DE102016216694A1 - Magnetically actuated valve - Google Patents

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Andreas Jauch
Lothar Kiltz
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein magnetisch betätigbares Ventil, insbesondere Schalt- oder Proportionalventil, zum Öffnen und Schließen eines Fluidflusses durch das Ventil, mit einem magnetisch bewegbaren Schließelement (1), das in eine Öffnungsposition und eine Schließposition bewegbar ist, wobei das Schließelement (1) in der Öffnungsposition eine Ventilöffnung (2) freigibt, sodass der Fluidfluss freigegeben ist, und in der Schließposition die Ventilöffnung (2) schließt, sodass der Fluidfluss geschlossen ist. Vorliegend bildet eine elastische Membran (1) das Schließelement (1), welche die Ventilöffnung (2) aufweist und welche auch zumindest ein magnetisch leitfähiges Element (1A) aufweist, das zumindest abschnittsweise die Ventilöffnung umgibt und zur Bewegung der Membran (1) dient.The invention relates to a magnetically actuated valve, in particular switching or proportional valve, for opening and closing a fluid flow through the valve, with a magnetically movable closing element (1) which is movable to an open position and a closed position, wherein the closing element (1) in the opening position releases a valve opening (2), so that the fluid flow is released, and in the closed position, the valve opening (2) closes, so that the fluid flow is closed. In the present case, an elastic membrane (1) forms the closing element (1) which has the valve opening (2) and which also has at least one magnetically conductive element (1A) which at least partially surrounds the valve opening and serves to move the membrane (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein magnetisch betätigbares Ventil zum Öffnen und Schließen eines Fluidflusses durch das Ventil, mit einem magnetisch bewegbaren Schließelement, das in eine Öffnungsposition und eine Schließposition bewegbar ist, wobei das Schließelement in der Öffnungsposition eine Ventilöffnung freigibt, sodass der Fluidfluss freigegeben ist, und in der Schließposition die Ventilöffnung schließt, sodass der Fluidfluss geschlossen ist.The invention relates to a magnetically actuable valve for opening and closing a fluid flow through the valve, with a magnetically movable closing element which is movable to an open position and a closed position, wherein the closing element in the open position releases a valve opening, so that the fluid flow is released, and in the closed position closes the valve opening, so that the fluid flow is closed.

Ein solches Ventil ist beispielsweise aus der DE 10 2007 012 967 A1 bekannt.Such a valve is for example from the DE 10 2007 012 967 A1 known.

Ein magnetisch betätigbares Ventil besitzt üblicherweise einen translatorisch bewegbaren Anker. Damit es zuverlässig funktioniert, muss die Lagerung des Ankers sehr präzise gefertigt sein. Dabei handelt es sich in der Regel um eine Gleitlagerung, die zur Reibungsreduktion mit Beschichtungen, Folien oder extra Lagerbuchsen versehen sein kann.A magnetically actuated valve usually has a translationally movable armature. For it to work reliably, the bearing of the anchor must be made very precisely. This is usually a plain bearing, which can be provided for friction reduction with coatings, films or extra bearing bushes.

Übliche magnetisch betätigbare Ventile besitzen einen typischen Aufbau mit getrennten Funktionen: Der beweglich gelagerter Anker übt, meist translatorisch, eine Kraft gegen eine metallische Feder aus. Durch diese Kraft wird ein Schließelement bewegt, welches Druckkanäle, also Ventilöffnungen, wahlweise verschießt oder öffnet. In der Pneumatik sind solche Schließelemente oft als Elastomer realisiert, in der Hydraulik hingegen oft aus Metall oder aus einer Metall-Kunststoff-Kombination.Conventional magnetically actuated valves have a typical structure with separate functions: The movable armature exerts, usually translationally, a force against a metallic spring. By this force, a closing element is moved, which pressure ports, ie valve openings, optionally shoots or opens. In pneumatic such closure elements are often realized as an elastomer, in hydraulics, however, often made of metal or of a metal-plastic combination.

Bei einem metallischen Anker bzw. Schließelement, z. B. bei einem Schieberventil oder Sitzventil, muss das Ventilgehäuse exakt passend zu dem jeweiligen Anker bzw. Schließelement gefertigt werden, andernfalls treten Leckagen auf oder das Ventil ist nicht funktionsfähig.In a metallic anchor or closing element, for. As in a slide valve or seat valve, the valve body must be made exactly matching the respective armature or closing element, otherwise leaks occur or the valve is not functional.

Aufgabe ist es, ein einfach herzustellendes elektromagnetisch betätigbares Ventil bereitzustellen Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Hautpanspruchs gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind den Unteransprüchen entnehmbar.The object is to provide an easily actuated electromagnetically actuated valve. This object is achieved by the features of the Hautpanspruchs. Preferred embodiments are the dependent claims.

Demnach wird ein magnetisch betätigbares Ventil zum Öffnen und Schließen eines Fluidflusses durch das Ventil vorgeschlagen. Das Ventil verfügt über ein magnetisch bewegbares Schließelement, das in eine Öffnungsposition und eine Schließposition bewegbar ist. Das Schließelement gibt in der Öffnungsposition eine Ventilöffnung frei, sodass der Fluidfluss freigegeben ist. Demgegenüber verschließt das Schließelement in der Schließposition die Ventilöffnung, sodass der Fluidfluss geschlossen ist.Thus, a magnetically actuable valve is proposed for opening and closing fluid flow through the valve. The valve has a magnetically movable closing element, which is movable to an open position and a closed position. The closing element releases a valve opening in the open position, so that the fluid flow is released. In contrast, the closing element closes the valve opening in the closed position, so that the fluid flow is closed.

Es ist nun vorgesehen, dass das Schließelement durch eine elastische Membran gebildet ist, welche die Ventilöffnung aufweist. Diese Membran weist zumindest ein magnetisch leitfähiges Element auf, das zumindest abschnittsweise die Ventilöffnung umgibt. Das magnetisch leitfähige Element dient zur magnetischen Anziehung der Membran. Es dient also zur Bewegung des Schließelements des Ventils, d. h. der Membran. Durch dieses kann die Membran somit einfach bewegt werden.It is now provided that the closing element is formed by an elastic membrane having the valve opening. This membrane has at least one magnetically conductive element which surrounds the valve opening at least in sections. The magnetically conductive element serves for magnetic attraction of the membrane. It thus serves to move the closing element of the valve, d. H. the membrane. This allows the membrane to be easily moved.

Das magnetisch leitfähige Element ist insbesondere ferromagnetisch ausgebildet. Beispielsweise besteht es aus Eisen. Dies beinhaltet entsprechende Eisenlegierungen. Insbesondere enthält die Membran das magnetisch leitfähige Element. Das Element bildet dann einen integrierten Bestandteil der Membran. Beispielsweise kann das Element dazu in die Membran eingegossen sein bzw. das Element kann mit der Membran umgossen sein. Dies beinhaltet ein vollständiges und teilweises Ein- bzw. Umgießen des Elements mit Membranwerkstoff. Beispielsweise kann das Element zur Bildung der Membran im Spritzgussverfahren mit Membranwerkstoff umspritzt worden sein. Das magnetisch leitfähige Element kann aus mehreren Segmenten gebildet werden. Die Segmente können dann segmentartig um die Ventilöffnung angeordnet sein.The magnetically conductive element is in particular ferromagnetic. For example, it is made of iron. This includes appropriate iron alloys. In particular, the membrane contains the magnetically conductive element. The element then forms an integral part of the membrane. For example, the element can be cast into the membrane or the element can be cast around with the membrane. This includes a complete and partial encapsulation or encapsulation of the element with membrane material. For example, the element for forming the membrane may have been overmolded by injection molding with membrane material. The magnetically conductive element may be formed of a plurality of segments. The segments can then be arranged in segments around the valve opening.

Das magnetisch leitfähige Element ist insbesondere starr. Somit stützt es die Membran im Bereich der Ventilöffnung. Das magnetisch leitfähige Element umgibt die Ventilöffnung insbesondere vollständig oder segmentartig, insbesondere ringförmig. Beispielsweise bildet das magnetisch leitfähige Element also einen Ring oder zumindest ein Ringsegment um die Ventilöffnung. Durch die Ausführung als Ring wird die Membran im Bereich der Ventilöffnung besonders effektiv gestützt und stabilisiert.The magnetically conductive element is in particular rigid. Thus it supports the membrane in the area of the valve opening. The magnetically conductive element surrounds the valve opening in particular completely or segment-like, in particular annular. For example, the magnetically conductive element thus forms a ring or at least one ring segment around the valve opening. The design as a ring, the membrane is particularly effectively supported and stabilized in the valve opening.

Das magnetisch leitfähige Element kann vormagnetisiert sein. Ein vormagnetisiertes Bauteil weist bereits im Ruhezustand ein dauerhaftes und gerichtetes Magnetfeld auf. Es ist dann also permanentmagnetisch. Somit kann das vormagnetisierte Bauteil sowohl magnetisch angezogen, als auch abgestoßen werden. Das Ventil kann durch das vormagnetisierte magnetisch leitfähige Element somit sowohl aktiv geschlossen, als auch geöffnet werden. Eine Öffnungs- und/oder Schließbewegung der Membran kann dadurch beschleunigt werden.The magnetically conductive element may be biased. A pre-magnetized component already has a permanent and directed magnetic field in the idle state. It is then permanent magnetic. Thus, the premagnetized component can both be magnetically attracted and repelled. The valve can thus be actively closed as well as opened by the premagnetized magnetically conductive element. An opening and / or closing movement of the membrane can thereby be accelerated.

Das Ventil kann über zumindest ein Federelement verfügen, welches eine Rückstellung der Membran in ihre Ausgangsstellung bewirkt oder unterstützt. Bei der Ausgangsposition handelt es sich um eine Position, welche die Membran einnimmt oder zumindest bestrebt ist einzunehmen, wenn sich das Ventil in einer Ruhestellung befindet, insbesondere wenn eine Magnetspule zur Bewegung der Membran unbestromt ist und sie daher kein Magnetfeld erzeugt. Die Ausgangsposition kann insbesondere entweder die Öffnungsposition oder die Schließposition sein. Dementsprechend kann das Ventil normal geöffnet (normally-opened) oder normal geschlossen (normally-closed) ausgeführt sein. Die Ausgangsstellung kann auch eine Zwischenposition zwischen der Öffnungsposition und der Schließposition bilden.The valve may have at least one spring element, which causes or supports a return of the membrane to its initial position. The initial position is a position which occupies the membrane or at least endeavors to take when the valve is in a rest position, in particular when a solenoid for moving the Diaphragm is de-energized and therefore does not generate a magnetic field. In particular, the home position may be either the open position or the closed position. Accordingly, the valve may be normally open (normally-opened) or normally closed. The home position may also form an intermediate position between the open position and the closed position.

Bevorzugt weist die Membran das zumindest eine Federelement auf, das eine Rückstellung der Membran in ihre Ausgangsposition bewirkt oder unterstützt. Insbesondere enthält die Membran das Federelement. Das Federelement bildet dann einen integrierten Bestandteil der Membran. Beispielsweise kann das Federelement dazu in die Membran eingegossen sein bzw. das Federelement kann mit der Membran umgossen sein. Dies beinhaltet ein vollständiges und teilweises Ein- bzw. Umgießen des Federelements mit Membranwerkstoff. Beispielsweise kann das Federelement zur Bildung der Membran im Spritzgussverfahren mit Membranwerkstoff umspritzt worden sein.Preferably, the membrane has the at least one spring element, which causes or supports a return of the membrane to its starting position. In particular, the membrane contains the spring element. The spring element then forms an integral part of the membrane. For example, the spring element may be cast into the membrane or the spring element may be cast around with the membrane. This includes a complete and partial encapsulation or encapsulation of the spring element with membrane material. For example, the spring element to form the membrane by injection molding with membrane material may be encapsulated.

Das Federelement ist bevorzugt als Membranfeder ausgeführt. Das Federelement kann mit dem magnetisch leitfähigen Element der Membran in Kontakt stehen. Somit kann der magnetische Fluss im Ventil besser vom Federelement auf das magnetisch leitfähige Element geführt werden. Dies erhöht den magnetischen Fluss und die von der Membran aufgebrachte Stellkraft zur Bewegung der Membran.The spring element is preferably designed as a diaphragm spring. The spring element may be in contact with the magnetically conductive element of the membrane. Thus, the magnetic flux in the valve can be better guided by the spring element on the magnetically conductive element. This increases the magnetic flux and the force applied by the diaphragm to move the diaphragm.

Das Federelement kann selbst magnetisch leitfähig sein, insbesondere ferromagnetisch. Das Federelement kann die Bewegung und das Halten der Membran in der Öffnungs- und/oder Schließstellung somit unterstützen. Auch das Federelement kann vormagnetisiert sein. Das Federelement kann mit einem magnetisch leitfähigen Magnetkörper bzw. einer entsprechenden Struktur des Magnetkörpers des Ventils in Kontakt stehen. Auch hierdurch kann der magnetische Fluss im Ventil verbessert werden.The spring element itself may be magnetically conductive, in particular ferromagnetic. The spring element can thus support the movement and holding of the membrane in the open and / or closed position. Also, the spring element may be biased. The spring element may be in contact with a magnetically conductive magnet body or a corresponding structure of the magnet body of the valve. This also improves the magnetic flux in the valve.

Die Membran ist bevorzugt scheibenförmig ausgeführt, mit der Ventilöffnung in der Mitte der Scheibe. Insbesondere liegt die Membran in der Schließposition mit der Ventilöffnung an einem Anschlag an und verschließt die Ventilöffnung dadurch. Somit wird die Schließfunktion des Ventils einfach realisiert.The membrane is preferably designed disc-shaped, with the valve opening in the middle of the disc. In particular, in the closed position with the valve opening, the membrane bears against a stop and thereby closes the valve opening. Thus, the closing function of the valve is easily realized.

Das Schließelement vereint vorliegend die bei üblichen Ventilen oftmals separat ausgeführten Bauteile Ventilkolben, Rückstell- und Schließ- bzw. Dichtelement sowie die Führung des magnetischen Flusses zur Steuerung der Ventilfunktion. Hierbei ist die Membran bei verhältnismäßig geringer Krafteinwirkung elastisch deformierbar. Die Membran wird zur Steuerung des Fluidflusses also elastisch deformiert.In the present case, the closing element combines the components, which are often separately constructed in conventional valves, of the valve piston, restoring and closing or sealing element and the guidance of the magnetic flux for controlling the valve function. Here, the membrane is elastically deformable at relatively low force. The membrane is thus deformed elastically to control the fluid flow.

Bevorzugt ist die Membran mit magnetisch leitfähigen Partikeln versetzt. Die magnetisch leitfähigen Partikeln in der Membran können insbesondere ferromagnetisch sein. Sie können auch vormagnetisiert sein. Die Partikel liegen insbesondere als feinverteiltes Teilchen in einem Matrixwerkstoff der Membran vor. Beispielsweise kann es sich bei den Partikeln um Eisenpulver oder dergleichen handeln. Der Matrixwerkstoff sorgt für die Elastizität der Membran. Die magnetisch leitfähigen Partikeln sorgen für eine zusätzliche magnetische Leitfähigkeit der Membran. Bei dem Matrixwerkstoff handelt es sich insbesondere um einen Polymer, insbesondere einen Elastomer.Preferably, the membrane is mixed with magnetically conductive particles. The magnetically conductive particles in the membrane may in particular be ferromagnetic. They can also be biased. The particles are present in particular as a finely divided particle in a matrix material of the membrane. For example, the particles may be iron powder or the like. The matrix material ensures the elasticity of the membrane. The magnetically conductive particles provide additional magnetic conductivity of the membrane. The matrix material is in particular a polymer, in particular an elastomer.

Beim Einprägen eines magnetischen Flusses in die Membran führt dieser dazu, dass die Membran ausgelenkt wird und sich dadurch mindestens ein fluidführender Kanal, nämlich die genannte Ventilöffnung, entweder öffnet oder schließt. Bei Abschalten des magnetischen Flusses bewegt sich die zuvor elastisch deformierte Membran wieder in ihre Ausgangsposition zurück und schließt bzw. öffnet somit den zuvor geöffneten bzw. geschlossenen fluidführenden Kanal wieder.When a magnetic flux is injected into the membrane, this causes the membrane to deflect and thereby at least one fluid-conducting channel, namely the valve opening, either opens or closes. When switching off the magnetic flux, the previously elastically deformed membrane moves back to its original position and thus closes or opens the previously opened or closed fluid-carrying channel again.

Die Bewegung der Membran erfolgt insbesondere durch genau eine oder mehrere Magnetspulen. Die Magnetspule erzeugt bei elektrischer Bestromung ein Magnetfeld. Das Magnetfeld bewirkt einen magnetischen Fluss in den magnetisch leitenden Bauteilen der Membran, also in dem magnetisch leitenden Element und gegebenenfalls den Partikeln und gegebenenfalls dem Federelement. Damit wird darin eine Magnetkraft erzeugt. Durch diese Magnetkraft ist die Membran in zumindest eine von der Öffnungsposition und Schließposition bewegbar.The movement of the membrane is effected in particular by exactly one or more magnetic coils. The magnetic coil generates a magnetic field when electrical current is applied. The magnetic field causes a magnetic flux in the magnetically conductive components of the membrane, ie in the magnetically conductive element and optionally the particles and possibly the spring element. Thus, a magnetic force is generated therein. By this magnetic force, the membrane is movable in at least one of the open position and closed position.

Bei dem Ventil kann es sich insbesondere um ein Schaltventil handeln, also um ein Ventil, das durch entsprechende elektrische Bestromung der Magnetspule entweder offen oder geschlossen ist. Oder es kann sich bei dem Ventil um ein Proportionalventil handeln, also um ein Ventil, das proportional zur elektrischen Bestromung bzw. zugeführten Stromstärke öffnet oder schließt. Somit kann proportional zur elektrischen Bestromung ein Fluiddruck am Ausgang des Ventils oder ein Fluidvolumenstrom durch das Ventil eingestellt werden.The valve may in particular be a switching valve, that is to say a valve which is either open or closed by corresponding electrical energization of the magnetic coil. Or the valve may be a proportional valve, ie a valve which opens or closes in proportion to the electrical current or current supplied. Thus, a fluid pressure at the outlet of the valve or a fluid volume flow through the valve can be adjusted in proportion to the electrical current flow.

Das Ventil kann beispielsweise als Flüssigkeitsventil oder Gasventil ausgeführt sein. Somit kann es sich bei dem Ventil insbesondere um ein Hydraulikventil oder auch um ein Pneumatikventil handeln. Ein solches Hydraulikventil ist beispielsweise in einem Kraftfahrzeugaggregat, wie insbesondere einem Kraftfahrzeuggetriebe oder einem Kraftfahrzeugbremssystem oder Kraftfahrzeugdynamikregelungssystem einsetzbar. Andere beispielhafte Anwendungsgebiete eines solchen Ventils können sein: in einem Kraftfahrzeuglenksystem, in einem Windkraftgetriebe, in einer Pitch-Verstellung von Windkraftanlagen.The valve may be designed, for example, as a liquid valve or gas valve. Thus, the valve may in particular be a hydraulic valve or a pneumatic valve. Such a hydraulic valve is for example in a motor vehicle unit, such as in particular a motor vehicle transmission or a motor vehicle brake system or Vehicle dynamics control system used. Other exemplary applications of such a valve may be: in a motor vehicle steering system, in a wind power transmission, in a pitch adjustment of wind turbines.

Durch die Elastizität der Membran werden die Aufprallimpuls in den mechanischen Endlagen selbständig gedämpft. Somit kann eine konstruktive oder ansteuerungstechnische Endlagendämpfung entfallen. Das Geräuschniveau des Ventils ist dadurch gering. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Membran kann im Gegenzug erhöht sein. Entsprechend hoch kann die Ventildynamik sein. Die Elastizität der Membran gleicht zudem Ungenauigkeiten des Ventils in den Endlagen, dies sind in der Regel die Öffnungsposition und die Schließposition, aus. Somit kann das Ventil insgesamt ungenauer und damit kostengünstiger gefertigt werden, ohne dass es zu Einschränkungen der Funktionalität kommt.Due to the elasticity of the membrane, the impact impulses are automatically damped in the mechanical end positions. Thus, a design or control technology Endlagendämpfung omitted. The noise level of the valve is thereby low. The speed of movement of the membrane can be increased in return. The valve dynamics can be correspondingly high. The elasticity of the membrane also compensates for inaccuracies of the valve in the end positions, these are usually the open position and the closed position, from. Thus, the valve can be made more inaccurate overall and thus more cost-effectively, without resulting in limitations of functionality.

Der Anschlag kann an einem Magnetjoch angeordnet sein. Das Magnetjoch trägt hierbei die elektrische Magnetspule und dient zur Führung des von der Magnetspule erzeugten Magnetfeldes. Die Magnetspule ist zur Erzeugung des Magnetfeldes elektrisch bestrombar. Das Magnetfeld dient dann, wie erläutert, zur Bewegung der Membran. Der Anschlag kann auch in einem Ventilgehäuse, das die Membran aufnimmt oder trägt, angeordnet sein. Durch diese Maßnahmen kann der Anschlag einfach realisiert werden.The stop can be arranged on a magnetic yoke. The magnetic yoke in this case carries the electric solenoid and serves to guide the magnetic field generated by the magnetic coil. The magnetic coil can be electrically energized to generate the magnetic field. The magnetic field then serves, as explained, to move the membrane. The stop may also be arranged in a valve housing which receives or carries the membrane. By these measures, the stop can be easily realized.

Bevorzugt ist die Membran an einer ersten Stirnseite des Ventils angeordnet. Diese Stirnseite liegt einer zweiten Stirnseite des Ventils gegenüber. Im Bereich dieser zweiten Stirnseite kann die elektrische Magnetspule zur Erzeugung des Magnetfeldes, das zur Bewegung der Membran dient, vorgesehen sein. Somit ist das Ventil einfach aufgebaut und einfach herstellbar.Preferably, the membrane is arranged on a first end face of the valve. This end face is opposite to a second end face of the valve. In the region of this second end face, the electric magnetic coil can be provided for generating the magnetic field which serves to move the membrane. Thus, the valve is simple and easy to manufacture.

Bevorzugt verfügt das Ventil über ein Ventilgehäuse. Dieses kann gemeinsam mit der Membran monolithisch ausgeführt sein. Beispielsweise kann die Membran ein integrierter Teil (Membranteil) des Ventilgehäuses sein. Dazu kann die Membran ein im Vergleich zum restlichen Ventilgehäuse dünnwandiger Abschnitt des Ventilgehäuses sein, insbesondere an einem stirnseitigen Ende des Ventilgehäuses. Bevorzugt ist auch das Magnetjoch, welches die Magnetspule zur Bewegung der Membran trägt, vorgesehen. Dieses Magnetjoch kann dann gemeinsam mit der Membran und dem Ventilgehäuse monolithisch ausgeführt sein. Die Magnetspule ist dann insbesondere in das Ventilgehäuse eingegossen, insbesondere in einem Spritzgussverfahren (also eingespritzt). Somit wird ein kompaktes und einfach herstellbares Ventil ermöglicht.Preferably, the valve has a valve housing. This can be carried out monolithic together with the membrane. For example, the membrane may be an integrated part (membrane part) of the valve housing. For this purpose, the membrane may be a thin-walled section of the valve housing in comparison with the rest of the valve housing, in particular at an end face of the valve housing. Preferably, the magnetic yoke, which carries the magnetic coil for moving the membrane, provided. This magnetic yoke can then be made monolithic together with the membrane and the valve housing. The magnet coil is then cast in particular in the valve housing, in particular in an injection molding process (ie injected). Thus, a compact and easy to produce valve is possible.

Eine monolithische Ausführung bedeutet insbesondere, dass das bzw. die jeweiligen Bauteile des Ventils aus einem Werkstoff und aus einem Stück bestehen und am Stück erzeugt wurden, beispielsweise gemeinsam gegossen. Besonders bevorzugt wird vorliegend als Werkstoff ein Polymer, insbesondere ein Elastomer, mit darin enthaltenen magnetisch leitfähigen Partikeln eingesetzt. Besonders wird das daraus jeweils gefertigte Teil des Ventils im Gussverfahren, insbesondere Spritzgussverfahren, oder durch 3D-Druck hergestellt.A monolithic design means, in particular, that the or the respective components of the valve consist of a material and of one piece and have been produced in one piece, for example cast together. In the present case, the material used is particularly preferably a polymer, in particular an elastomer, with magnetically conductive particles contained therein. In particular, the part of the valve produced therefrom is produced in the casting process, in particular injection molding, or by 3D printing.

Bevorzugt ist bei dem Ventil ein Ventilkörper vorgesehen. Der Ventilkörper vereint die bei üblichen Ventilen oftmals separat ausgeführten Teile: Ventilgehäuse, Ventilkolben, Rückstell- und Schließelement sowie die Führung des magnetischen Flusses zur Steuerung der Ventilfunktion. Der Ventilkörper weist daher insbesondere integriert das oben genannte Ventilgehäuse, das Magnetjoch sowie die Membran auf. Der Ventilkörper ist hierbei monolithisch ausgeführt. Somit kann der Ventilkörper am Stück oder in wenigen einzelnen Stücken im Gussverfahren, insbesondere Spritzgussverfahren, oder durch 3D-Druck hergestellt worden sein. Die vom Magnetjoch getragene Magnetspule zur Bewegung der Membran kann als Einlegeteil eingegossen bzw. umgossen bzw. eingedruckt sein. Ebenso kann eine magnetisch leitfähige Struktur, wie ein ferromagnetischer Käfig, als Einlegeteil eingegossen bzw. umgossen sein.Preferably, a valve body is provided in the valve. The valve body combines the usual parts of common valves often performed parts: valve body, valve piston, restoring and closing element and the leadership of the magnetic flux to control the valve function. The valve body therefore has, in particular integrated, the abovementioned valve housing, the magnetic yoke and the membrane. The valve body is designed monolithic. Thus, the valve body may be made in one piece or in a few individual pieces in the casting process, in particular injection molding, or by 3D printing. The magnetic coil carried by the magnetic yoke for movement of the membrane can be cast or molded or imprinted as an insert. Likewise, a magnetically conductive structure, such as a ferromagnetic cage, can be cast or cast as an insert.

Zur Realisierung der Membran ist insbesondere mindestens eine Teil des Ventilkörpers bei verhältnismäßig geringer Kraftwirkung überwiegend elastisch deformierbar ausgeführt, während die übrigen Teile des Ventilkörpers im Verhältnis dazu steif ausgeführt sind. Der verhältnismäßig leicht deformierbare Teil des Ventilkörpers bildet die Membran und damit das Schließelement des Ventils. Die Membran wird zur Steuerung des Fluidflusses überwiegend elastisch deformiert, während sich der verhältnismäßig steife Teil des Ventilkörpers (also zumindest das Ventilgehäuse und das Magnetjoch) im Betrieb des Ventils nicht oder nur unwesentlich, jedenfalls nicht funktionswirksam, deformiert.For the realization of the membrane, in particular at least one part of the valve body is designed to be predominantly elastically deformable with a relatively small force action, while the other parts of the valve body are rigid in relation thereto. The relatively easily deformable part of the valve body forms the membrane and thus the closing element of the valve. The membrane is predominantly elastically deformed to control the fluid flow, while the relatively stiff part of the valve body (ie at least the valve housing and the magnetic yoke) during operation of the valve is not or only slightly, at least not functionally effective, deformed.

Beim Einprägen eines elektrischen Stroms durch die Magnetspule(n) wird ein Magnetfeld mit einem magnetischen Fluss im Ventilkörper erzeugt. Dieser führt dazu, dass der elastisch deformierbaren Bestandteile des Ventilkörpers, also die Membran, ausgelenkt wird und dadurch mindestens die Ventilöffnung öffnet oder schließt. Bei Abschalten des elektrischen Stroms in den Magnetspule(n) bewegt sich der zuvor elastisch deformierte Teil des Ventilkörpers, also die Membran, wieder in ihre Ausgangskonfiguration zurück und schließt bzw. öffnet somit wieder die zuvor geöffneten bzw. geschlossenen Ventilöffnung.When impressing an electric current through the magnetic coil (s), a magnetic field is generated with a magnetic flux in the valve body. This results in that the elastically deformable components of the valve body, so the membrane is deflected and thereby opens or closes at least the valve opening. When switching off the electric current in the solenoid coil (s), the previously elastically deformed part of the valve body, so the membrane, moves back into its initial configuration and thus closes or opens again the previously opened or closed valve opening.

Im Folgenden wird die Erfindung von Figuren näher erläutert, aus welchen weitere bevorzugte Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung entnehmbar sind. Dabei zeigen jeweils in schematischer Darstellung: In the following, the invention is explained in more detail by figures, from which further preferred embodiments and features of the invention can be removed. In each case show in a schematic representation:

1 eine Schnittdarstellung eines Ventils, 1 a sectional view of a valve,

2 ein geöffnetes Ventil, 2 an open valve,

3 ein geschlossenes Ventil, 3 a closed valve,

4 ein Ventil in einer Draufsicht, 4 a valve in a plan view,

5 eine Ausführungsform eines Ventils, 5 an embodiment of a valve,

6 eine weitere Ausführungsform eines Ventils. 6 another embodiment of a valve.

In den Figuren sind gleiche oder zumindest funktionsgleiche Bauteile bzw. Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or at least functionally identical components or elements are provided with the same reference numerals.

1 zeigt einen Schnitt durch ein magnetisch betätigbares Ventil. Hierbei handelt es sich insbesondere um ein Schalt- oder Proportionalventil. Mittels des Ventils ist ein Fluidfluss durch das Ventil einstellbar. Das Ventil ist also offenbar und schließbar. Dazu verfügt das Ventil über ein magnetisch bewegbares Schließelement 1. Dieses ist in eine Öffnungsposition und eine Schließposition bewegbar. Das Schließelement 1 gibt in seiner Öffnungsposition eine Ventilöffnung 2 frei, sodass der Fluidfluss durch das Ventil freigegeben ist. In seiner Schließposition verschließt das Schließelement 1 die Ventilöffnung 2, sodass der Fluidfluss durch das Ventil geschlossen ist. Das Schließelement 1 ist vorliegend als eine elastische Membran 1 ausgebildet. 1 shows a section through a magnetically actuated valve. This is in particular a switching or proportional valve. By means of the valve, a fluid flow through the valve is adjustable. The valve is so obvious and closable. For this purpose, the valve has a magnetically movable closing element 1 , This is movable in an open position and a closed position. The closing element 1 is in its open position, a valve opening 2 free so that fluid flow through the valve is released. In its closed position, the closing element closes 1 the valve opening 2 so that the flow of fluid through the valve is closed. The closing element 1 is present as an elastic membrane 1 educated.

Die Membran 1 verfügt über ein magnetisch leitfähiges, insbesondere ferromagnetisches, Element 1A. Vorliegend ist das magnetisch leitfähige Element 1A als Ring ausgebildet. Der Ring 1A ist innerhalb der Membran 1 und vollständig um die Ventilöffnung 2 angeordnet. Beispielsweise kann der Ring 1A in die Membran eingegossen sein. Es können auch Segmente aus magnetisch leitfähigem Material um die Ventilöffnung 2 angeordnet sein. Die Membran 1 kann zusätzlich mit magnetisch leitfähigen Partikeln versehen sein.The membrane 1 has a magnetically conductive, in particular ferromagnetic, element 1A , The present is the magnetically conductive element 1A designed as a ring. The ring 1A is inside the membrane 1 and completely around the valve opening 2 arranged. For example, the ring 1A be poured into the membrane. There may also be segments of magnetically conductive material around the valve opening 2 be arranged. The membrane 1 may additionally be provided with magnetically conductive particles.

Das Ventil ist vorliegend beispielhaft im Wesentlichen zylinderförmig ausgeführt. Eine Längsachse des Ventils ist mit dem Bezugszeichen L gekennzeichnet. Die Membran 1 an sich ist scheibenförmig und weist mittig die Ventilöffnung 2 auf. Die Membran 1 ist an einer Stirnseite des Ventils ausgebildet. An einer radialen Seitenfläche des Ventils ist zumindest eine zweite Ventilöffnung 3 vorgesehen. Diese ist durch die Membran 1 an sich nicht verschließbar. Durch die zweite Ventilöffnung 3 kann Fluid von dem Ventil abfließen. Durch die (erste) Ventilöffnung 2 kann dahingegen Fluid in das Ventil einfließen. Die Membran 1 bestimmt somit den Zufluss an Fluid in das Ventil. Es kann allerdings auch vorgesehen sein, dass die zweite Ventilöffnung 3 als Zufluss dient und die erste Ventilöffnung 2 als Abfluss. Die Membran 1 bestimmt dann den Abfluss von Fluid von dem Ventil.In the present case, the valve is designed, for example, essentially cylindrical. A longitudinal axis of the valve is indicated by the reference L. The membrane 1 in itself is disc-shaped and has the center of the valve opening 2 on. The membrane 1 is formed on an end face of the valve. At a radial side surface of the valve is at least a second valve opening 3 intended. This is through the membrane 1 not lockable per se. Through the second valve opening 3 Fluid can flow off the valve. Through the (first) valve opening 2 On the other hand, fluid can flow into the valve. The membrane 1 thus determines the inflow of fluid into the valve. However, it can also be provided that the second valve opening 3 serves as an inflow and the first valve opening 2 as a drain. The membrane 1 then determines the outflow of fluid from the valve.

Beispielhaft liegt im Bereich stromauf der ersten Ventilöffnung 2 ein Fluiddruck pA an und im Bereich stromab der zweiten Ventilöffnung 3 ein Fluiddruck pB. pA ist hierbei insbesondere größer als pB. Durch Öffnen bzw. Schließen des Ventils, also durch entsprechendes Bewegen der Membran 1, ist der Druck pB einstellbar. Bei komplett geöffnetem Ventil können pA und pB nahezu gleich sein.By way of example, the area lies upstream of the first valve opening 2 a fluid pressure pA at and in the region downstream of the second valve opening 3 a fluid pressure pB. In particular, pA is greater than pB. By opening or closing the valve, ie by moving the membrane accordingly 1 , the pressure pB is adjustable. With the valve fully open, pA and pB can be nearly equal.

Zur Betätigung des Ventils (öffnen, schließen), also zur Bewegung des Schließelements bzw. der Membran 1, ist eine Magnetspule 4 vorgesehen. Sie ist im Bereich einer zweiten Stirnseite des Ventils gegenüber der Membran 1 angeordnet. Sie ist elektrisch bestrombar. Durch die elektrische Bestromung bildet sie ein Magnetfeld mit einem magnetischen Fluss aus. Das magnetisch leitfähige Element 1A und gegebenenfalls die magnetisch leitfähigen Partikel in der Membran 1 leiten den magnetischen Fluss. Somit wird eine Magnetkraft auf die Membran 1 durch die Magnetspule ausgeübt, und diese kann dadurch magnetisch von der Öffnungsposition in die Schließposition oder umgekehrt bewegt werden.To actuate the valve (open, close), ie to move the closing element or the membrane 1 , is a magnetic coil 4 intended. It is in the region of a second end face of the valve opposite the membrane 1 arranged. It is electrically powered. Due to the electrical current supply, it forms a magnetic field with a magnetic flux. The magnetically conductive element 1A and optionally the magnetically conductive particles in the membrane 1 conduct the magnetic flux. Thus, a magnetic force is applied to the diaphragm 1 through the solenoid, and this can be magnetically moved from the open position to the closed position or vice versa.

Durch eine entsprechende elektrische Bestromung der Magnetspule kann die Membran 1 gegebenenfalls auch in eine oder mehrere Zwischenpositionen zwischen der Öffnungs- und Schließposition bewegt werden. Dann wirkt die Membran 1 als einstellbare Blende. Somit kann der Druck pB oder ein Volumenstrom durch das Ventil gezielt durch die Bestromung eingestellt werden.By a corresponding electrical energization of the magnetic coil, the membrane 1 optionally also moved to one or more intermediate positions between the open and closed positions. Then the membrane works 1 as adjustable aperture. Thus, the pressure pB or a flow through the valve can be selectively adjusted by the energization.

Im Ausführungsbeispiel gemäß 1 ist das Ventil normal offen ausgeführt. Somit gibt die Membran 1 in ihrer Ausgangsposition die Ventilöffnung 1 frei. Dies ist in 1 sichtbar. Die Ausgangsposition entspricht also der Öffnungsposition der Membran 1. Wenn die Magnetspule 4 ausreichend elektrisch bestromt wird, dann bewirkt die Magnetkraft, dass das Element 1A mit der Membran 1 von der Magnetspule 4 angezogen wird. Die Membran 1 bewegt sich dann in Richtung der Schließposition. In der Schließposition liegt die Membran 1 mit der Ventilöffnung 2 an einem Anschlag 5 des Ventils für die Membran 1 an. Dadurch ist die Ventilöffnung 2 und damit das Ventil geschlossen.In the embodiment according to 1 the valve is normally open. Thus, the membrane gives 1 in its initial position, the valve opening 1 free. This is in 1 visible, noticeable. The starting position thus corresponds to the opening position of the membrane 1 , When the solenoid 4 is sufficiently energized, then the magnetic force causes the element 1A with the membrane 1 from the solenoid 4 is attracted. The membrane 1 then moves in the direction of the closed position. In the closed position lies the membrane 1 with the valve opening 2 at a stop 5 the valve for the membrane 1 at. This is the valve opening 2 and thus the valve is closed.

2 und 3 veranschaulichen die Öffnungsposition und Schließposition der Membran 1. Die Ausführungsform des Ventils entspricht derjenigen aus 1. Die 2 und 3 zeigen das Ventil in einem eingebauten Zustand. Hierzu ist das Ventil in eine Ventilbohrung bzw. -öffnung eingeführt und dort befestigt, beispielsweise durch eine Verschraubung. 2 zeigt die geöffnete Stellung der Membran 1 (Öffnungsposition), durch welche der durch einen Pfeil angedeutete Fluidfluss durch das Ventil freigegeben ist. 3 zeigt hingegen die geschlossene Stellung der Membran 1 (Schließposition), durch welche der durch einen Pfeil angedeutete Fluidfluss durch das Ventil gesperrt ist. 2 and 3 illustrate the opening position and closing position of the membrane 1 , The embodiment of the valve corresponds of those 1 , The 2 and 3 show the valve in a built-in condition. For this purpose, the valve is inserted into a valve bore or opening and fixed there, for example by a screw connection. 2 shows the open position of the membrane 1 (Opening position), through which the indicated by an arrow fluid flow is released through the valve. 3 on the other hand shows the closed position of the membrane 1 (Closing position), through which the indicated by an arrow fluid flow is blocked by the valve.

Der Anschlag 5 kann alternativ zur 1 auch einlasseitig zur Ventilöffnung 2 angeordnet sein. Dann liegt die Membran 1 in ihrer Ausgangsstellung an diesem Anschlag 5 an, wodurch die Ventilöffnung 2 in der Ausgangsstellung geschlossen ist. Durch eine Bewegung der Membran 1 in Richtung der Magnetspule 4 ist diese dann freigebbar, also offenbar. Das Ventil könnte somit durch diese leicht veränderte Anordnung des Anschlags 5 normal geschlossen ausgeführt werden.The stop 5 can be used as an alternative to 1 also on the inlet side to the valve opening 2 be arranged. Then the membrane lies 1 in their initial position at this stop 5 on, causing the valve opening 2 is closed in the starting position. By a movement of the membrane 1 in the direction of the magnetic coil 4 is this then releasable, so obviously. The valve could thus by this slightly changed arrangement of the stop 5 normally closed.

Beim Bewegen der Membran 1 von der Öffnungsposition gemäß 1 und 2 in die Schließposition gemäß 3 wird die Membran 1 elastisch verformt. Dadurch spannt sich die Membran 1. Mit zunehmender Auslenkung bildet sich daher eine größer werdende Federkraft als Gegenkraft gegen die Magnetkraft aus, welche die Membran 1 zurück in die Ausgangsposition (hier die Öffnungsposition, s. o.) drängt. Aus der Schließposition gemäß 3 bewegt sich die Membran daher selbständig wieder zurück in ihre Ausgangsposition, sobald die Magnetkraft aussetzt, d. h. wenn die elektrische Bestromung der Magnetspule 4 ausreichend zurückgenommen oder abgeschaltet wird. Gemäß 1 können außerdem ein oder mehrere Federelemente 1B vorgesehen sein, welche die Rückbewegung der Membran 1 in ihre Ausgangsposition erzeugen oder zumindest unterstützen.When moving the membrane 1 from the opening position according to 1 and 2 in the closed position according to 3 becomes the membrane 1 elastically deformed. As a result, the membrane spans 1 , With increasing deflection, therefore, an increasing spring force is formed as a counterforce against the magnetic force, which is the membrane 1 back to the starting position (here the opening position, see above). From the closed position according to 3 Therefore, the diaphragm moves back independently to its original position as soon as the magnetic force stops, ie when the electric current supply to the magnetic coil 4 sufficiently withdrawn or shut down. According to 1 can also have one or more spring elements 1B be provided, which the return movement of the membrane 1 create or at least support in their starting position.

Das Federelement 1B ist insbesondere als Membranfeder ausgeführt. Das Federelement 1B ist ebenfalls bevorzugt magnetisch leitfähig. Es kann an dem Element 1A anliegen, um den magnetischen Fluss zu verbessern. Das Federelement 1B kann Teil der Membran 1 sein und daher in der Membran 1 angeordnet sein. Hierzu ist es beispielsweise in die Membran 1 eingegossen.The spring element 1B is designed in particular as a diaphragm spring. The spring element 1B is also preferably magnetically conductive. It can be attached to the element 1A abuts to improve the magnetic flux. The spring element 1B can be part of the membrane 1 be and therefore in the membrane 1 be arranged. For this purpose, it is for example in the membrane 1 cast.

4 zeigt das Ventil gemäß 1 in einer Draufsicht. Das innerhalb der Membran 1 angeordnete Federelement 1B ist hier gut sichtbar als Membranfeder ausgeführt. Dazu sind elastische Federarme mit einem äußeren Ring verbunden und verlaufen von hier radial nach innen in Richtung Ventilöffnung 2 bzw. magnetisch leitfähigem Element 1A. Alternativ sind die Federarme mit dem magnetisch leitfähigen Element 1A verbunden und verlaufen von dort radial nach außen. Es ist auch möglich, dass die elastischen Federarme andersartig gestaltet sind, beispielsweise dass sie spiralförmig um das Element 1A verlaufen. 4 shows the valve according to 1 in a top view. That within the membrane 1 arranged spring element 1B is here clearly visible as a diaphragm spring running. For this purpose, elastic spring arms are connected to an outer ring and extend from here radially inward toward the valve opening 2 or magnetically conductive element 1A , Alternatively, the spring arms with the magnetically conductive element 1A connected and run from there radially outward. It is also possible that the elastic spring arms are designed differently, for example, that they spirally around the element 1A run.

Gemäß der Ausführungsform nach 1 ist die Spule 1 um ein Magnetjoch 6 angeordnet. Das Magnetjoch 6 dient zum gezielten Leiten des durch die Magnetspule 4 erzeugten Magnetfelds bzw. magnetischen Flusses. Außerdem weist das Ventil ein Ventilgehäuse 7 auf. Auch dieses dient vorliegend zum gezielten Leiten des durch die Magnetspule 4 erzeugten Magnetfelds bzw. magnetischen Flusses. Das Ventilgehäuse 7 umschließt die Magnetspule 4 radial. Der Anschlag 5 für die Membran 1 zum Verschließen der Ventilöffnung 2 ist vorliegend am Magnetjoch 6 angeordnet bzw. ein Teil dessen.According to the embodiment according to 1 is the coil 1 around a magnetic yoke 6 arranged. The magnetic yoke 6 used for targeted conduction of the magnetic coil 4 generated magnetic field or magnetic flux. In addition, the valve has a valve housing 7 on. In the present case, this also serves to selectively guide the magnet coil through 4 generated magnetic field or magnetic flux. The valve housing 7 encloses the magnetic coil 4 radial. The stop 5 for the membrane 1 for closing the valve opening 2 is present at Magnetjoch 6 arranged or a part of it.

Die Membran 1, das Magnetjoch 6 und das Ventilgehäuse 7 sind vorliegend bevorzugt einteilig aus einem Werkstoff, also monolithisch, als Ventilkörper ausgebildet. Sie können daher aus einem einzigen Guss bestehen. Hierbei bildet die Membran 1 einen im Vergleich zu den anderen Teilen des Ventilkörpers dünnwandigen Bereich. In diesem Fall bildet die Magnetspule 4 insbesondere ein Einlegeteil in dem gegossenen Ventilkörper. Der Ventilkörper besteht dann aus demselben Werkstoff wie die Membran 1. Optional weist er ebenfalls magnetisch leitfähige Partikeln auf und/oder ist elastisch. Durch eine entsprechende Wandstärke kann die Steifigkeit an den erforderlichen Stellen des Ventilkörpers auf das erforderliche Maß angehoben bzw. abgesenkt werden.The membrane 1 , the magnetic yoke 6 and the valve housing 7 In the present case, these are preferably made in one piece from a material, ie monolithic, as a valve body. They can therefore consist of a single casting. Here, the membrane forms 1 a thin-walled compared to the other parts of the valve body area. In this case, the magnetic coil forms 4 in particular an insert in the cast valve body. The valve body then consists of the same material as the membrane 1 , Optionally it also has magnetically conductive particles and / or is elastic. By a corresponding wall thickness, the rigidity at the required points of the valve body can be raised or lowered to the required level.

Das magnetisch leitfähige Element 1A und gegebenenfalls das Federelement 1B und gegebenenfalls die Partikel im Ventilkörper bzw. in der Membran 1 können vormagnetisiert sein. Dadurch ergibt sich im Ruhezustand des Ventils, also wenn die Magnetspule 4 nicht bestromt ist, bereits ein gerichtetes Magentfeld im Ventilkörper mit einem entsprechenden magnetischen Fluss. Zur Bewegung der Membran 1 muss somit im Vergleich zum Ventil ohne Vormagnetisierung nur noch ein geringerer zusätzlicher magnetischer Fluss mittels der Magnetspule 4 erzeugt werden. Die Rückbewegung der Membran 1 in ihre Ausgangsposition kann dann zudem durch eine entsprechend gegengerichtete Bestromung der Magnetspule 4 bewirkt oder zumindest unterstützt werden.The magnetically conductive element 1A and optionally the spring element 1B and optionally the particles in the valve body or in the membrane 1 can be biased. This results in the idle state of the valve, so if the solenoid 4 is not energized, already a directional magnetic field in the valve body with a corresponding magnetic flux. To move the membrane 1 Thus, in comparison to the valve without bias only a smaller additional magnetic flux by means of the magnetic coil 4 be generated. The return movement of the membrane 1 in its initial position can then also by a corresponding counter-current of the solenoid 4 causes or at least be supported.

Es ist möglich, dass die Membran 1 an das Ventilgehäuse 7 angeordnet ist, beispielsweise angegossen. Das Ventilgehäuse 7 kann daher prinzipiell auch aus einem Metall bestehen, an welches die Membran 1 befestigt wurde.It is possible that the membrane 1 to the valve body 7 is arranged, for example, cast. The valve housing 7 can therefore in principle also consist of a metal to which the membrane 1 was attached.

5 zeigt beispielhaft eine weitere (zweite) Ausführungsform eines Ventils. Im Wesentlichen entspricht diese der Ausführungsform gemäß 1. Im Unterschied hierzu ist die Membran 1 gemäß 5 jedoch an ein separates Ventilgehäuse 7 angeordnet. Dies kann beispielsweise durch Angießen erfolgt sein. Die Membran 1 kann alternativ beliebig anders an dem Ventilgehäuse 7 angeordnet worden sein, beispielsweise aufgesteckt. 5 shows by way of example a further (second) embodiment of a valve. Essentially this corresponds to the embodiment according to 1 , In contrast, the membrane 1 according to 5 however, to a separate valve body 7 arranged. This can be done, for example, by casting. The membrane 1 may alternatively be any other way to the valve body 7 have been arranged, for example, plugged.

6 zeigt beispielhaft eine weitere (dritte) Ausführungsform eines Ventils. Im Wesentlichen entspricht auch diese der Ausführungsform gemäß 1. Im Unterschied hierzu bildet die Membran 1 gemäß 6 einen Bestandteil eines ersten Ventilgehäuseteils 7A, welches zur Komplettierung des Ventils an ein zweites Ventilgehäuseteils 7B angeordnet ist, beispielsweise aufgesteckt. Jedes der Ventilgehäuseteile 7A, 7B verfügt über eine magnetisch leitfähige Struktur, wie beispielsweise einen Käfig. Die Strukturen 7C, 7D sind jeweils in einen Polymer eingebettet, insbesondere eingossen, um das jeweilige Ventilgehäuseteil 7A, 7B zu bilden. Das Polymer kann die angesprochenen magnetisch leitfähigen Partikel beinhalten. Das Federelement 1B kann ein Teil der ersten Struktur 7C bilden. 6 shows by way of example a further (third) embodiment of a valve. In essence, this also corresponds to the embodiment according to 1 , In contrast, the membrane forms 1 according to 6 a component of a first valve housing part 7A , which is to complete the valve to a second valve housing part 7B is arranged, for example, plugged. Each of the valve body parts 7A . 7B has a magnetically conductive structure, such as a cage. The structures 7C . 7D are each embedded in a polymer, in particular injected, to the respective valve body part 7A . 7B to build. The polymer may include the addressed magnetically conductive particles. The spring element 1B can be part of the first structure 7C form.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Schließelement, MembranClosing element, membrane
1A1A
magnetisch leitfähiges Element, Ringmagnetically conductive element, ring
1B1B
Federelement, MembranfederSpring element, diaphragm spring
22
Ventilöffnungvalve opening
33
Ventilöffnungvalve opening
44
Magnetspulesolenoid
55
Anschlagattack
66
Magnetjochyoke
77
Ventilgehäusevalve housing
7A7A
VentilgehäuseteilValve housing part
7B7B
VentilgehäuseteilValve housing part
7C7C
magnetisch leitfähige Struktur, Käfigmagnetically conductive structure, cage
7D7D
magnetisch leitfähige Struktur, Käfigmagnetically conductive structure, cage
LL
Längsachselongitudinal axis

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102007012967 A1 [0002] DE 102007012967 A1 [0002]

Claims (10)

Magnetisch betätigbares Ventil, insbesondere Schalt- oder Proportionalventil, zum Öffnen und Schließen eines Fluidflusses durch das Ventil, mit einem magnetisch bewegbaren Schließelement (1), das in eine Öffnungsposition und eine Schließposition bewegbar ist, wobei das Schließelement (1) in der Öffnungsposition eine Ventilöffnung (2) freigibt, sodass der Fluidfluss freigegeben ist, und wobei das Schließelement (1) in der Schließposition die Ventilöffnung (2) schließt, sodass der Fluidfluss geschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließelement (1) durch eine elastische Membran (1) gebildet ist, welche die Ventilöffnung (2) aufweist und welche zumindest ein magnetisch leitfähiges, insbesondere ferromagnetisches, Element (1A) aufweist, das zumindest abschnittsweise die Ventilöffnung umgibt und zur Bewegung der Membran (1) dient.Magnetically actuated valve, in particular switching or proportional valve, for opening and closing a fluid flow through the valve, with a magnetically movable closing element ( 1 ) which is movable into an opening position and a closing position, wherein the closing element ( 1 ) in the open position a valve opening ( 2 ) releases, so that the fluid flow is released, and wherein the closing element ( 1 ) in the closed position, the valve opening ( 2 ), so that the fluid flow is closed, characterized in that the closing element ( 1 ) by an elastic membrane ( 1 ) is formed, which the valve opening ( 2 ) and which at least one magnetically conductive, in particular ferromagnetic, element ( 1A ) which at least partially surrounds the valve opening and for movement of the membrane ( 1 ) serves. Ventil nach Anspruch 1, wobei das Element (1A) die Ventilöffnung (2) vollständig oder segmentartig, insbesondere ringförmig, umgibt.Valve according to claim 1, wherein the element ( 1A ) the valve opening ( 2 ) completely or segmentally, in particular annular, surrounds. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Membran (1) zumindest ein Federelement (1B) aufweist, welches eine Rückstellung der Membran (1) in ihre Ausgangsposition bewirkt oder unterstützt.Valve according to claim 1 or 2, wherein the membrane ( 1 ) at least one spring element ( 1B ), which provides a return of the membrane ( 1 ) is effected or supported in its starting position. Ventil nach Anspruch 3, wobei das Federelement (1B) magnetisch leitfähig ist.Valve according to claim 3, wherein the spring element ( 1B ) is magnetically conductive. Ventil nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Membran (1) scheibenförmig ist und die Ventilöffnung (2) in der Mitte der Scheibe angeordnet ist.Valve according to one of claims 2 to 4, wherein the membrane ( 1 ) disc-shaped and the valve opening ( 2 ) is arranged in the middle of the disc. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ventilöffnung (2) in der Membran (1) angeordnet ist und die Membran (1) in der Schließposition mit der Ventilöffnung (2) an einem Anschlag (5) anliegt und diese dadurch verschließt.Valve according to one of the preceding claims, wherein the valve opening ( 2 ) in the membrane ( 1 ) is arranged and the membrane ( 1 ) in the closed position with the valve opening ( 2 ) at a stop ( 5 ) and thereby closes them. Ventil nach Anspruch 6, mit einer Magnetspule (4), welche zur Erzeugung eines Magnetfeldes elektrisch bestrombar ist, das zur Bewegung der Membran (1) dient, und mit einem Magnetjoch (6), das die Magnetspule (4) trägt und zur Führung des Magnetfeldes dient, wobei der Anschlag (5) für die Membran (1) an dem Magnetjoch (6) angeordnet ist.Valve according to claim 6, with a magnetic coil ( 4 ), which is electrically energized to generate a magnetic field, which is used to move the membrane ( 1 ), and with a magnetic yoke ( 6 ), which the magnetic coil ( 4 ) and serves to guide the magnetic field, wherein the stop ( 5 ) for the membrane ( 1 ) on the magnetic yoke ( 6 ) is arranged. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Ventilgehäuse (7), das gemeinsam mit der Membran (1) monolithisch ausgeführt ist.Valve according to one of the preceding claims, with a valve housing ( 7 ), which together with the membrane ( 1 ) is monolithic. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Membran (1) magnetisch leitfähige Partikeln enthält.Valve according to one of the preceding claims, wherein the membrane ( 1 ) contains magnetically conductive particles. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest das magnetisch leitfähige Element (1A) vormagnetisiert ist.Valve according to one of the preceding claims, wherein at least the magnetically conductive element ( 1A ) is biased.
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