magnetflussführungsmittel 28, zu dem Anker 20 und über das Führungselement 12 zurück zum magnetischen Betätigungsmittel 22. Das Führungselement 12 ist derart ausgestaltet das es den magnetischen Fluss bündelt. Die magnetische Bündelung des Flusses hat eine Erhöhung der, insbesondere magnetischen, Kraft auf den Anker 20 zur Folge. The magnetic circuit of the magnetic flux passes from the magnetic actuator 22 over the guide element 12 to the magnetic flux guide means 28 to the anchor 20 and about the guide element 12 back to the magnetic actuator 22 , The guide element 12 is designed so that it bundles the magnetic flux. The magnetic bundling of the flux has an increase of, in particular magnetic, force on the armature 20 result.
Zur Bündelung des magnetischen Flusses weist das Führungselement 12 Mittel auf. Beispielsweise verhindern die Mittel einen magnetischen Kurzschluss oder ein Leiten des magnetischen Flusses vom Anker 20 weg. Insbesondere sind die Mittel gemäß 2 als Verengung des Führungselements 12 ausgebildet. Insbesondere ist die Dicke des Mantels 13, also die Manteldicke des Führungselements 12 im Bereich der Verengung geringer als die restliche Manteldicke. Die Verengung 17 ist umlaufend, insbesondere gleichmäßig, ausgebildet. For bundling the magnetic flux, the guide element 12 Means up. For example, the means prevent a magnetic short circuit or conduction of the magnetic flux from the armature 20 path. In particular, the funds are according to 2 as a narrowing of the guide element 12 educated. In particular, the thickness of the jacket 13 , So the shell thickness of the guide element 12 in the area of the constriction less than the remaining jacket thickness. The narrowing 17 is circumferential, in particular evenly formed.
Das Führungselement 12 weist einen Verengung 17 der Manteldicke auf. Die Verengung 17 teilt den Mantel 13 in einen ersten Mantelbereich 18 und einen zweiten Mantelbereich 19. Die beiden Mantelbereiche 18, 19 sind mittels eines dünnen umlaufenden Stegs miteinander verbunden. Der zweite Mantelbereich 19 ist im Bereich des Magnetflussführungsmittels 28 angeordnet, insbesondere ist das Führungselement 12 im zweiten Mantelbereich 19 mit dem Magnetflussführungsmittel 28 verbunden. Die Verengung 17 wird insbesondere mittels Spanen, insbesondere Drehen, Fräsen, Schleifen, Schälen aus dem Führungselement 12 hergestellt. Durch die unterschiedliche Manteldicke variiert der magnetische Widerstand. Der magnetische Widerstand auf einen magnetischen Fluss ist im Bereich der Verengung 17 am höchsten. The guide element 12 shows a narrowing 17 the jacket thickness. The narrowing 17 share the coat 13 in a first jacket area 18 and a second cladding region 19 , The two jacket areas 18 . 19 are connected to each other by means of a thin circumferential web. The second jacket area 19 is in the range of the magnetic flux guiding means 28 arranged, in particular is the guide element 12 in the second jacket area 19 with the magnetic flux guide means 28 connected. The narrowing 17 in particular by means of cutting, in particular turning, milling, grinding, peeling from the guide element 12 produced. Due to the different shell thickness of the magnetic resistance varies. The magnetic resistance to a magnetic flux is in the area of the constriction 17 the highest.
Der erste Mantelbereich 18 ist mit dem Boden 14 des Führungselements 12 verbunden. Gemäß 2 ist beispielhaft die Dicke des Bodens 14 und die Dicke des Führungselements 12 im ersten Mantelbereich 18 im Wesentlichen gleich ausgebildet. The first coat area 18 is with the ground 14 of the guide element 12 connected. According to 2 is an example of the thickness of the soil 14 and the thickness of the guide element 12 in the first jacket area 18 formed substantially the same.
Der zweite Mantelbereich 19 ist mit dem Kragen 15 des Führungselements 12 verbunden. Gemäß 2 ist beispielhaft die Dicke des Kragens 15 und die Dicke des Führungselements 12 im zweiten Mantelbereich 19 im Wesentlichen gleich ausgebildet.The second jacket area 19 is with the collar 15 of the guide element 12 connected. According to 2 is an example of the thickness of the collar 15 and the thickness of the guide element 12 in the second jacket area 19 formed substantially the same.
Das Führungselement 12 weist einen magnetisch leitenden, insbesondere ferromagnetischen Werkstoff auf. Zum Schutz vor Korrosion oder anderen Beschädigung beispielsweise durch das Fluid weist das Führungselement 12 eine Schutzschicht auf. Die Schutzschicht ist an der Oberfläche des Führungselements angebracht. Das Anbringen erfolgt insbesondere mittels aufdampfen. The guide element 12 has a magnetically conductive, in particular ferromagnetic material. To protect against corrosion or other damage, for example by the fluid, the guide element 12 a protective layer. The protective layer is attached to the surface of the guide member. The attachment takes place in particular by means of vapor deposition.
Die Ausbildung des Führungselements 12 mit einem Mittel zur Führung des magnetischen Flusses ermöglicht eine vereinfachte Ausbildung des Ankers 20 und/oder des Magnetflussführungsmittels 28. Insbesondere ist der Anker 20 als Zylinder mit einer Öffnung für den Ventilschaft 30 ausgebildet. Auch das Magnetflussführungsmittel 28 ist als Zylinder mit einer durchgehenden Öffnung für den Ventilschaft 30 ausgebildet.The formation of the guide element 12 with a means for guiding the magnetic flux allows a simplified design of the armature 20 and / or the magnetic flux guiding means 28 , In particular, the anchor 20 as a cylinder with an opening for the valve stem 30 educated. Also the magnetic flux guide 28 is as a cylinder with a through opening for the valve stem 30 educated.
Der Anker 20 wirkt über einen Ventilschaft 30 mit einem Schaltmittel 20 zusammen. Der Ventilschaft 30 ist als zylinderförmiges Element, insbesondere Stift, vorzugsweise Rohr ausgebildet. Gemäß 2 weist der Ventilschaft unterschiedliche Durchmesser auf, insbesondere zwei unterschiedliche Durchmesser. Durch die unterschiedlichen Durchmesser bildet sich eine umlaufende Kante 31 an dem Ventilschaft 30 aus. Die Kante 31 dient als Anschlag für den Anker 20. Der Anker 20 weist eine Öffnung auf. Innerhalb der Öffnung ist der Ventilschaft angeordnet. Der Ventilschaft 30 wird mittels einer Fixierelement, insbesondere einer Einsteckmutter, vorzugsweise einer Speednut 33 an dem Ventilschaft 30 arretiert, insbesondere fixiert. The anchor 20 acts via a valve stem 30 with a switching means 20 together. The valve stem 30 is designed as a cylindrical element, in particular pin, preferably tube. According to 2 The valve stem has different diameters, in particular two different diameters. Due to the different diameters, a peripheral edge is formed 31 on the valve stem 30 out. The edge 31 serves as a stop for the anchor 20 , The anchor 20 has an opening. Inside the opening is the Valve stem arranged. The valve stem 30 is by means of a fixing element, in particular a Einsteckmutter, preferably a Speednut 33 on the valve stem 30 arrested, in particular fixed.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung können der Anker 20 und der Ventilschaft 30 einteilig ausgebildet sein. Auch eine Verbindung des Ankers 20 mit dem Ventilschaft 30 und umgekehrt mittels Fügen ist möglich. According to one embodiment of the invention, the anchor 20 and the valve stem 30 be formed in one piece. Also a connection of the anchor 20 with the valve stem 30 and vice versa by means of joining is possible.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Ventilschaft 30 ohne eine Kante 31 ausgebildet. Der Ventilschaft 30 weist insbesondere im Bereich des Ankers 20 und in Richtung des dem Anker 20 zugewandten Ventilschaftende einen insbesondere linear kleiner werdenden Durchmesser auf. Beispielsweise ist das Ventilschaftende als Kegel ausgebildet. Das Ventilschaftende korrespondiert mit dem Anker 20 wodurch ein Verschieben des Ankers 20 auf dem Ventilschaft 30 in Richtung des Schaltmittels verhindert wird. Ferner wird der Anker 20 mittels Fügen oder Aufpressen mit dem Ventilschaft 30 verbunden.According to a further embodiment, the valve stem 30 without an edge 31 educated. The valve stem 30 points in particular in the area of the anchor 20 and in the direction of the anchor 20 facing valve stem end on a particular linearly smaller diameter. For example, the valve stem end is designed as a cone. The valve stem end corresponds to the armature 20 causing a displacement of the anchor 20 on the valve stem 30 is prevented in the direction of the switching means. Further, the anchor becomes 20 by means of joining or pressing with the valve stem 30 connected.
Der Ventilschaft 30 verläuft durch eine Öffnung im Magnetflussführungsmittel 28. Innerhalb des Magnetflussführungsmittels 28 ist ein Ventilschaftreinigungsmittel 37 angeordnet. Das Ventilschaftreinigungsmittel 37 umgibt den Ventilschaft 30. Es streift das Fluid vom Ventilschaft 30 ab. The valve stem 30 passes through an opening in the magnetic flux guide means 28 , Within the magnetic flux guide 28 is a valve stem cleaner 37 arranged. The valve stem cleaner 37 surrounds the valve stem 30 , It strips the fluid from the valve stem 30 from.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Führung des Ventilschafts 30 im Stellbereich 10 nur über den Anker 20 und das Führungselement 12.According to one embodiment of the invention, the leadership of the valve stem 30 in the parking area 10 just over the anchor 20 and the guide element 12 ,
Ein rückstellendes Element 41, insbesondere eine Feder wirkt mit einer Rückstellkraft auf den Anker 20. Durch die Rückstellkraft wird der Anker 20 in eine definierte Stellung, insbesondere eine Endstellung bewegt. Die Kraft des rückstellenden Elements 41 wird der Kraft durch das den magnetischen Fluss entgegen. A restoring element 41 , In particular, a spring acts with a restoring force on the armature 20 , The restoring force becomes the anchor 20 moved into a defined position, in particular an end position. The force of the restoring element 41 the force is counteracted by the magnetic flux.
Gemäß 2 weist der Ventilschaft 30 beispielshaft ein Verbindungsmittel 39 auf. Der Ventilschaft 30 wirkt über das Verbindungsmittel 39 auf das Schaltmittel 70, 87. Das Verbindungsmittel 39 verbindet den Ventilschaft 30 mit dem Schaltmittel 70, 87. Das Verbindungsmittel weist eine umlaufende Kante auf, in die der Mitnehmer eines Schaltmittels 70, 87 eingreift. According to 2 points the valve stem 30 For example, a connecting means 39 on. The valve stem 30 acts via the connecting means 39 on the switching means 70 . 87 , The connecting means 39 connects the valve stem 30 with the switching means 70 . 87 , The connecting means has a peripheral edge into which the driver of a switching means 70 . 87 intervenes.
In 3 ist der Stellbereich 10 des Magnetventils 1 aus 2 beispielhaft mit einem Durchströmungsbereich 50 verbunden. Der Durchströmungsbereich 50 weist insbesondere ein Gehäuse 55 mit einem Anschluss 57 und einem Anschluss 58 auf. Das Magnetventil 1 mit dem Durchströmungsbereich 50 umfasst ein Leitmittel 60 und ein Schaltmittel 70. Das Leitmittel 60 ist insbesondere in einer Ventilmittelführung 65 fixiert. Das Leitmittel 60 weist eine Durchströmungsöffnung 61 auf. Insbesondere weist das Leitmittel 60 in 3 drei Durchströmungsöffnungen 61, 62 und 63 auf. Das Schaltmittel 70 weist in 3 beispielshaft zwei Durchströmungsöffnungen 71 und 72 auf. Das Leitmittel 60 leitet das Fluid zum Schaltmittel 70. Das Fluid durchströmt oder umströmt das Schaltmittel 70 und/oder das Leitmittel 60 abhängig von der Stellung des Schaltmittels 70 zu, bzw. gegenüber dem Leitmittel 60. In 3 ist das Magnetventil 1 beispielshaft maximal freigegeben. Durch die Stellung des Schaltmittels 70 gegenüber dem Leitmittel 60 sind drei Durchströmungskanäle jeweils mit maximal möglicher Durchströmung gebildet. Der erste Durchströmungskanal ist durch die Durchströmungsöffnung 61 des Leitmittels 60 und die Durchströmungsöffnung 71 des Schaltmittels 70 gebildet. Der zweite Durchströmungskanal ist durch die Durchströmungsöffnung 62 des Leitmittels 60 und die Durchströmungsöffnung 72 des Schaltmittels 70 gebildet. Der dritte Durchströmungskanal ist durch die Durchströmungsöffnung 63 des Leitmittels 60 gebildet. Das den dritten Durchströmungskanal durchströmende Fluid strömt an dem Schaltmittel 70 vorbei, bzw. umströmt das Schaltmittel 70 teilweise. Ferner ist in dem Gehäuse 55 eine Dichtung 52 angeordnet. Die Dichtung 52 ist zwischen dem Leitelement 60 und dem Gehäuse 55 angeordnet. Die Dichtung 52 ist insbesondere ringförmig ausgebildet. Die Dichtung 52 liegt vorteilhaft an der Ventilmittelführung 65 an. Der Ventilschaft 30 des Stellbereichs 10 des Magnetventils 1 wirkt mit dem Schaltmittel 70 zusammen, insbesondere ist mit diesem verbunden.In 3 is the adjustment range 10 of the solenoid valve 1 out 2 by way of example with a flow area 50 connected. The flow area 50 has in particular a housing 55 with a connection 57 and a connection 58 on. The solenoid valve 1 with the flow area 50 includes a conductive agent 60 and a switching means 70 , The guiding agent 60 is in particular in a valve means guide 65 fixed. The guiding agent 60 has a flow opening 61 on. In particular, the conductive agent has 60 in 3 three flow openings 61 . 62 and 63 on. The switching means 70 points in 3 For example, two flow openings 71 and 72 on. The guiding agent 60 directs the fluid to the switching means 70 , The fluid flows through or flows around the switching means 70 and / or the conducting agent 60 depending on the position of the switching means 70 to, or towards the Leitmittel 60 , In 3 is the solenoid valve 1 For example, the maximum is released. By the position of the switching means 70 opposite the conducting agent 60 are three flow channels each formed with maximum possible flow. The first flow channel is through the flow opening 61 of the conductive agent 60 and the flow opening 71 of the switching means 70 educated. The second flow channel is through the flow opening 62 of the conductive agent 60 and the flow opening 72 of the switching means 70 educated. The third flow channel is through the flow opening 63 of the conductive agent 60 educated. The fluid flowing through the third flow channel flows at the switching means 70 over, or flows around the switching means 70 partially. Further, in the housing 55 a seal 52 arranged. The seal 52 is between the guide element 60 and the housing 55 arranged. The seal 52 is in particular annular. The seal 52 is advantageous to the valve means guide 65 at. The valve stem 30 of the adjustment range 10 of the solenoid valve 1 acts with the switching means 70 together, in particular, is associated with this.
In 4 ist der Verlauf der magnetischen Kraft bezogen auf die Größe des Luftspaltes zwischen dem Anker 20 und dem Magnetflussführungsmittel 28 dargestellt. Die y-Achse entspricht der Kraft auf den Anker 20 in Newton. Die x-Achse entspricht der Größe des Luftspalts in Millimeter. In 4 ist ein gemessener Verlauf eingezeichnet. Mit größer werdendem Luftspalt sinkt die Kraft auf den Anker 20. Bei dem kleinsten Luftspalt ist die Kraft am größten. Zu Beginn der Bewegung des Ankers 20 muss die magnetische Kraft größer sein als beispielsweise die Reibkraft, die Kraft durch das Fluid und die Federkraft zusammen. Die Reibkraft besteht aufgrund der Reibung zwischen dem Anker 20 und dem Führungselement 12. Auch muss das Trägheitsmoment überwunden werden. Bewegt sich der Anker 20, so wird eine geringere Kraft benötigt. Mit zunehmendem Luftspalt steigt der magnetische Widerstand wodurch die Kraft auf den Anker 20 sinkt. In 4 is the course of the magnetic force related to the size of the air gap between the armature 20 and the magnetic flux guide means 28 shown. The y-axis corresponds to the force on the anchor 20 in Newton. The x-axis corresponds to the size of the air gap in millimeters. In 4 is a measured course drawn. As the air gap increases, the force on the armature decreases 20 , At the smallest air gap, the force is greatest. At the beginning of the movement of the anchor 20 For example, the magnetic force must be greater than, for example, the frictional force, the force due to the fluid, and the spring force together. The frictional force is due to the friction between the armature 20 and the guide element 12 , Also, the moment of inertia must be overcome. If the anchor moves 20 , so a smaller force is needed. As the air gap increases, the magnetic resistance increases causing the force on the armature 20 sinks.
Führungselement 12 und das Gehäuse des Durchströmungsbereichs sind insbesondere mittels Fügen oder durch eine mechanisch lösbare Verbindung, beispielsweise Schrauben miteinander verbunden. Zur Abdichtung weist das Magnetventil 1 eine Dichtmittel 44 auf. Das Dichtmittel 44 ist zwischen dem Führungselement 12 und dem Gehäuse des Durchströmungsbereichs angeordnet. Insbesondere ist das Dichtmittel in einer Nut angeordnet. Die Nut verläuft beispielhaft in 3 in dem Gehäuse 55 des Durchströmungsbereichs 50.guide element 12 and the housing of the flow area are in particular by means of joining or by a mechanically detachable connection, such as screws connected to each other. For sealing, the solenoid valve 1 a sealant 44 on. The sealant 44 is between the guide element 12 and the housing of the flow area. In particular, the sealing means is arranged in a groove. The groove is exemplary in 3 in the case 55 of the flow area 50 ,
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind das Führungselement 12 und das Gehäuse des Durchströmungsbereichs einteilig ausgebildet.According to a further embodiment, the guide element 12 and the housing of the flow area formed integrally.
Vorteilhaft können die Anschlüsse 57, 58, 85, 86 beispielsweise mit einem Kühlkreislauf eines Kraftfahrzeugs verbunden werden. Durch das Magnetventil 1 kann die Durchströmung eines Fluids in dem Kühlkreislauf unterbrochen oder die Durchströmung, insbesondere die Durchströmungsmenge reguliert werden.Advantageously, the connections 57 . 58 . 85 . 86 For example, be connected to a cooling circuit of a motor vehicle. Through the solenoid valve 1 can the flow through a fluid in the cooling circuit interrupted or the flow, in particular the flow rate can be regulated.
