DE102015225642A1 - Ventil - Google Patents

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Ventil mit einem Gehäuse 1, einem in dem Gehäuse 1 angeordneten Solenoid 4, einem von dem Solenoid 4 bewegbaren Stift 6, einem mit dem Stift 6 verbundenen Kolben 8 und einer Dichtung 16. An der Mantelfläche 19 des Kolbens 7 ist eine ringförmige Dichtung 16 angeordnet, wobei die Dichtung 16 aus Metall besteht.

Description

• Gegenstand der Erfindung ist ein Ventil mit einem Gehäuse, einem in dem Gehäuse angeordneten Solenoid, einem von dem Solenoid bewegbaren Stift und einem mit dem Stift verbundenen zylinderförmigen Kolben.
• Solche Ventile werden unter anderem als Schubumluftventil am Turbolader in Kraftfahrzeugen eingesetzt, um im Schubbetrieb einen Bypass zur Saugseite freizugeben und sind somit bekannt. Um ein zu starkes Abbremsen des Turboladers zu verhindern aber auch ein schnelles Anfahren zu gewährleisten, ist ein schnelles Öffnen und Schließen des Ventils eine wesentliche Voraussetzung. Insbesondere beim Schließen kommt es auf das sofortige Verschließen durch das Anlegen des Kolbens an einen Ventilsitz an. Der Ventilsitz wird vom Gehäuse des Turboladers gebildet, an dem das Ventil angeflanscht wird. Für ein schnelles und vor allem dichtes Schließen muss nicht nur der Kolben gegen den Ventilsitz abdichten, es ist weiter eine Abdichtung des Kolbens gegenüber seinem Gehäuse erforderlich. Diese Abdichtung wird üblicherweise als Dichtung mit Dichtlippe ausgeführt. Bekannt ist, dabei Dichtungen mit V- oder U-förmigen Dichtquerschnitt zu verwenden. Aus Gewichtsgründen kommen hierbei Dichtungen aus PTFE (Polytetraflourethylen) oder einem Elastomer zum Einsatz. Es hat sich gezeigt, dass insbesondere bei hohen Temperaturen, eine Dichtung aus PTFE der Temperaturbelastung auf Dauer nicht standhält oder wie bei einer Elastomerdichtung bei steigender Temperatur die Reibkraft zunimmt. Das ist bei dem geforderten schnellen Schließen und Öffnen nachteilig.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ventil zu schaffen, dass einen einfachen Aufbau besitzt und ein schnelles und sicheres Schließen ermöglicht.
• Gelöst wird die Aufgabe dadurch, dass an der Mantelfläche des Kolbens eine ringförmige Dichtung besitzt und dass die Dichtung aus Metall besteht.
• Die ringförmige Dichtung aus Metall ermöglicht gegenüber Dichtungen aus Kunststoff oder Elastomer einen Einsatz bei deutlich höheren Temperaturen, so dass diese nunmehr keine Begrenzung für den Einsatz des Ventils darstellen.
• Um einen sicheren Sitz der ringförmigen Dichtung in definierter Lage zu gewährleisten, ist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung die Dichtung an einer Stelle ihres Umfangs mit der Mantelfläche des Kolbens verschweißt. Diese Anordnung der Dichtung ermöglicht die Verwendung von dünnwandigen Kolben.
• Ein separates Befestigen der ringförmigen Dichtung an der Mantelfläche des Kolbens wird gemäß einer anderen Ausgestaltung vermieden, indem der Kolben an seiner Mantelfläche eine radial umlaufende Nut aufweist und die ringförmige Dichtung in dieser Nut angeordnet ist.
• Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung besitzt die ringförmige Dichtung einen Schlitz. Eine derartige geschlitzte Ausführung der Dichtung hat den Vorteil, dass die Dichtung temperaturunabhängig ihre elastischen Eigenschaften behält. Zudem kann sie sich an temperaturbedingte Größenänderungen des Kolbens oder des Gehäuses anpassen. Vorteilhaft ist dabei, dass diese Anpassungen nahezu ohne einen Anstieg der Reibkraft einhergehen.
• An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher beschrieben. Es zeigt in
• 1 einen Schnitt durch das erfindungsgemäße Ventil,
• 2, 3 die Dichtung des Ventils.
• 1 zeigt das Ventil mit einem Gehäuse 1. Das Gehäuse 1 besitzt weiter einen angeformten Flansch 2, über den das Gehäuse 1 an einem nicht dargestellten Turbolader im Bereich der Bypassleitung 3 angeflanscht ist. In dem Gehäuse 1 ist ein Solenoid 4 mit einer Spule 5 und einem Stift 6 angeordnet. Der Stift 6 ist mit einem zylinderförmigen Kolben 7 verbunden, der am Umfang seines Bodens 8 eine axial abstehende ringförmige Dichtfläche 9 besitzt. In der gezeigten Schließstellung liegt die Dichtfläche 9 auf dem Ventilsitz 10 an, um die Bypassleitung 3 zu verschließen, so dass kein Fluid von aus der Leitung 3 in die Leitung 11 strömen kann. Eine Feder 12 drückt dabei den Kolben 7 in Richtung Ventilsitz 10. Der Metallstift 6 ist von einem Magneten 13 umgeben, der in einer zylinderförmigen Hülse 14 geführt ist. Der Kolben 7 besitzt an seiner Mantelfläche 19 eine radial umlaufende Nut 15, in der eine metallische Dichtung 16 eingelegt ist. In der Schließstellung dichtet die Dichtung 16 gegen eine zum Gehäuse 1 gehörige Hülse 17 ab.
• 2 zeigt die Dichtung 16 vor der Montage. Die Dichtung besitzt einen Schlitz 18, dessen Breite in etwas der Dicke der Dichtung 16 entspricht. In 3 ist die Dichtung 16 im eingebauten Zustand dargestellt. Die Breite des Schlitzes 18 beträgt dann nur noch das 0,5- bis 0,1-fach der Dicke der Dichtung 16.

Claims (4)

1. Ventil mit einem Gehäuse, einem in dem Gehäuse angeordneten Solenoid, einem von dem Solenoid bewegbaren Stift, einem mit dem Stift verbundenen zylinderförmigen Kolben und einer Dichtung, dadurch gekennzeichnet, dass an der Mantelfläche (19) des Kolbens (7) eine ringförmige Dichtung (16) angeordnet ist und dass die Dichtung (16) aus Metall besteht.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (16) an einer Stelle ihres Umfangs mit der Mantelfläche (19) des Kolbens (7) verschweißt ist.
3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (7) an seiner Mantelfläche (19) eine radial umlaufende Nut (15) aufweist und dass die Dichtung (16) in dieser Nut (15) angeordnet ist.
4. Ventil nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Dichtung (16) einen Schlitz (18) besitzt.

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