DE102016214160B4 - Valve device - Google Patents

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Abstract

Ventileinrichtung zur Beeinflussung eines Fluidstroms, mit einem Ventilraum (4), der in einem Ventilgehäuse (174) ausgebildet ist und in dem eine Spulenanordnung (67; 167) sowie eine Permanentmagnetanordnung (65; 165) angeordnet sind, mit einem Fluidkanal, der von einem Fluidanschluss (62) an einer Außenoberfläche des Ventilgehäuses (174) bis zu einer gegenüberliegend zur Spulenanordnung (67; 167) angeordneten Mündungsöffnung (183, 184) im Ventilraum (4; 104) erstreckt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenanordnung (67; 167) schwenkbeweglich im Ventilgehäuse (4; 104) gelagert ist und von einer Spulenausnehmung (26; 126) durchsetzt ist und dass die Permanentmagnetanordnung (65; 165) im Ventilgehäuse (4; 104) festgelegt ist und in die Spulenausnehmung (26; 126) hineinragt, wobei die Spulenanordnung (67; 167) für eine Freigabe oder Blockierung der Mündungsöffnung (183, 184) des Fluidkanals in Abhängigkeit von einer Schwenkstellung der Spulenanordnung (67; 167) gegenüber dem Ventilgehäuse (4; 104) ausgebildet ist.Valve device for influencing a fluid flow, with a valve chamber (4) which is formed in a valve housing (174) and in which a coil arrangement (67; 167) and a permanent magnet arrangement (65; 165) are arranged, with a fluid channel which is provided by a Fluid connection (62) on an outer surface of the valve housing (174) extends to an orifice (183, 184) arranged opposite the coil arrangement (67; 167) in the valve chamber (4; 104), characterized in that the coil arrangement (67; 167 ) is pivotally mounted in the valve housing (4; 104) and is penetrated by a coil recess (26; 126) and that the permanent magnet arrangement (65; 165) is fixed in the valve housing (4; 104) and protrudes into the coil recess (26; 126) , wherein the coil arrangement (67; 167) for releasing or blocking the mouth opening (183, 184) of the fluid channel depending on a pivoting position of the coil arrangement (67; 167) with respect to the valve housing (4; 104) is formed.

Description

Die Erfindung beruht auf einer Ventileinrichtung zur Beeinflussung eines Fluidstroms, mit einem Ventilraum, der in einem Ventilgehäuse ausgebildet ist und in dem eine Spulenanordnung sowie eine Permanentmagnetanordnung angeordnet sind, sowie einem Fluidkanal, der von einem Fluidanschluss an einer Außenoberfläche des Ventilgehäuses bis zu einer gegenüberliegend zur Spulenanordnung angeordneten Mündungsöffnung im Ventilraum erstreckt ist.The invention is based on a valve device for influencing a fluid flow, with a valve chamber which is formed in a valve housing and in which a coil arrangement and a permanent magnet arrangement are arranged, and a fluid channel which extends from a fluid connection on an outer surface of the valve housing to an opposite one Coil arrangement arranged mouth opening extends in the valve chamber.

Aus der gattungsbildenden DE 692 19 877 T2 ist ein Messwandler mit einer Spulenwicklung zur Erzeugung eines Magnetfelds bekannt, der einen Magneten umfasst, um in Reaktion auf das Magnetfeld der Spulenwicklung eine Schwenkbewegung zu bewirken, wobei die Spulenwicklung in einem Gehäuse aufgenommen ist, das eine Trennwand umfasst, um zwei voneinander isolierte Gehäusekammern zu bilden, wobei das Gehäuse eine in der Trennwand ausgebildete Vertiefung hat, die Seitenwände und eine Bodenwand aufweist, sowie mit, einem Lager, das mit dem Magnet verbunden ist, um in Reaktion auf das Magnetfeld eine Schwenkbewegung des Magneten um eine sich durch den Magnet erstreckende Achse zu ermöglichen, und eine Lager-Halteanordnung, mit der das zumindest eine Lager verbunden ist, um den Magnet und das zumindest eine Lager in dem von der Spulenwicklung umgebenden Raum herabhängend zu halten, wobei der Magnet in der Vertiefung in einer der Kammern durch die Lager-Halteanordnung herabhängend gehalten ist und wobei die Wicklung in der anderen Kammer um die Vertiefung herum angeordnet ist.From the generic DE 692 19 877 T2 a transducer with a coil winding for generating a magnetic field is known which comprises a magnet to cause a pivotal movement in response to the magnetic field of the coil winding, the coil winding being accommodated in a housing which comprises a partition wall around two housing chambers which are insulated from one another form, the housing having a recess formed in the partition wall, the side walls and a bottom wall, and with, a bearing which is connected to the magnet, in response to the magnetic field, a pivoting movement of the magnet about a extending through the magnet Enable axis, and a bearing-holding arrangement, with which the at least one bearing is connected in order to hold the magnet and the at least one bearing depending in the space surrounding the coil winding, the magnet in the recess in one of the chambers through the Bearing-holding arrangement is held hanging and the winding in the other chamber u m the depression is arranged around.

Die DE 10 2014 113 103 A1 offenbart einen elektrodynamischen Aktor, insbesondere für ein Mikroventil oder eine Mikropumpe, mit einer Magnetanordnung zur Erzeugung eines Magnetfelds und einem relativ zur Magnetanordnung beweglichen Stellglied, das eine bestrombare Luftspule aus einem Kupferdraht umfasst, die im Magnetfeld angeordnet ist und fest an einen Spulenträger aus einem nicht-magnetischen Material gekoppelt ist.The DE 10 2014 113 103 A1 discloses an electrodynamic actuator, in particular for a microvalve or a micropump, with a magnet arrangement for generating a magnetic field and an actuator movable relative to the magnet arrangement, which comprises an energizable air coil made of a copper wire, which is arranged in the magnetic field and firmly attached to a coil carrier from a non -magnetic material is coupled.

Aus der DE 37 39 048 A1 geht ein Mehrwegeventil hervor, das zwei in einem Ventilgehäuse gebildete Ventilsitze umfasst, deren Sitzflächen parallel sind, wobei zwei mit je einem dieser Ventilsitze zusammenwirkende Schließkörper an den beiden Enden eines langgestreckten Betätigungsgliedes befestigt sind und wobei das Betätigungsglied an das eine Ende einer elastischen Lamelle angeschlossen ist, deren anderes Ende am Ventilgehäuse verspannt ist und nach Art einer Wippe um eine Schwenkachse verschwenkbar gelagert ist, die im Raume nicht festliegt.From the DE 37 39 048 A1 shows a multi-way valve, which comprises two valve seats formed in a valve housing, the seat surfaces of which are parallel, two closing bodies interacting with each of these valve seats being fastened to the two ends of an elongate actuating member and the actuating member being connected to one end of an elastic lamella , the other end of which is clamped to the valve housing and is pivotally mounted in the manner of a rocker about a pivot axis which is not fixed in space.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Ventileinrichtung bereitzustellen, die mit einer geringen Energiemenge betrieben werden kann.The object of the invention is to provide a valve device which can be operated with a small amount of energy.

Diese Aufgabe wird für eine Ventileinrichtung der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass die Spulenanordnung schwenkbeweglich im Ventilgehäuse gelagert ist und von einer Spulenausnehmung durchsetzt ist und dass die Permanentmagnetanordnung im Ventilgehäuse festgelegt ist und in die Spulenausnehmung hineinragt, wobei die Spulenanordnung für eine Freigabe oder Blockierung der Mündungsöffnung des Fluidkanals in Abhängigkeit von einer Schwenkstellung der Spulenanordnung gegenüber dem Ventilgehäuse ausgebildet ist.This object is achieved for a valve device of the type mentioned with the features of claim 1. It is provided that the coil arrangement is pivotally mounted in the valve housing and is penetrated by a coil recess and that the permanent magnet arrangement is fixed in the valve housing and protrudes into the coil recess, the coil arrangement for releasing or blocking the mouth opening of the fluid channel depending on a pivoting position of the Coil arrangement with respect to the valve housing is formed.

Mit der schwenkbeweglichen Anordnung der Spulenanordnung im Ventilgehäuse sowie der ortsfesten Festlegung der Permanentmagnetanordnung im Ventilgehäuse wird ein elektromechanischer Aktor zur Beeinflussung eines Fluidstroms durch den Fluidkanal bereitgestellt, bei dem das beweglich gelagerte Aktorglied eine geringe Masse aufweist und dementsprechend mit einer geringen Energiemenge aus einer ersten Funktionsstellung in eine zweite Funktionsstellung überführt werden kann. Der für eine Funktion der Ventileinrichtung vorgesehene Permanentmagnet ist typischerweise aus einem hartmagnetischen Material, insbesondere einer Legierung aus Werkstoffen wie Eisen, Kobalt, Nickel oder Ferrit hergestellt, und muss zur Gewährleistung eines für die Funktion der Ventileinrichtung erforderlichen Minimalbetrags der magnetischen Flussdichte ein gewisses Volumen aufweisen, so dass auch eine Masse der Permanentmagnetanordnung nicht unterhalb eines gewissen Minimalniveaus angesiedelt sein kann. Bei der gemäß dem Stand der Technik zu bewegenden Permanentmagnetanordnung ist aufgrund der Masse des Permanentmagneten ein erheblicher Energiebetrag notwendig, der über geeignete elektrische Leiter bereitgestellt werden muss. Ferner ist dieser Energiebetrag während der durch den Spulenstrom hervorgerufenen Bereitstellung eines Magnetfelds durch die Spulenanordnung als magnetischer Fluss im Magnetfeld enthalten. Im Falle einer Beschädigung der Spulenanordnung kann dieser Energiebetrag beispielsweise zu einer Funkenbildung in der Spulenanordnung führen, was je nach Einsatzgebiet für die Ventileinrichtung einen erheblichen funktionellen Nachteil darstellen kann.With the swiveling arrangement of the coil arrangement in the valve housing and the fixed fixing of the permanent magnet arrangement in the valve housing, an electromechanical actuator for influencing a fluid flow through the fluid channel is provided, in which the movably mounted actuator member has a low mass and accordingly with a small amount of energy from a first functional position in a second functional position can be transferred. The permanent magnet provided for a function of the valve device is typically made of a hard magnetic material, in particular an alloy of materials such as iron, cobalt, nickel or ferrite, and must have a certain volume to ensure a minimum amount of magnetic flux density required for the valve device to function, so that a mass of the permanent magnet arrangement cannot be located below a certain minimum level. In the case of the permanent magnet arrangement to be moved in accordance with the prior art, the mass of the permanent magnet requires a considerable amount of energy, which must be provided by means of suitable electrical conductors. Furthermore, this amount of energy is contained as a magnetic flux in the magnetic field during the provision of a magnetic field by the coil arrangement caused by the coil current. In the event of damage to the coil arrangement, this amount of energy can, for example, lead to spark formation in the coil arrangement, which, depending on the area of use, can represent a considerable functional disadvantage for the valve device.

Demgegenüber weist die schwenkbeweglich im Ventilgehäuse aufgenommene Spulenanordnung ein günstigeres Verhältnis zwischen einer zu bewegenden Masse der Spulenanordnung und einem von der Spulenanordnung bereitzustellenden Magnetfeld auf. Dies ist im Wesentlichen auf die geringere Masse sowie die günstigeren Hebelverhältnisse zurückzuführen, da die Spulenanordnung den Permanentmagneten umgibt und somit für die bei Stromfluss durch die Spulenanordnung auftretenden Lorentzkräfte im Bezug auf eine Schwenkachse für die Spulenanordnung längere Hebelarme zur Verfügung stehen. Dementsprechend können die zur Erzielung eines für die Schwenkbewegung notwendigen Drehmoments erforderlichen Kräfte geringer ausfallen. Folglich ist auch die zur Bewegung der Spulenanordnung notwendige Induktivität geringer, so dass auch die bei der Bewegung in der Spule gespeicherte Energiemenge geringer als beim Stand der Technik ausfällt. Ergänzend kann auch vorgesehen sein, einen Spuldraht für die Spulenanordnung einzusetzen, der erhöhte Anforderungen an Bruchsicherheit und Isolation erfüllt. Vorzugsweise ist die Spulenanordnung derart im Ventilraum angeordnet, dass sie schwenkbeweglich zwischen einer Freigabestellung und einer Blockierstellung für die Mündungsöffnung des Fluidkanals bewegt werden kann. Je nach fluidischer Ankopplung der Ventileinrichtung an weitere Komponenten, insbesondere an ein nachgeschaltetes Hauptventil, kann eine vollständige Abdichtwirkung zwischen den Spulenanordnung und der Mündungsöffnung des Fluidkanals vorgesehen sein, ist jedoch nicht für jede Ausführungsform der Ventileinrichtung zwingend notwendig. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Ventileinrichtung als Vorsteuerventil für ein fluidisches Hauptventil eingesetzt wird und in der Art eines Prallplatten-Ventils ausgestaltet ist.In contrast, the coil arrangement which is pivotally accommodated in the valve housing has a more favorable ratio between a mass of the coil arrangement to be moved and a magnetic field to be provided by the coil arrangement. This is essentially due to the lower mass and the more favorable leverage ratios, since the coil arrangement Surrounds permanent magnets and thus longer lever arms are available for the Lorentz forces occurring when current flows through the coil arrangement with respect to a pivot axis for the coil arrangement. Accordingly, the forces required to achieve a torque required for the pivoting movement can be lower. Consequently, the inductance required to move the coil arrangement is also lower, so that the amount of energy stored in the coil during the movement is also lower than in the prior art. In addition, provision can also be made to use a coil wire for the coil arrangement which meets increased requirements for break resistance and insulation. The coil arrangement is preferably arranged in the valve chamber in such a way that it can be pivoted between a release position and a blocking position for the opening of the fluid channel. Depending on the fluidic coupling of the valve device to other components, in particular to a downstream main valve, a complete sealing effect can be provided between the coil arrangement and the mouth opening of the fluid channel, but is not absolutely necessary for every embodiment of the valve device. This applies in particular if the valve device is used as a pilot valve for a main fluidic valve and is designed in the manner of a baffle valve.

Exemplarisch kann vorgesehen sein, dass das Ventilgehäuse von einem weiteren Fluidkanal durchsetzt ist, der auch als zweiter Fluidkanal bezeichnet wird und der in gleicher Weise wie der bereits beschriebene Fluidkanal von einem Fluidanschluss an einer Außenoberfläche des Ventilgehäuses bis zu einer gegenüberliegend zur Spulenanordnung angeordneten Mündungsöffnung im Ventilraum erstreckt ist.As an example, it can be provided that the valve housing is penetrated by a further fluid channel, which is also referred to as the second fluid channel, and which, in the same way as the fluid channel already described, extends from a fluid connection on an outer surface of the valve housing to an orifice opening in the valve chamber opposite the coil arrangement is extended.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Zweckmäßig ist es, wenn die Spulenanordnung eine erste Spule und eine zweite Spule aufweist, die an einander entgegengesetzten Oberflächen eines formstabilen Trägerteils, insbesondere einer gedruckten Schaltung, angeordnet sind, und wenn das Trägerteil eine Lagereinrichtung für die schwenkbewegliche Lagerung der Spulenanordnung gegenüber dem Ventilgehäuse ausbildet oder aufweist. Die Anordnung von wenigstens zwei Spulen der Spulenanordnung an einander entgegengesetzten Oberflächen eines formstabilen Trägerteils ermöglicht eine zumindest weitestgehend, insbesondere vollständig, symmetrische Ausgestaltung der Spulenanordnung bezogen auf eine Schwenkachse, mit der die Spulenanordnung schwenkbeweglich gegenüber dem Ventilgehäuse gelagert ist. Hierdurch können beispielsweise asymmetrische Betätigungskräfte auf die Spulenanordnung vermieden werden, die bei einer asymmetrischen Gestaltung der Spulenanordnung und einer daraus resultierenden ungleichen Gewichtsverteilung für die Spulenanordnung auftreten würden. Zum anderen kann dadurch erreicht werden, dass von außen auf die Ventileinrichtung einwirkende lineare Beschleunigungen nicht zu einer Schwenkbewegung der Spulenanordnung führen, wodurch die Ventileinrichtung unempfindlicher gegenüber äußeren Einflüssen wird.It is expedient if the coil arrangement has a first coil and a second coil, which are arranged on mutually opposite surfaces of a dimensionally stable support part, in particular a printed circuit, and if the support part forms a bearing device for the pivotable mounting of the coil arrangement relative to the valve housing, or having. The arrangement of at least two coils of the coil arrangement on mutually opposite surfaces of a dimensionally stable support part enables an at least largely, in particular completely, symmetrical configuration of the coil arrangement with respect to a pivot axis with which the coil arrangement is pivotally mounted relative to the valve housing. In this way, for example, asymmetrical actuation forces on the coil arrangement can be avoided, which would occur with an asymmetrical design of the coil arrangement and a resulting uneven weight distribution for the coil arrangement. On the other hand, it can be achieved that linear accelerations acting on the valve device from the outside do not lead to a pivoting movement of the coil arrangement, as a result of which the valve device becomes less sensitive to external influences.

Das formstabile Trägerteil, bei dem es sich insbesondere um eine gedruckte Schaltung, beispielsweise aus dem glasfaserverstärkten Kunstharzwerkstoff FR4, handeln kann und an deren einander entgegengesetzten Oberflächen elektrische Leiterbahnen ausgebildet sein können, dient in einer Doppelfunktion zur Aufnahme der Spulenanordnung sowie zur elektrischen Versorgung der beiden Spulen der Spulenanordnung. Das Trägerteil steht bereichsweise in Kontakt mit dem Ventilgehäuse, wobei wahlweise vorgesehen sein kann, dass das Trägerteil mit dem Ventilgehäuse eine Lagereinrichtung ausbildet oder dass das Trägerteil eine Lagereinrichtung aufweist. Bei der ersten Variante wird die Lagereinrichtung für die Spulenanordnung beispielsweise durch Montage des Trägerteils an das Ventilgehäuse ausgebildet. Bei der zweiten Variante beinhaltet das Trägerteil bereits die Lagereinrichtung und wird vom Ventilgehäuse lediglich an einer vorgebbaren Position gehalten.The dimensionally stable support part, which can in particular be a printed circuit, for example made of glass fiber reinforced synthetic resin material FR4, and on whose opposite surfaces electrical conductor tracks can be formed, serves in a double function for receiving the coil arrangement and for the electrical supply of the two coils the coil arrangement. The carrier part is in contact with the valve housing in some areas, it being possible optionally for the carrier part to form a bearing device with the valve housing or for the carrier part to have a bearing device. In the first variant, the bearing device for the coil arrangement is formed, for example, by mounting the carrier part on the valve housing. In the second variant, the carrier part already contains the bearing device and is only held in a predeterminable position by the valve housing.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die beiden Spulen der Spulenanordnung derart elektrisch miteinander verbunden sind, dass bei Bereitstellung einer Versorgungsspannung an die Spulenanordnung eine Stromrichtung in der ersten Spule einer Stromrichtung in der zweiten Spule entgegengesetzt ist. Diese Eigenschaft beruht auf dem Wicklungssinn für die beiden Spulen sowie auf der elektrischen Beschaltung der beiden Spulen und der daraus resultierenden Stromrichtung in den Spulen. Diese Eigenschaft bewirkt, dass eine Gesamtinduktivität der Spulenanordnung während einer Bereitstellung eines Spulenstroms an die Spulenanordnung bezogen auf eine Anzahl der Spulenwindungen der Spulenanordnung geringer als bei einer Spulenanordnung ist, bei der ein Sprungfluss durch sämtliche Spulenwindungen in gleicher Stromrichtung erfolgt. Dies ist insbesondere bei einer raschen Abschaltung einer elektrischen Versorgung der Spulenanordnung von Interesse, da die hierbei auftretenden, durch Induktion in den Spulenwindungen hervorgerufenen Spulenströme ebenfalls auf einem geringeren Niveau verglichen mit einem unidirektionalen Stromfluss in einer Spulenanordnung liegen. Dies ist ebenfalls für eine Verwendung der Ventileinrichtung in sicherheitskritischen Bereichen, insbesondere für explosionsgeschützte Anwendungen, von Vorteil. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die beiden Spulen der Spulenanordnung magnetisch derart miteinander gekoppelt sind, dass ein Koppelfaktor k, der die Kopplung beschreibt, maximal wird, insbesondere gegen 1 strebt. In diesem Fall heben sich die Magnetfelder der beiden Spulen auf und die äußere Induktivität ist Null.In an advantageous development of the invention It is provided that the two coils of the coil arrangement are electrically connected to one another in such a way that when a supply voltage is supplied to the coil arrangement, a current direction in the first coil is opposite to a current direction in the second coil. This property is based on the sense of winding for the two coils as well as on the electrical wiring of the two coils and the resulting current direction in the coils. This property has the effect that an overall inductance of the coil arrangement during a supply of a coil current to the coil arrangement is lower in relation to a number of coil turns of the coil arrangement than in the case of a coil arrangement in which a jump flow occurs through all coil turns in the same current direction. This is of particular interest in the event of a rapid shutdown of an electrical supply to the coil arrangement, since the coil currents occurring here, which are caused by induction in the coil turns, are also at a lower level compared to a unidirectional current flow in a coil arrangement. This is also advantageous for use of the valve device in safety-critical areas, in particular for explosion-protected applications. It is preferably provided that the two coils of the coil arrangement are magnetically coupled to one another in such a way that a coupling factor k, which describes the coupling, becomes maximum, in particular strives against 1. In this case, the magnetic fields of the two coils cancel each other and the external inductance is zero.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass jede der Spulen einen rahmenförmigen Spulenkörper sowie auf den Spulenkörper aufgewickelte Spulenwindungen umfasst, wobei der Spulenkörper wenigstens eine abragende Zunge aufweist, die für einen formschlüssigen Eingriff in eine korrespondierende Ausnehmung des Trägerteils ausgebildet ist, um eine eindeutig vorgebbare Ausrichtung des Spulenkörpers gegenüber dem Trägerteil zu gewährleisten. Hierdurch soll eine zuverlässige Herstellung der Spulenanordnung unterstützt werden, bei der die einzelnen Spulen der Spulenanordnung jeweils als Gleichteile angefertigt werden und eine Orientierung der auf den Spulenkörper aufgewickelten Spulenwindungen ausschließlich durch die Anbringung am Trägerteil festgelegt wird. Hierzu ist die wenigstens eine Zunge vorgesehen, die eine Montage des jeweiligen Spulenkörpers am Trägerteil in genau einer Ausrichtung zulässt und somit eine fehlerhafte Ausrichtung der Spulen verhindert. Beispielhaft ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Zunge in eine als Durchgangsloch ausgebildete Ausnehmung des Trägerteils eingreift. Bevorzugt ist vorgesehen, dass am Spulenkörper mehrere, insbesondere unterschiedlich geformte, Zungen vorgesehen sind, wodurch die eindeutige Ausrichtung des Spulenkörpers gegenüber dem Trägerteil zuverlässig sichergestellt wird.It is preferably provided that each of the coils comprises a frame-shaped coil body and coil windings wound on the coil body, the coil body having at least one protruding tongue which is designed for a form-fitting engagement in a corresponding recess in the carrier part in order to provide a clearly definable orientation of the coil body to ensure the carrier part. This is intended to support a reliable manufacture of the coil arrangement, in which the individual coils of the coil arrangement are each manufactured as identical parts and an orientation of the coil turns wound on the coil former is determined solely by the attachment to the carrier part. For this purpose, the at least one tongue is provided, which permits mounting of the respective coil body on the carrier part in exactly one orientation and thus prevents incorrect alignment of the coils. As an example, it is provided that the at least one tongue engages in a recess in the carrier part which is designed as a through hole. It is preferably provided that a plurality of tongues, in particular differently shaped tongues, are provided on the coil former, as a result of which the clear alignment of the coil former with respect to the carrier part is reliably ensured.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Spulenanordnung eine Federanordnung zugeordnet ist, die mit einem ersten Federabschnitt am Ventilgehäuse festgelegt ist und mit einem zweiten Federabschnitt kraftübertragend am Trägerteil der Spulenanordnung anliegt, um eine Vorzugstellung für die Spulenanordnung gegenüber dem Ventilgehäuse zu bestimmen. Diese Vorzugsstellung kann wahlweise eine Neutralstellung sein, aus der die Spulenanordnung bei entsprechender Beaufschlagung mit Spulenstrom wahlweise in eine erste Schwenkrichtung oder in eine entgegengesetzte, zweite Schwenkrichtung verschwenkt werden kann. Dies ist insbesondere dann von Interesse, wenn das Ventilgehäuse auch von einem zweiten Fluidkanal durchsetzt ist, der beabstandet von der Mündungsöffnung des Fluidkanals, der in diesem Fall auch als erster Fluidkanal bezeichnet werden kann, eine gegenüberliegend zur Spulenanordnung angeordnete Mündungsöffnung aufweist und beispielhaft in gleicher Weise wie der erste Fluidkanal für eine Beeinflussung eines Fluidstroms eingesetzt werden soll. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Federanordnung für eine Vorspannung der Spulenanordnung in eine Endstellung des Schwenkbereichs ausgebildet ist und dass die Spulenanordnung bei Bereitstellung eines Spulenstroms diese Endstellung verlässt, um entweder eine zweite Endstellung an einem entgegengesetzten Ende des Schwenkwinkelbereichs oder eine beliebige Zwischenstellung einzunehmen. Dies ist insbesondere dann von Interesse, wenn nur der erste Fluidkanal für eine Beeinflussung eines Fluidstroms eingesetzt wird. Exemplarisch kann vorgesehen sein, dass die Ventileinrichtung als normal offenes Ventil (normally open NO) oder als normal geschlossenes Ventil (normally closed NC) ausgebildet ist. Beispielhaft ist die Federanordnung aus einem bandförmig ausgebildeten Federmaterial, insbesondere Federstahl oder Kupfer-Beryllium, hergestellt. Bevorzugt ist die Federanordnung spiegelsymmetrisch zu einer Spiegelebene ausgebildet, die die Schwenkachse der Spulenanordnung mitumfasst, so dass bei Schwenkbewegungen der Spulenanordnung in entgegengesetzte Schwenkrichtungen stets die gleiche Kraftrückwirkung durch die Federanordnung auf die Spulenanordnung ausgeübt wird. Besonders bevorzugt ist die Federanordnung derart ausgebildet, dass sie zumindest innerhalb eines vorgebbaren Schwenkwinkelbereichs eine zumindest nahezu konstante Rückstellkraft auf die Spulenanordnung ausübt, um einen zur Durchführung der Schwenkbewegung erforderlichen Spulenstrom für die Spulenanordnung innerhalb eines vorgebbaren Spulenstromniveaus halten zu können.In a further embodiment of the invention, it is provided that the coil arrangement is assigned a spring arrangement which is fixed to the valve housing with a first spring section and bears with a second spring section in a force-transmitting manner on the carrier part of the coil arrangement in order to determine a preferred position for the coil arrangement over the valve housing. This preferred position can optionally be a neutral position from which the coil arrangement can be pivoted either in a first pivoting direction or in an opposite, second pivoting direction when appropriately loaded with coil current. This is of particular interest if the valve housing is also penetrated by a second fluid channel, which, spaced from the opening of the fluid channel, which in this case can also be referred to as the first fluid channel, has an opening opposite the coil arrangement and, for example, in the same way how the first fluid channel is to be used for influencing a fluid flow. Alternatively, it can be provided that the spring arrangement is designed for pretensioning the coil arrangement into an end position of the swivel range and that the coil arrangement leaves this end position when a coil current is provided, in order to either assume a second end position at an opposite end of the swivel angle range or any intermediate position. This is of particular interest if only the first fluid channel is used to influence a fluid flow. By way of example, it can be provided that the valve device is designed as a normally open valve (normally open NO) or as a normally closed valve (normally closed NC). By way of example, the spring arrangement is made from a band-shaped spring material, in particular spring steel or copper beryllium. The spring arrangement is preferably mirror-symmetrical to a mirror plane, which also includes the pivot axis of the coil arrangement, so that when the coil arrangement swivels in opposite pivot directions, the same force reaction is always exerted by the spring arrangement on the coil arrangement. The spring arrangement is particularly preferably designed such that it exerts an at least almost constant restoring force on the coil arrangement at least within a predeterminable swivel angle range, in order to be able to maintain a coil current required for carrying out the pivoting movement for the coil arrangement within a predeterminable coil current level.

Zweckmäßig ist es, wenn das Trägerteil mit einer ersten und einer zweiten Ausnehmung versehen ist, die jeweils für einen Eingriff eines vom Ventilgehäuse in die Ventilausnehmung abragenden Lagermittels ausgebildet sind, wobei die erste der Ausnehmungen mit dem zugeordneten Lagermittel ein Festlager bildet und wobei die zweite der Ausnehmungen mit dem zugeordneten Lagermittel ein Loslager bildet. Bei dieser Ausführungsform des Trägerteils ist die Lagereinrichtung als Kombination von Gleitlagern ausgebildet, die insbesondere als Spitzenlager bzw. Schneidenlager realisiert sein können. Dabei ist vorgesehen, dass ein vom Ventilgehäuse in die Ventilausnehmung abragendes Lagermittel einen verjüngten, spitz zulaufenden Endbereich, insbesondere einen konischen Endbereich aufweist und in eine vorzugsweise ebenfalls verjüngt ausgebildete, insbesondere konische, Vertiefung im Trägerteil eingreift. Dabei ist vorteilhaft vorgesehen, dass ein Spitzenwinkel für das Lagermittel kleiner als ein Spitzenwinkel für die Ausnehmung gewählt ist, um zumindest innerhalb eines vorgebbaren Schwenkwinkelbereichs keine Hemmung der Schwenkbewegung für das Trägerteil gegenüber dem Ventilgehäuse herbeizuführen. Exemplarisch ist vorgesehen, dass die erste der Ausnehmungen mit dem zuordneten Lagermittel ein Festlager bildet, das vorzugsweise ausschließlich genau einen Freiheitsgrad der Bewegung oder gegebenenfalls zwei Freiheitsgrade der Bewegung aufweist, wobei der eine oder die zwei Freiheitsgrade der Bewegung jeweils Schwenkbewegungen sind, so dass keine translatorische Verlagerung des Trägerteils ermöglicht wird. Um eine statische Überbestimmung für das Trägerteil zu vermeiden, ist die zweite der Ausnehmungen beispielhaft derart ausgebildet, dass sie zusammen mit dem zugeordneten Lagermittel ein Loslager bildet, das neben wenigstens einem rotatorischen Freiheitsgrad der Bewegung auch einen längs der Schwenkachse ausgerichteten translatorischen Freiheitsgrad der Bewegung aufweist, so dass bei einer thermisch bedingten Ausdehnung des Trägerteils keine unerwünschten Verspannungen in der Lagereinrichtung auftreten. Bevorzugt ist die zweite der Ausnehmungen als V-förmige Nut in das Trägerteil eingebracht.It is expedient if the carrier part is provided with a first and a second recess, which are each designed to engage a bearing means projecting from the valve housing into the valve recess, the first of the recesses forming a fixed bearing with the associated bearing means and the second of the Recesses with the associated storage means forms a floating bearing. In this embodiment of the carrier part, the bearing device is designed as a combination of slide bearings, which can be implemented in particular as a tip bearing or cutting edge bearing. It is provided that a bearing means protruding from the valve housing into the valve recess has a tapered, tapered end region, in particular a conical end region, and engages in a preferably also tapered, in particular conical, depression in the carrier part. It is advantageously provided that a tip angle for the bearing means is selected to be smaller than a tip angle for the recess in order not to cause any inhibition of the pivoting movement for the carrier part relative to the valve housing, at least within a predeterminable pivoting angle range. By way of example, it is provided that the first of the recesses forms a fixed bearing with the associated bearing means, which preferably has exactly one degree of freedom of movement or possibly two degrees of freedom of movement, one or two of which Degrees of freedom of the movement are each pivoting movements, so that no translatory displacement of the carrier part is made possible. In order to avoid a static over-determination for the carrier part, the second of the recesses is designed, for example, such that, together with the associated bearing means, it forms a floating bearing which, in addition to at least one rotational degree of freedom of the movement, also has a translatory degree of freedom of the movement aligned along the pivot axis, so that in the case of a thermally induced expansion of the carrier part, no undesirable tension occurs in the bearing device. The second of the recesses is preferably made as a V-shaped groove in the carrier part.

Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Trägerteil einen Grundkörper und zwei beweglich mit dem Grundkörper verbundene Befestigungsplatten aufweist, die am Ventilgehäuse festgelegt sind, wobei zwischen dem Grundkörper und der jeweiligen Befestigungsplatte ein Festkörpergelenk, insbesondere ein Folienscharnier, als Lagermittel ausgebildet ist. Hierdurch wird die gesamte Schwenkbeweglichkeit des Trägerteils gegenüber dem Ventilgehäuse ausschließlich durch die Strukturierung des Trägerteils definiert, die dem Trägerteil zugehörigen Befestigungsplatten müssen lediglich ortsfest am Grundkörper festgelegt werden. Dies ist insbesondere dann von Interesse, wenn das Trägerteil als gedruckte Schaltung oder Leiterplatte in einem üblichen Herstellungsprozess gefertigt wird, bei dem auch die Verwendung von flexiblen Folien zur elektrischen und mechanischen Verbindung von Bereichen der Leiterplatte eingesetzt wird, da mit diesen Folien das Folienscharnier in der Art eines Festkörpergelenks ausgebildet werden kann.In an alternative embodiment of the invention, it is provided that the carrier part has a base body and two fastening plates which are movably connected to the base body and are fixed to the valve housing, a solid body joint, in particular a film hinge, being formed as a bearing means between the base body and the respective mounting plate. As a result, the entire pivoting mobility of the carrier part relative to the valve housing is defined exclusively by the structuring of the carrier part; the fastening plates belonging to the carrier part only have to be fixed in place on the base body. This is of particular interest if the carrier part is produced as a printed circuit or printed circuit board in a customary manufacturing process in which the use of flexible foils for the electrical and mechanical connection of areas of the printed circuit board is used, since with these foils the foil hinge in the Kind of a solid joint can be formed.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass jedem der Lagermittel eine Federanordnung zugeordnet ist, wobei jede der Federanordnungen für eine elektrische Verbindung zwischen einem elektrischen Versorgungsanschluss am Ventilgehäuse und der Spulenanordnung ausgebildet ist. Zum einen wird durch diese Maßnahme eine symmetrische Beaufschlagung der Spulenanordnung mit Kräften der Federanordnung gewährleistet, so dass bei geeigneter Ausgestaltung der Federanordnungen in den wenigstens zwei Lagermitteln jeweils die gleichen Reibungskräfte auftreten und somit eine symmetrische Belastung der Spulenanordnung gewährleistet ist. Darüber hinaus dient jede der Federanordnungen in einer Doppelfunktion auch für die Übertragung elektrischer Energie zwischen einem Versorgungsanschluss, der im oder am Ventilgehäuse ausgebildet sein kann und der Spulenanordnung, so dass auf weitere Verbindungmittel verzichtet werden kann.In an advantageous development of the invention it is provided that each of the bearing means is assigned a spring arrangement, each of the spring arrangements being designed for an electrical connection between an electrical supply connection on the valve housing and the coil arrangement. On the one hand, this measure ensures a symmetrical loading of the coil arrangement with forces of the spring arrangement, so that, with a suitable design of the spring arrangements, the same frictional forces occur in the at least two bearing means, and thus a symmetrical loading of the coil arrangement is ensured. In addition, each of the spring arrangements also serves a dual function for the transmission of electrical energy between a supply connection, which can be formed in or on the valve housing, and the coil arrangement, so that further connection means can be dispensed with.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Spulenanordnung und die Permanentmagnetanordnung zusammen mit Flussleitelementen, die jeweils gegenüberliegend zu einander entgegengesetzten Stirnseiten der Spulenanordnung im Ventilraum angeordnet sind, einen elektrodynamischen Antrieb bilden. Dabei dienen die Flussleitelemente, bei denen es sich insbesondere um Metallblöcke, insbesondere Blechteile, handeln kann, zur Konzentration eines magnetischen Flusses, der von der Spulenanordnung bereitgestellt wird, um hierüber eine effiziente Ausnutzung des zur Verfügung gestellten Spulenstroms zu gewährleisten. Durch die Ausgestaltung als elektrodynamischer Antrieb ist insbesondere eine stromproportionale Schwenkbewegung der Spulenanordnung möglich, so dass auf eine komplexe Ansteuerung verzichtet werden kann.Provision is preferably made for the coil arrangement and the permanent magnet arrangement to form an electrodynamic drive together with flux guiding elements, which are each arranged opposite one another in the valve chamber in front of the end faces of the coil arrangement. The flux guide elements, which can be metal blocks, in particular sheet metal parts, serve to concentrate a magnetic flux that is provided by the coil arrangement in order to ensure efficient use of the coil current made available. Due to the design as an electrodynamic drive, a current-proportional pivoting movement of the coil arrangement is possible, so that complex control can be dispensed with.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass auf dem Trägerteil wenigstens zwei Leiterbahnen ausgebildet sind, die jeweils für eine elektrische Verbindung eines Spulenendes einer Spulenwindung mit einer zugeordneten Kontaktfläche ausgebildet sind, wobei eine elektrische Schutzeinrichtung, insbesondere eine Zenerdiode, zwischen benachbarten Leiterbahnen angeordnet ist. Die Kontaktfläche kann entweder für eine Anlage einer Federanordnung ausgebildet sein, um hierüber eine elektrische Verbindung zwischen dem Trägerteil und einem am Ventilgehäuse ausgebildeten elektrischen Versorgungsanschluss zu gewährleisten. Alternativ kann die Kontaktfläche als Anschlussfläche für eine Kabelverbindung zu einem elektrischen Versorgungsanschluss am Ventilgehäuse ausgebildet sein. Die Aufgabe der elektrischen Schutzeinrichtung, die zwischen wenigstens zwei Leiterbahnen angeordnet ist, besteht darin, bei einer Unterbrechung einer Stromversorgung für die Spulenanordnung eine durch Induktion in der Spulenanordnung bewirkte Spannungsspitze soweit abzudämpfen, dass keine Funkenbildung entstehen kann, dies ist insbesondere durch Verwendung von Zenerdioden möglich, die zwischen die Leiterbahnen geschaltet werden. Die Schutzeinrichtung kann als Zenerdiode, als Varistor, als Thyristor, als Shunt oder als Kombination mehrerer dieser Komponenten ausgebildet sein.It is preferably provided that at least two conductor tracks are formed on the carrier part, each of which are designed for an electrical connection of a coil end of a coil turn to an associated contact area, an electrical protective device, in particular a Zener diode, being arranged between adjacent conductor tracks. The contact surface can either be designed for a system of a spring arrangement in order to ensure an electrical connection between the carrier part and an electrical supply connection formed on the valve housing. Alternatively, the contact surface can be designed as a connection surface for a cable connection to an electrical supply connection on the valve housing. The task of the electrical protective device, which is arranged between at least two conductor tracks, is to attenuate a voltage peak caused by induction in the coil arrangement to the extent that no sparking can occur in the event of an interruption in a power supply for the coil arrangement, this being possible in particular by using Zener diodes which are connected between the conductor tracks. The protective device can be designed as a Zener diode, as a varistor, as a thyristor, as a shunt or as a combination of several of these components.

Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Dabei zeigt:

  • 1 eine teilweise geschnittene perspektivische Vorderansicht einer Ventileinrichtung,
  • 2 eine seitliche Schnittdarstellung der Ventileinrichtung gemäß der 1,
  • 3 eine Ansicht von unten auf die Ventileinrichtung gemäß den 1 und 2,
  • 4 eine Explosionsdarstellung der Ventileinrichtung gemäß den 1 bis 3,
  • 5 eine perspektivische Darstellung der Spulenanordnung für die Ventileinrichtung nach den 1 bis 4,
  • 6 eine Explosionsdarstellung der Spulenanordnung gemäß der 5,
  • 7 eine erste seitliche Schnittdarstellung der Spulenanordnung gemäß der 5 mit dem Permanentmagneten,
  • 8 eine zweite seitliche Schnittdarstellung für die Spulenanordnung gemäß der 5 ohne den Permanentmagneten,
  • 9 eine zweite Ausführungsform einer Ventileinrichtung.
Advantageous embodiments of the invention are shown in the drawing. It shows:
  • 1 2 shows a partially sectioned perspective front view of a valve device,
  • 2nd a side sectional view of the valve device according to the 1 ,
  • 3rd a bottom view of the valve device according to the 1 and 2nd ,
  • 4th an exploded view of the valve device according to the 1 to 3rd ,
  • 5 a perspective view of the coil assembly for the valve device according to the 1 to 4th ,
  • 6 an exploded view of the coil assembly according to the 5 ,
  • 7 a first side sectional view of the coil assembly according to the 5 with the permanent magnet,
  • 8th a second side sectional view for the coil arrangement according to the 5 without the permanent magnet,
  • 9 a second embodiment of a valve device.

Eine in der 1 dargestellte Ventileinrichtung 1 umfasst einen Grundkörper 2, der rein exemplarisch eine quaderförmige Außengeometrie aufweist und an einer dem Betrachter zugewandten Vorderseite geschnitten dargestellt ist. Der beispielhaft als Kunststoffspritzgussteil ausgebildete Grundkörper 2 ist ausgehend von einer Oberseite 3 von einer prismatischen Ausnehmung 4 durchsetzt, die sich nahezu über die gesamte Höhe 5 des Grundkörpers 2 erstreckt und die auch als Ventilausnehmung bezeichnet werden kann. Dabei ist die Ausnehmung 4 derart profiliert, dass sie einen nicht näher bezeichneten, mittig angeordneten Zentralbereich und daran angrenzende Randbereiche 6, 7, 8 und 9 umfasst. Dabei sind die Randbereiche 6 und 7 der Ausnehmung 4 beispielhaft durch Vorsprünge 10 berandet und dienen zur Aufnahme und gegebenenfalls auch kraftschlüssigen Festlegung von plattenförmig ausgebildeten Flussleitern 11, 12. Beispielhaft ist vorgesehen, dass die beiden Flussleiter 11 und 12 jeweils als quaderförmige Eisenteile ausgebildet sind.One in the 1 valve device shown 1 comprises a basic body 2nd , which has a cuboid outer geometry purely by way of example and is shown in section on a front side facing the viewer. The basic body designed as an example as a plastic injection molded part 2nd is starting from a top 3rd from a prismatic recess 4th interspersed that spanned almost the entire height 5 of the basic body 2nd extends and which can also be referred to as a valve recess. Here is the recess 4th profiled in such a way that they have an unspecified, centrally arranged central area and adjacent border areas 6 , 7 , 8th and 9 includes. Here are the marginal areas 6 and 7 the recess 4th exemplary by projections 10th edged and serve to receive and possibly also non-positively fixing plate-shaped flow conductors 11 , 12 . It is provided as an example that the two river conductors 11 and 12 are each designed as cuboid iron parts.

An einer nicht dargestellten Innenoberfläche eines in der 3 von unten gezeigten Bodenbereichs 66 ist eine Permanentmagnetanordnung festgelegt, die exemplarisch zwei plattenförmig ausgebildete, entgegengesetzt magnetisierte Permanentmagnete 65 umfasst, die jeweils mit einer Magnetisierung ausgebildet sind, die parallel zu einer längsten Kante des Permanentmagneten 65 und somit normal oder quer zu einer größten Oberfläche des jeweiligen Flussleiters 11 bzw. 12 ausgerichtet ist, so dass sich zwischen den beiden Flussleitern 11 und 12 ein Magnetfeld ausbildet, dessen überwiegende Flußrichtung durch die Pfeile 13 angedeutet wird.On an inner surface, not shown, one in the 3rd bottom area shown from below 66 a permanent magnet arrangement is defined, which exemplarily has two plate-shaped, oppositely magnetized permanent magnets 65 comprises, which are each formed with a magnetization that is parallel to a longest edge of the permanent magnet 65 and thus normal or across a largest surface of the respective flux guide 11 respectively. 12 is aligned so that between the two river heads 11 and 12 forms a magnetic field, the predominant direction of flow of which is indicated by the arrows 13 is indicated.

Die Randbereiche 8 und 9 der Ausnehmung 4 sind mit Vorsprüngen 15 und 16 versehen, deren Funktion nachstehend näher erläutert wird.The marginal areas 8th and 9 the recess 4th are with ledges 15 and 16 provided, the function of which is explained in more detail below.

Im Zentralbereich der Ausnehmung 4 ist der rein exemplarisch als gedruckte Schaltung ausgebildete Spulenträger 14 einer Spulenanordnung 67 angeordnet, der auch als Trägerteil bezeichnet werden kann und der in der Darstellung der 6 näher gezeigt ist. Beispielhaft ist der Spulenträger 14 als Planparallelplatte mit jeweils parallel zueinander ausgerichteten, einander entgegengesetzten Oberflächenbereichen ausgebildet. Der Spulenträger 14 weist eine rechteckige Grundfläche auf, an die sich an einander entgegengesetzten Seitenflächen seitlich abragende Vorsprünge 17, 18 anschließen, die für sich gesehen ebenfalls jeweils rechteckige Grundflächen aufweisen. Die Vorsprünge 17 und 18 sind derart bemessen, dass sie jeweils den Vorsprung 15, der im Randbereich 8 und in gleicher Weise im Randbereich 9 vorgesehen ist, nahezu vollständig überdecken, wobei jedoch zwischen den Randbereichen 8 und 9 der Ausnehmung 4 und den Vorsprüngen 17 und 18 des Spulenträgers 14 ein Bewegungsspalt verbleibt, der eine Beweglichkeit des Spulenträgers 14 gegenüber dem Grundkörper 2 gewährleistet.In the central area of the recess 4th is the bobbin designed purely as an example as a printed circuit 14 a coil arrangement 67 arranged, which can also be referred to as a carrier part and which in the representation of the 6 is shown in more detail. The coil carrier is an example 14 formed as a plane parallel plate with mutually parallel, opposing surface areas. The coil former 14 has a rectangular base, on which protrusions projecting laterally on opposite side surfaces 17th , 18th connect, which also have a rectangular base area. The tabs 17th and 18th are dimensioned such that they each have the lead 15 that in the edge area 8th and in the same way in the edge area 9 is intended to cover almost completely, but between the edge regions 8th and 9 the recess 4th and the ledges 17th and 18th of the bobbin 14 a movement gap remains, which is a mobility of the bobbin 14 towards the main body 2nd guaranteed.

Der Spulenträger 14 ist an seinen größten Oberflächen jeweils mit einer Schaltungsträgerfläche 19 und 20 versehen, die zur Ausbildung von elektrisch getrennten Leiterbahnen in leitfähige und nicht leitfähige Bereiche strukturiert sind. Rein exemplarisch sind zumindest auf der Schaltungsträgerfläche 19 elektronische Bauteile 21 angeordnet, bei denen es sich exemplarisch um Zenerdioden handelt, die für eine Schutzbeschaltung der nachstehend näher beschriebenen Spulenanordnung 67 eingesetzt werden.The coil former 14 is on its largest surfaces each with a circuit carrier surface 19th and 20th provided, which are structured to form electrically separate conductor tracks in conductive and non-conductive areas. At least on the circuit carrier surface are purely exemplary 19th electronic components 21st arranged, which are exemplary Zener diodes for a protective circuit of the coil arrangement described in more detail below 67 be used.

Die Spulenanordnung 67 umfasst neben dem Spulenträger 14 auf der Schaltungsträgerfläche 19 und auf der Schaltungsträgerfläche 20 angeordnete Magnetspulen 22, 23, die in der 6 zu sehen sind. Beispielhaft sind die Magnetspulen 22 und 23 in identischer Weise als Kastenspulen ausgeführt und umfassen jeweils einen rahmenförmig ausgebildeten Spulenkörper 24. Der Spulenkörper 24 umfasst einen in der 2 geschnitten dargestellten Wickelkörper 25 mit einem gemäß der Darstellung der 5 und 6 rechteckigen Querschnitt und ist von einer Ausnehmung 26 mit ebenfalls rechteckigem Querschnitt vollständig durchsetzt. Jeweils endseitig an einer oberen Stirnseite und an einer unteren Stirnseite weist der Spulenkörper 24 einen nach außen über den Wickelkörper 25 abragenden umlaufenden Bund 27 auf. Jeder Bund 27 ist gemäß der Darstellung der 2 ebenfalls mit einem rechteckigen Querschnitt ausgebildet und bestimmt eine beispielhaft eben ausgeführte Oberseite 28 bzw. eine in der 6 sichtbare, eben ausgebildete und flächig am Spulenträger 14 anliegende Unterseite 68. Auf den Wickelkörper 25 sind eine Vielzahl von Spulenwindungen 29 aufgewickelt, die beispielsweise von einem Kupferlackdraht gebildet sind. Aufgrund der rechteckigen Gestalt des Wickelkörpers 25 weisen die Magnetspulen 22 und 23 zumindest abschnittsweise geradlinig ausgebildete Spulenabschnitte 30, 31, 32 und 33 auf. Dabei sind für die Funktion der Ventileinrichtung 1 die benachbart zu den Flussleitern 11 und 12 angeordneten Spulenabschnitte 30 und 31 von besonderer Bedeutung, da diese bei Anlegen eines Spulenstroms durch magnetische Wechselwirkung mit dem von den Permanentmagneten 65 bereitgestellten magnetischen Fluss 13 die Lorentzkräfte hervorrufen, die die gewünschte Relativbewegung des Spulenträgers 14 mit den daran aufgenommenen Magnetspulen 22 und 23 gegenüber dem Grundkörper 2 bewirken.The coil arrangement 67 includes next to the bobbin 14 on the circuit board surface 19th and on the circuit board surface 20th arranged solenoids 22 , 23 that in the 6 you can see. The solenoids are an example 22 and 23 designed in an identical manner as box coils and each comprise a frame-shaped coil body 24th . The bobbin 24th includes one in the 2nd shown winding body 25th with one according to the representation of the 5 and 6 rectangular cross section and is of a recess 26 with a rectangular cross-section. The coil former has ends at each end on an upper end face and on a lower end face 24th one outwards over the winding body 25th protruding all-round waistband 27th on. Every bundle 27th is according to the representation of the 2nd likewise designed with a rectangular cross-section and determines an example of a flat top 28 or one in the 6 visible, evenly formed and flat on the bobbin 14 adjacent underside 68 . On the winding body 25th are a large number of coil turns 29 wound, which are formed for example by a copper wire. Because of the rectangular shape of the winding body 25th point the solenoids 22 and 23 at least in sections straight coil sections 30th , 31 , 32 and 33 on. They are responsible for the function of the valve device 1 the adjacent to the river ladders 11 and 12 arranged coil sections 30th and 31 of particular importance, as this occurs when a coil current is applied by magnetic interaction with that of the permanent magnet 65 provided magnetic flux 13 the Lorentz forces cause the desired relative movement of the bobbin 14 with the magnetic coils attached to it 22 and 23 towards the main body 2nd cause.

Die Herstellung der Spulenwicklungen für die Magnetspulen 22 und 23 erfolgt durch einen Wickelvorgang der Spulenwindungen 29 um eine Wickelachse 60, wie sie in den 1 und 2 exemplarisch eingezeichnet ist.The manufacture of the coil windings for the magnetic coils 22 and 23 takes place by a winding process of the coil turns 29 around a winding axis 60 as in the 1 and 2nd is shown as an example.

Bei der Relativbewegung des Spulenträgers 14 mit den daran aufgenommenen Magnetspulen 22 und 23 gegenüber dem Grundkörper 2 soll es sich um eine reine Schwenkbewegung des Spulenträgers 14 gegenüber dem Grundkörper 2 um eine Schwenkachse 34 handeln. Um diese Relativbewegung, vorzugsweise als ausschließliche Bewegung, zwischen dem Spulenträger 14 und dem Grundkörper 2 zu gewährleisten, sind an der Unterseite 35 des Spulenträgers 14 im Bereich der Vorsprünge 17 und 18 jeweils Ausnehmungen 36 und 37 ausgebildet. Dabei ist die Ausnehmung 36 rein exemplarisch als Nut ausgebildet, die längs der Schwenkachse 34 verläuft und die beispielhaft einen V-förmigen Querschnitt aufweist. Die Ausnehmung 37 ist rein exemplarisch kegelabschnittsförmig ausgebildet, wobei ein Zentrum der Ausnehmung 37 ebenfalls auf der Schwenkachse 34 angeordnet ist. Die beiden Ausnehmungen 36 und 37 sind jeweils für einen Eingriff einer Erhebung ausgebildet, die an den Vorsprüngen in den Randbereichen 8 und 9 der Ausnehmung 4 vorgesehen sind.With the relative movement of the bobbin 14 with the magnetic coils attached to it 22 and 23 towards the main body 2nd it should be a pure swivel movement of the bobbin 14 towards the main body 2nd about a pivot axis 34 act. About this relative movement, preferably as an exclusive movement, between the coil carrier 14 and the main body 2nd to ensure are at the bottom 35 of the bobbin 14 in the area of the projections 17th and 18th recesses each 36 and 37 educated. Here is the recess 36 formed purely by way of example as a groove along the pivot axis 34 runs and which has, for example, a V-shaped cross section. The recess 37 is designed purely as an example in the shape of a cone section, with a center of the recess 37 also on the swivel axis 34 is arranged. The two recesses 36 and 37 are each designed to engage an elevation on the projections in the edge areas 8th and 9 the recess 4th are provided.

In der Darstellung der 1 ist eine Erhebung 38, die rein exemplarisch als Kegel am Vorsprung 15 ausgebildet ist, zu erkennen. Diese Erhebung 38 ist für einen Eingriff in die Ausnehmung 37 vorgesehen, wie dies auch in der 1 dargestellt ist, und bildet ein Festlager, das lediglich schwenkbewegliche Relativbewegungen des Spulenträgers 14 gegenüber dem Grundkörper 2 ermöglicht. Rein exemplarisch ist die Erhebung 38 endseitig an einer Madenschraube 70 angebracht, die in eine Gewindebohrung 71 des Grundkörpers 2 eingeschraubt ist und eine Einstellung des zusammen mit der Ausnehmung 37 gebildeten Festlagers ermöglicht. Ferner ist beispielhaft vorgesehen, dass ein Spitzenwinkel der Erhebung 38 kleiner als ein Spitzenwinkel der Ausnehmung 37 ist, so dass eine Schwenkbewegung zwischen dem Spulenträger 14 gegenüber dem Grundkörper 2 ermöglicht wird.In the representation of the 1 is an elevation 38 that are purely exemplary as a cone on the ledge 15 is trained to recognize. This survey 38 is for an intervention in the recess 37 provided, as also in the 1 is shown, and forms a fixed bearing, the only pivotable relative movements of the bobbin 14 towards the main body 2nd enables. The survey is purely exemplary 38 at the end of a grub screw 70 attached into a threaded hole 71 of the basic body 2nd is screwed in and an adjustment of the together with the recess 37 formed fixed bearing allows. Furthermore, it is provided as an example that a peak angle of the elevation 38 smaller than a tip angle of the recess 37 is so that a pivotal movement between the bobbin 14 towards the main body 2nd is made possible.

Im Randbereich 9 ist eine weitere, nicht dargestellte Erhebung an einem ebenfalls nicht dargestellten Vorsprung ausgebildet, die ebenfalls als Kegel ausgebildet ist und die für einen Eingriff in die nutförmige Ausnehmung 36 vorgesehen ist. Hierdurch wird ein Loslager gebildet, das neben einer Schwenkbewegung um die Schwenkachse 34 auch eine Verschiebung des Spulenträgers 14 längs der Schwenkachse ermöglichen würde. Aufgrund der rein exemplarischen Kombination des vorstehend beschriebenen Festlagers mit dem vorstehend beschriebenen Lager wird ein statisch bestimmtes Schwenklager 39 für die Lagerung des Spulenträgers 14 gegenüber dem Grundkörper 2 gebildet, das ausschließlich eine Schwenkbewegung um die Schwenkachse 34 ermöglicht.At the edge 9 is a further, not shown elevation formed on a projection, also not shown, which is also designed as a cone and which for engagement in the groove-shaped recess 36 is provided. In this way, a floating bearing is formed, which in addition to a pivoting movement about the pivot axis 34 also a displacement of the bobbin 14 would allow along the pivot axis. Due to the purely exemplary combination of the fixed bearing described above with the bearing described above, a statically determined pivot bearing 39 for the storage of the bobbin 14 towards the main body 2nd formed, which is only a pivoting movement about the pivot axis 34 enables.

Rein exemplarisch ist vorgesehen, dass die Spulenkörper 24 jeweils an einer dem Spulenträger 14 zugewandten Oberfläche mit Zungen 69 versehen sind, die derart angeordnet sind, dass eine Montage der beiden Spulenkörper 24 an den Spulenträger nur in genau einer Ausrichtung möglich ist. Vorzugsweise ragen die Zungen 69 nach der Montage an den Spulenkörper 14 bis zur Oberfläche des jeweils gegenüberliegenden Spulenkörpers 14 und stellen damit auch eine vorgebbare Beabstandung der Spulenkörper 14 zueinander sicher.By way of example only, it is provided that the coil former 24th each on one of the coil carriers 14 facing surface with tongues 69 are provided, which are arranged such that an assembly of the two bobbins 24th on the coil carrier is only possible in exactly one orientation. The tongues preferably protrude 69 after mounting on the bobbin 14 to the surface of the opposite bobbin 14 and thus also provide a predeterminable spacing of the coil formers 14 safe to each other.

Um eine definierte Anlage des Spulenträgers 14 am Grundkörper 2 zu gewährleisten, sind in den Randbereichen 8 und 9 jeweils Federanordnungen 40 angeordnet, die zur Ausübung von Druckkräften auf den Spulenträger 14 ausgebildet sind. Diese Druckkräfte bewirken, dass der Spulenträger 14 an den Erhebungen anliegt, die am Grundkörper 2 ausgebildet sind und von denen die Erhebung 38 in der 1 dargestellt ist, wodurch die gewünschte Schwenkbeweglichkeit um die Schwenkachse 34 ermöglicht wird.To a defined system of the bobbin 14 on the main body 2nd are to be ensured in the peripheral areas 8th and 9 each spring arrangements 40 arranged to exert compressive forces on the bobbin 14 are trained. These compressive forces cause the bobbin 14 abuts the elevations on the base body 2nd are trained and of which the survey 38 in the 1 is shown, whereby the desired pivoting mobility about the pivot axis 34 is made possible.

Eine nähere Darstellung der Federanordnungen 40 ist der 4 zu entnehmen. Rein exemplarisch ist die Federanordnung 40 aus einem bandförmigen, federelastischen Material, insbesondere Federstahl oder Kupfer-Beryllium, hergestellt und spiegelsymmetrisch zu einer Spiegelachse 41 ausgebildet. Die Federanordnung 40 kann funktional in beispielsweise drei Abschnitte unterteilt werden, die jeweils wenigstens eine spezifische Funktion erfüllen. Exemplarisch ist vorgesehen, dass die Federanordnung 40 jeweils endseitig angeordnete, erste Federabschnitte 42, einen zentral angeordneten zweiten Federabschnitt 43 sowie jeweils zwischen dem ersten und dem zweiten Federabschnitt angeordnete dritte Federabschnitte 44 aufweist.A closer look at the spring arrangements 40 is the 4th refer to. The spring arrangement is purely exemplary 40 made of a band-shaped, spring-elastic material, in particular spring steel or copper beryllium, and mirror-symmetrical to a mirror axis 41 educated. The spring arrangement 40 can be functionally divided into, for example, three sections, each of which fulfills at least one specific function. It is provided as an example that the spring arrangement 40 first spring sections arranged at each end 42 , a centrally located second spring section 43 and third spring sections arranged between the first and the second spring section 44 having.

Der erste Federabschnitt 42 ist zur Festlegung der Federanordnung 40 im Grundkörper 2 ausgebildet und ist zu diesem Zweck mehrfach abgewinkelt. Ein Endbereich 45 des ersten Federabschnitts 42 ist mit einem schmalen Querschnitt ausgebildet und durchsetzt eine Ausnehmung 46, die in einem Schenkel 47 des L-förmig ausgebildeten dritten Federabschnitts 44 vorgesehen ist. Ferner ist der Endbereich 45 hinter der Ausnehmung 46 rein exemplarisch rechtwinklig abgewinkelt und verläuft somit bereichsweise parallel zum Schenkel 47 auf. Auf der anderen Seite des Schenkels 47 weist der erste Federabschnitt 42 den gleichen Querschnitt wie auch die übrigen Federabschnitte 43 und 44 auf und ist zunächst spitzwinklig und anschließend stumpfwinklig geformt, um abschließend mit einer 90-Grad-Biegung in den Schenkel 47 überzugehen. Durch diese Geometrie des ersten Federabschnitts 42 ist es möglich, ein nicht dargestelltes Kabel kraftschlüssig in einen Spalt 48 zwischen dem Endbereich 45 und dem Schenkel 47 aufzunehmen. Alternativ kann vorgesehen sein, einen ebenfalls nicht dargestellten Kontaktstift kraftschlüssig in einem spitzwinklig zulaufenden Spalt zwischen dem ersten Federabschnitt 42 und einer gegenüberliegenden Innenoberfläche 49 des Grundkörpers 2 aufzunehmen. Mit Hilfe des nicht dargestellten Kabels oder des nicht dargestellten Kontaktstifts kann eine elektrische Verbindung der Federanordnung 40 mit einer nicht dargestellten Stromquelle hergestellt werden.The first section of spring 42 is to determine the spring arrangement 40 in the basic body 2nd trained and is angled several times for this purpose. An end area 45 of the first spring section 42 is formed with a narrow cross section and passes through a recess 46 that in one leg 47 of the L-shaped third spring section 44 is provided. Furthermore, the end area 45 behind the recess 46 as an example, angled at right angles and thus runs parallel to the leg in some areas 47 on. On the other side of the thigh 47 has the first spring section 42 the same cross section as the other spring sections 43 and 44 and is initially acute-angled and then obtuse-angled, followed by a 90-degree bend in the leg 47 to pass over. This geometry of the first spring section 42 it is possible to force fit a cable, not shown, into a gap 48 between the end area 45 and the thigh 47 to record. Alternatively, provision can be made for a contact pin, likewise not shown, to be non-positively in a gap tapering at an acute angle between the first spring section 42 and an opposite inner surface 49 of the basic body 2nd to record. An electrical connection of the spring arrangement can be made with the aid of the cable (not shown) or the contact pin (not shown) 40 be produced with a power source, not shown.

An den ersten Federabschnitt 42 schließt sich der L-förmig ausgebildete dritte Federabschnitt 44 an, dessen Schenkel 47 und 51 exemplarisch zumindest nahezu gleich lang ausgebildet sind. Der in der 2 senkrecht ausgerichtete Schenkel 47 des dritten Federabschnitts 44 ist gemäß der Darstellung der 1 parallel zu einer längsten Kante des Vorsprungs 16 des Grundkörpers 2 ausgerichtet. Der in der 2 waagerecht ausgerichtete Schenkel 51 des dritten Federabschnitts 44 geht in einen rechtwinklig dazu ausgerichteten Schenkel 52 des W-förmig ausgebildeten zweiten Federabschnitts 43 über. Dieser Schenkel 52 des zweiten Federabschnitts 43 geht in einer spitzenwinkligen Krümmung in einen schräg verlaufenden Schenkel über, der seinerseits in einer stumpfwinkligen Krümmung in einen gemäß der Darstellung der 2 waagerecht ausgerichteten Schenkel übergeht. Eine in der 2 nach unten gewandte Außenfläche der spitzwinkligen Krümmung zwischen dem Schenkel und dem Schenkel bildet einen Kontaktbereich 55, mit dem die Federanordnung 40 am Spulenträger 14 aufliegt.At the first spring section 42 closes the L-shaped third spring section 44 on whose thigh 47 and 51 are at least almost the same length, for example. The Indian 2nd vertically aligned legs 47 the third spring section 44 is according to the representation of the 1 parallel to a longest edge of the protrusion 16 of the basic body 2nd aligned. The Indian 2nd horizontally aligned legs 51 the third spring section 44 goes into a leg at right angles to it 52 of the W-shaped second spring section 43 about. That thigh 52 of the second spring section 43 merges into an oblique leg in an acute-angled curvature, which in turn has an obtuse-angled curvature in one as shown in FIG 2nd horizontally aligned leg. One in the 2nd downward facing outer surface of the acute-angled curvature between the leg and the leg forms a contact area 55 with which the spring assembly 40 on the bobbin 14 lies on.

Wie aus der Darstellung der 1 entnommen werden kann, sind am Spulenträger 14 zwei zu den jeweiligen Kontaktbereichen 55 der Federanordnung 40 korrespondierende Kontaktflächen 56 ausgebildet, die über nicht näher dargestellte Leiterbahnen in elektrischer Verbindung mit ebenfalls nicht dargestellten Spulenwindungen der Magnetspulen 22 und 23 stehen. Aufgrund der zwei am Grundkörper 2 vorgesehenen Federanordnungen 40 ist somit eine vollständige elektrische Versorgung der beiden Magnetspulen 22 und 23 möglich.As from the representation of the 1 can be removed are on the bobbin 14 two for the respective contact areas 55 the spring arrangement 40 corresponding contact areas 56 formed, the conductor tracks, not shown, in electrical connection with coil turns of the solenoids, also not shown 22 and 23 stand. Because of the two on the body 2nd provided spring arrangements 40 is thus a complete electrical supply for the two solenoids 22 and 23 possible.

Für eine Verwendung der Ventileinrichtung 1 als elektromechanischer Aktor eines Fluidventils sind im Grundkörper 2 rein exemplarisch zwei Fluidkanäle 61 ausgebildet, die beide den Vorsprung 15 durchsetzen und sich von einem Fluidanschluss 62 an einer Außenoberfläche des Grundkörpers 2 bis zu einer Fluiddüse 63, die etwas oberhalb des Vorsprungs 15 gegenüberliegend zum Spulenträger 14 ausmündet erstrecken. Ein Fluidstrom durch die beiden Fluidkanäle 61 wird in Abhängigkeit von einer Einstellung des Spulenträgers 14, der in der Art eines Ventilglieds wirkt, beeinflusst.For use of the valve device 1 as an electromechanical actuator of a fluid valve are in the base body 2nd purely as an example, two fluid channels 61 trained, both the lead 15 prevail and get away from a fluid connection 62 on an outer surface of the base body 2nd up to a fluid nozzle 63 that are slightly above the ledge 15 opposite to the coil carrier 14 extends outward. A fluid flow through the two fluid channels 61 will depend on a setting of the bobbin 14 , which acts in the manner of a valve member.

Rein exemplarisch ist vorgesehen, dass die Federanordnung 40 aufgrund ihrer spiegelsymmetrischen Gestalt an den beiden Kontaktflächen 56 jeweils die gleiche Druckkraft auf den Spulenträger 14 ausüben, so dass sich dieser ohne einen Spulenstrom durch die Magnetspulen 22 und 23 in der Gleichgewichtsstellung gemäß der 1 befindet. In dieser Gleichgewichtsstellung ist beispielsweise eine parallele Ausrichtung der Schaltungsträgerflächen 19 und 20 zur Oberseite 3 des Grundkörpers gewährleistet. Findet hingegen eine Strombeaufschlagung der Magnetspulen 22 und 23 statt, so führen die aufgrund der elektromagnetischen Wechselwirkungen zwischen dem Strom durch die Spulenwindungen 29 und dem magnetischen Fluss der Permanentmagnete 11 und 12 auftretenden Lorentzkräfte gemäß der so genannten „Rechte-Hand-Regel“ zu einem Drehmoment auf den Spulenträger 14 um die Schwenkachse 34. Durch dieses Drehmoment können die Druckkräfte der Federanordnungen 40 überwunden werden, so dass eine Schwenkbewegung des Spulenträgers 14 mit den daran aufgenommenen Magnetspulen 22, 23 um die Schwenkachse 34 stattfindet, wobei die beiden Federanordnungen 40 elastisch deformiert werden. Aufgrund der Gestaltung der beiden Federanordnungen 40 findet zumindest für die in der Realität auftretenden kleinen Schwenkwinkel zwischen Spulenträger 14 und Grundkörper 2, die einen Betrag von 10 Grad nicht überschreiten, keine reibungsbehaftete Relativbewegung zwischen den Kontaktbereichen 55 und den Kontaktflächen 56 statt, wenn von einer Abwälzbewegung der Kontaktbereichen 55 auf den Kontaktflächen 56 abgesehen wird, die jedoch keine nennenswerten Reibungsverluste mit sich bringt. Nach einer Beendigung einer Stromzufuhr auf die Magnetspulen 22, 23 verschwinden die Lorentzkräfte, so dass die in den Federanordnungen 40 gespeicherte Deformationsenergie für eine Rückstellbewegung des Spulenträgers 14 in die Gleichgewichtstellung gemäß der 1 genutzt werden kann.It is provided purely by way of example that the spring arrangement 40 due to their mirror-symmetrical shape on the two contact surfaces 56 always the same pressure on the bobbin 14 exercise so that it passes through the solenoids without a coil current 22 and 23 in the equilibrium position according to the 1 located. In this equilibrium position there is, for example, a parallel alignment of the circuit carrier surfaces 19th and 20th to the top 3rd of the base body guaranteed. On the other hand, finds a current applied to the solenoids 22 and 23 instead, they lead through the coil turns due to the electromagnetic interactions between the current 29 and the magnetic flux of the permanent magnets 11 and 12 occurring Lorentz forces according to the so-called "right-hand rule" to a torque on the coil carrier 14 about the pivot axis 34 . Due to this torque, the compressive forces of the spring assemblies 40 be overcome, so that a pivoting movement of the bobbin 14 with the magnetic coils attached to it 22 , 23 about the pivot axis 34 takes place, the two spring arrangements 40 be deformed elastically. Due to the design of the two spring arrangements 40 finds at least for the small swivel angle between the coil carrier that occurs in reality 14 and basic body 2nd that do not exceed an amount of 10 degrees, no frictional relative movement between the contact areas 55 and the contact areas 56 instead of from a rolling motion of the contact areas 55 on the contact areas 56 is disregarded, which, however, does not result in any significant friction losses. After the power supply to the solenoids has ended 22 , 23 the Lorentz forces disappear, so that in the spring assemblies 40 stored deformation energy for a return movement of the coil carrier 14 in the equilibrium position according to the 1 can be used.

Ferner kann vorgesehen sein, an der Oberseite 3 des Grundkörpers 2 einen Abschlussdeckel 72 anzubringen, der zusammen mit dem Grundkörper 2 ein Ventilgehäuse bildet, das ein durch die Ausnehmung 4 bestimmtes Raumvolumen abschließt und dadurch die in der Ausnehmung 4 aufgenommenen, vorstehend näher beschriebenen Komponenten gegenüber Umgebungseinflüssen schützt. Bevorzugt ist vorgesehen, dass ein Raumvolumen innerhalb des Ventilgehäuses, das nicht von Komponenten der Ventileinrichtung 1 eingenommen ist, möglichst gering ist, um hierdurch den Anforderungen des Explosionsschutzes in günstiger Weise nachkommen zu können.It can also be provided on the top 3rd of the basic body 2nd an end cover 72 attach that together with the main body 2nd forms a valve housing which is a through the recess 4th closes certain volume of space and thereby that in the recess 4th Protected components, described in more detail above, protects against environmental influences. It is preferably provided that a volume of space within the valve housing that is not of components of the valve device 1 is taken, is as low as possible in order to be able to meet the requirements of explosion protection in a favorable manner.

Bei der in 9 dargestellten zweiten Ausführungsform einer Ventileinrichtung 101 handelt es sich um eine Variante der Ventileinrichtung 1 gemäß den 1 bis 8. Während der grundsätzliche Aufbau der Ventileinrichtung 101 zumindest ähnlich zum Aufbau der Ventileinrichtung 1 ist, unterscheidet sich die Ventileinrichtung 101 durch die Ausgestaltung der Lagereinrichtung sowie des Ventilgehäuses 174 und dem Verzicht auf eine separat ausgebildete Federanordnung, wie sie aus der Ventileinrichtung 1 bekannt ist.At the in 9 illustrated second embodiment of a valve device 101 is a variant of the valve device 1 according to the 1 to 8th . During the basic construction of the valve device 101 at least similar to the structure of the valve device 1 the valve device differs 101 through the design of the bearing device and the valve housing 174 and dispensing with a separately designed spring arrangement, as is the case with the valve device 1 is known.

Die Spulenanordnung 167 der Ventileinrichtung 101 weist keine Unterschiede im Hinblick auf die Gestaltung der Magnetspulen 122 und 123 verglichen mit der Ventileinrichtung 1 auf, jedoch ist der auch als Trägerteil bezeichnete Spulenträger 114 abweichend vom Spulenträger 14 ausgebildet. Der Spulenträger 114, der in gleicher Weise wie der Spulenträger 14 als gedruckte Schaltung oder Leiterplatte, insbesondere aus dem Material FR4, hergestellt sein kann und nicht näher dargestellte Leiterbahnen umfassen kann, ist in eine Grundplatte 175 und zwei über elastische Gelenkfedern 177 mit der Grundplatte 175 verbundene Befestigungsplatten 176 aufgeteilt. Dabei sind die Befestigungsplatten 176 mit Durchgangsbohrungen 178 versehen, die eine Befestigung der jeweiligen Befestigungsplatte 176 an einer, vorzugsweise eben ausgebildeten, Anlagefläche 179 im Ventilgehäuse 174 ermöglichen. Beispielhaft ist vorgesehen, dass eine Festlegung der Befestigungsplatten 176 am Ventilgehäuse 174 mittels sogenannten Kerbnägel erfolgt, die mit einer vorgebbaren Montagekraft durch die Durchgangsbohrungen 178 in nicht näher dargestellte Aufnahmebohrungen in den Anlageflächen 179 eingepresst werden, um eine kraftsymmetrische Aufhängung der Spulenanordnung 167 im Ventilgehäuse 174 zu gewährleisten. Die Gelenkfedern 177 können beispielsweise aus einem metallischen Material, insbesondere aus Federstahl oder Kupfer-Beryllium, hergestellt sein. Hierdurch wird zum einen eine Schwenkbeweglichkeit der Grundplatte 175 mit den daran angebrachten Magnetspulen 122, 123 gegenüber dem Ventilgehäuse 174 gewährleistet, ferner dienen die Gelenkfedern 177 dazu, eine Grundstellung für die Spulenanordnung vorzugeben, wenn keine Stromversorgung der Magnetspulen 122, 123 vorliegt. Darüber hinaus ermöglichen die Gelenkfedern 177 gegebenenfalls eine elektrische Verbindung zwischen dem Ventilgehäuse und daran angebrachten, nicht näher dargestellten Versorgungsanschlüssen und den Magnetspulen 122, 123. Vorzugsweise sind die Gelenkfedern jeweils symmetrisch ausgeführt und weisen randseitige Ausnehmungen 180 auf, durch die die jeweilige Gelenkfeder 177 einen Minimalquerschnitt erlangt, der eine Lage der Schwenkachse 134 bestimmt. Das Ventilgehäuse 174 umfasst eine obere Hälfte 181 sowie eine untere Hälfte 182, die jeweils zur Aufnahme von plattenförmigen Flussleitern 111, 112 ausgebildet sind und rein exemplarisch mittels einer Rastverbindung miteinander gekoppelt werden können. Abweichend von der Ventileinrichtung 1 sind bei der Ventileinrichtung 101 in der unteren Hälfte 182 zwei Mündungsöffnungen 183, 184 von Fluidkanälen vorgesehen, die die untere Hälfte 182 jeweils von nicht näher dargestellten Fluidanschlüssen bis in den jeweiligen Ventilraum durchsetzen und jeweils gegenüberliegend zur Unterseite der Grundplatte 175 angeordnet sind. Dementsprechend kann die Spulenanordnung 167 ausgehend von einer nicht näher dargestellten Neutrallage, bei der beide Mündungsöffnungen 183 und 184 freigegeben sind, durch eine Schwenkbewegung um die Schwenkachse 134, die wahlweise im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn erfolgen kann und von der Stromrichtung des in die Magnetspulen 122, 123 eingeprägten Stroms abhängt, jeweils eine der beiden Mündungsöffnungen 183, 184 abdecken und somit einen Einfluss auf einen Fluidstrom nehmen, der durch den jeweiligen Fluidkanal bereitgestellt wird, der der jeweiligen Mündungsöffnung 183, 184 zuordnet ist.The coil arrangement 167 the valve device 101 has no differences with regard to the design of the magnetic coils 122 and 123 compared to the valve device 1 on, however, is also referred to as the carrier part 114 different from the coil carrier 14 educated. The coil former 114 that works in the same way as the bobbin 14 can be made as a printed circuit or printed circuit board, in particular from the material FR4, and can comprise conductor tracks, not shown, is in a base plate 175 and two over elastic hinge springs 177 with the base plate 175 connected mounting plates 176 divided up. Here are the mounting plates 176 with through holes 178 provided that an attachment of the respective mounting plate 176 on a, preferably flat, contact surface 179 in the valve housing 174 enable. As an example, provision is made for the fixing plates to be fixed 176 on the valve housing 174 by means of so-called notch nails, which can be set through the through holes with a predeterminable assembly force 178 in receiving bores, not shown, in the contact surfaces 179 be pressed in to a force-symmetrical suspension of the coil arrangement 167 in the valve housing 174 to guarantee. The hinge springs 177 can for example be made of a metallic material, in particular spring steel or copper beryllium. On the one hand, this makes the base plate pivotable 175 with the magnetic coils attached to it 122 , 123 opposite the valve housing 174 guaranteed, also serve the hinge springs 177 to provide a basic position for the coil arrangement when there is no power supply to the magnetic coils 122 , 123 is present. In addition, the articulated springs allow 177 if necessary, an electrical connection between the valve housing and attached supply connections, not shown, and the solenoids 122 , 123 . The articulated springs are preferably each symmetrical and have recesses on the edge 180 through which the respective hinge spring 177 obtains a minimum cross-section, which is a position of the pivot axis 134 certainly. The valve housing 174 includes an upper half 181 as well as a lower half 182 , each for receiving plate-shaped flow conductors 111 , 112 are formed and can be coupled to one another purely by way of example by means of a latching connection. Deviating from the valve device 1 are with the valve device 101 in the lower half 182 two mouth openings 183 , 184 provided by fluid channels that make up the lower half 182 Push each through fluid connections, not shown, into the respective valve chamber and opposite each other to the underside of the base plate 175 are arranged. Accordingly, the coil arrangement 167 starting from a neutral position, not shown, in which both mouth openings 183 and 184 are released by a pivoting movement about the pivot axis 134 , which can be done either clockwise or counterclockwise and from the direction of current to the solenoids 122 , 123 depends on the impressed current, one of the two orifices 183 , 184 cover and thus have an influence on a fluid flow, which is provided by the respective fluid channel, that of the respective mouth opening 183 , 184 is assigned.

Claims (10)

Ventileinrichtung zur Beeinflussung eines Fluidstroms, mit einem Ventilraum (4), der in einem Ventilgehäuse (174) ausgebildet ist und in dem eine Spulenanordnung (67; 167) sowie eine Permanentmagnetanordnung (65; 165) angeordnet sind, mit einem Fluidkanal, der von einem Fluidanschluss (62) an einer Außenoberfläche des Ventilgehäuses (174) bis zu einer gegenüberliegend zur Spulenanordnung (67; 167) angeordneten Mündungsöffnung (183, 184) im Ventilraum (4; 104) erstreckt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenanordnung (67; 167) schwenkbeweglich im Ventilgehäuse (4; 104) gelagert ist und von einer Spulenausnehmung (26; 126) durchsetzt ist und dass die Permanentmagnetanordnung (65; 165) im Ventilgehäuse (4; 104) festgelegt ist und in die Spulenausnehmung (26; 126) hineinragt, wobei die Spulenanordnung (67; 167) für eine Freigabe oder Blockierung der Mündungsöffnung (183, 184) des Fluidkanals in Abhängigkeit von einer Schwenkstellung der Spulenanordnung (67; 167) gegenüber dem Ventilgehäuse (4; 104) ausgebildet ist.Valve device for influencing a fluid flow, with a valve chamber (4) which is formed in a valve housing (174) and in which a coil arrangement (67; 167) and a permanent magnet arrangement (65; 165) are arranged, with a fluid channel which is provided by a Fluid connection (62) on an outer surface of the valve housing (174) extends to an opening (183, 184) in the valve chamber (4; 104) arranged opposite the coil arrangement (67; 167), characterized in that the coil arrangement (67; 167 ) is pivotally mounted in the valve housing (4; 104) and is penetrated by a coil recess (26; 126) and that the permanent magnet arrangement (65; 165) is fixed in the valve housing (4; 104) and projects into the coil recess (26; 126) , wherein the coil arrangement (67; 167) for releasing or blocking the mouth opening (183, 184) of the fluid channel as a function of a pivoting position of the coil arrangement (67; 167) relative to the valve housing (4; 104) is formed. Ventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenanordnung (67; 167) eine erste Spule (22; 122) und eine zweite Spule (23; 123) aufweist, die an einander entgegengesetzten Oberflächen (19, 20; 119, 120) eines formstabilen Trägerteils (14; 114) angeordnet sind, und dass das Trägerteil (14; 114) eine Lagereinrichtung für die schwenkbewegliche Lagerung der Spulenanordnung (67; 167) gegenüber dem Ventilgehäuse (4; 104) ausbildet oder aufweist.Valve device after Claim 1 , characterized in that the coil arrangement (67; 167) a first coil (22; 122) and a second coil (23; 123), which are arranged on mutually opposite surfaces (19, 20; 119, 120) of a dimensionally stable support part (14; 114), and that the support part (14; 114) has a bearing device for the pivotable mounting of the coil arrangement ( 67; 167) with respect to the valve housing (4; 104). Ventileinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Spulen (22, 23; 122, 123) der Spulenanordnung (67; 167) derart elektrisch miteinander verbunden sind, dass bei Bereitstellung einer Versorgungsspannung an die Spulenanordnung (67; 167) eine Stromrichtung in der ersten Spule (22; 122) einer Stromrichtung in der zweiten Spule (23; 123) entgegengesetzt ist.Valve device after Claim 2 , characterized in that the two coils (22, 23; 122, 123) of the coil arrangement (67; 167) are electrically connected to one another in such a way that when a supply voltage is provided to the coil arrangement (67; 167) a current direction in the first coil ( 22; 122) is opposite to a current direction in the second coil (23; 123). Ventileinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Spulen (22, 23; 122, 123) einen rahmenförmigen Spulenkörper (24; 124) sowie auf den Spulenkörper (24; 124) aufgewickelte Spulenwindungen (29; 129) umfasst, wobei der Spulenkörper (24; 124) wenigstens eine abragende Zunge (69; 169) aufweist, die für einen formschlüssigen Eingriff in eine korrespondierende Ausnehmung des Trägerteils (14; 114) ausgebildet ist, um eine eindeutig vorgebbare Ausrichtung des Spulenkörpers (24; 124) gegenüber dem Trägerteil (14; 114) zu gewährleisten.Valve device after Claim 2 or 3rd , characterized in that each of the coils (22, 23; 122, 123) comprises a frame-shaped coil body (24; 124) and coil windings (29; 129) wound on the coil body (24; 124), the coil body (24; 124 ) has at least one protruding tongue (69; 169), which is designed for a form-fitting engagement in a corresponding recess of the carrier part (14; 114) in order to ensure that the bobbin (24; 124) can be uniquely predefined in relation to the carrier part (14; 114 ) to guarantee. Ventileinrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenanordnung (67) eine Federanordnung (40) zugeordnet ist, die mit einem ersten Federabschnitt (42) am Ventilgehäuse festgelegt ist und mit einem zweiten Federabschnitt (43) kraftübertragend am Trägerteil (14) der Spulenanordnung (67) anliegt, um eine Vorzugsstellung für die Spulenanordnung (67) gegenüber dem Ventilgehäuse zu bestimmen.Valve device after Claim 2 , 3rd or 4th , characterized in that the coil arrangement (67) is assigned a spring arrangement (40) which is fixed to the valve housing with a first spring section (42) and bears with a second spring section (43) in a force-transmitting manner on the carrier part (14) of the coil arrangement (67) in order to determine a preferred position for the coil arrangement (67) in relation to the valve housing. Ventileinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (14) mit einer ersten und einer zweiten Ausnehmung (36, 37) versehen ist, die jeweils für einen Eingriff eines vom Ventilgehäuse in die Ventilausnehmung (4) abragenden Lagermittels (16, 70) ausgebildet sind, wobei die erste der Ausnehmungen (37) mit dem zugeordneten Lagermittel (70) ein Festlager bildet und wobei die zweite der Ausnehmungen (36) mit dem zugeordneten Lagermittel (16) ein Loslager bildet.Valve device after Claim 5 , characterized in that the carrier part (14) is provided with a first and a second recess (36, 37), which are each designed to engage a bearing means (16, 70) projecting from the valve housing into the valve recess (4), wherein the first of the recesses (37) forms a fixed bearing with the associated bearing means (70) and the second of the recesses (36) forms a floating bearing with the associated bearing means (16). Ventileinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (114) einen Grundkörper (175) und zwei beweglich mit dem Grundkörper (175) verbundene Befestigungsplatten (176) aufweist, die am Ventilgehäuse (174) festgelegt sind, wobei zwischen dem Grundkörper (175) und der jeweiligen Befestigungsplatte (176) ein Festkörpergelenk (177) als Lagermittel ausgebildet ist.Valve device after Claim 4 or 5 , characterized in that the carrier part (114) has a base body (175) and two fastening plates (176) which are movably connected to the base body (175) and are fixed to the valve housing (174), the base body (175) and the respective one Mounting plate (176) a solid body joint (177) is designed as a bearing means. Ventileinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jedem der Lagermittel (16, 36, 37, 70) eine Federanordnung (40) zugeordnet ist, wobei jede der Federanordnungen (40) für eine elektrische Verbindung zwischen einem elektrischen Versorgungsanschluss am Ventilgehäuse und der Spulenanordnung (67) ausgebildet ist.Valve device after Claim 6 , characterized in that each of the bearing means (16, 36, 37, 70) is assigned a spring arrangement (40), each of the spring arrangements (40) being designed for an electrical connection between an electrical supply connection on the valve housing and the coil arrangement (67) . Ventileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenanordnung (67; 167) und die Permanentmagnetanordnung (65; 165) zusammen mit Flussleitelementen (11, 12; 111, 112), die jeweils gegenüberliegend zu einander entgegengesetzten Stirnseiten der Spulenanordnung (67; 167) im Ventilraum (4; 104) angeordnet sind, einen elektrodynamischen Antrieb bilden.Valve device according to one of the preceding claims, characterized in that the coil arrangement (67; 167) and the permanent magnet arrangement (65; 165) together with flux guiding elements (11, 12; 111, 112), which are in each case opposite end faces of the coil arrangement (67 ; 167) are arranged in the valve chamber (4; 104) to form an electrodynamic drive. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Trägerteil (14; 114) wenigstens zwei Leiterbahnen ausgebildet sind, die jeweils für eine elektrische Verbindung eines Spulenendes einer Spulenwindung (29; 129) mit einer zugeordneten Kontaktfläche ausgebildet sind, wobei eine elektrische Schutzeinrichtung zwischen benachbarten Leiterbahnen angeordnet ist.Valve device according to one of the Claims 2 to 9 , characterized in that at least two conductor tracks are formed on the carrier part (14; 114), each of which are designed for an electrical connection of a coil end of a coil turn (29; 129) to an associated contact surface, an electrical protective device being arranged between adjacent conductor tracks .
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