DE102018222533A1

DE102018222533A1 - Valve

Info

Publication number: DE102018222533A1
Application number: DE102018222533.8A
Authority: DE
Inventors: Rosario Bonanno
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2018-12-20
Filing date: 2018-12-20
Publication date: 2020-06-25

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Ventil mit einem Gehäuse, einem in dem Gehäuse angeordneten Solenoid, bestehend aus einer Spule, einem Magnet, in dessen Zentrum ein Stift drehfest angeordnet ist und an dessen einem Ende ein Kolben befestigt ist, einer mit dem Gehäuse verbundenen Führungsbuchse, in der der Kolben bewegbar angeordnet ist, wobei der Kolben in seinem Bodenbereich eine Dichtung aufweist und einer Feder, die den Kolben in Richtung Ventilsitz beaufschlagt. Über eine Steuerscheibe werden Kanäle im Kolben geschlossen oder freigegeben, so dass unter Nutzung der Druckverhältnisse das Ventil geöffnet oder geschlossen werden kann.The invention relates to a valve with a housing, a solenoid arranged in the housing, consisting of a coil, a magnet, in the center of which a pin is arranged in a rotationally fixed manner and at one end of which a piston is fastened, a guide bush connected to the housing, in which the piston is movably arranged, the piston having a seal in its base region and a spring which acts on the piston in the direction of the valve seat. Channels in the piston are closed or released via a control disk, so that the valve can be opened or closed using the pressure conditions.

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Ventil mit einem Gehäuse, einem in dem Gehäuse angeordneten Solenoid, bestehend aus einer Spule, einem beweglich angeordneter Magnet, in dessen Zentrum ein Stift angeordnet ist und an dessen einem Ende ein topfförmiger Kolben befestigt ist, dessen Bodenbereich eine Dichtung aufweist, so dass der Kolben bei Anlage an einem Ventilsitz einen Strömungskanal in einen Hochdruckbereich und einen Niederdruckbereich unterteilt, und einer Feder, die den Kolben in Richtung Dichtsitz beaufschlagt.The invention relates to a valve with a housing, a solenoid arranged in the housing, consisting of a coil, a movably arranged magnet, in the center of which a pin is arranged and at one end of which a pot-shaped piston is fastened, the bottom region of which has a seal , so that the piston divides a flow channel into a high-pressure region and a low-pressure region when in contact with a valve seat, and a spring which acts on the piston in the direction of the sealing seat.

Solche Ventile werden unter anderem als Schubumluftventil am Turbolader in Kraftfahrzeugen eingesetzt, um im Schubbetrieb einen Bypass zur Saugseite freizugeben und sind somit bekannt. Um ein zu starkes Abbremsen des Turboladers zu verhindern aber auch ein schnelles Anfahren zu gewährleisten, ist ein schnelles Öffnen und Schließen des Ventils eine wesentliche Voraussetzung. Die für das Bewegen des Stifts mit dem Kolben erforderlichen großen Kräfte bedingen, dass das Solenoid dementsprechend groß dimensioniert sein muss, wodurch das Ventil einen großen Bauraum benötigt. Insbesondere bei der Anordnung an einem Turbolader ist dies von Nachteil. Ein weiterer Nachteil besteht in der erforderlichen elektrischen Leistungsaufnahme des Solenoids.Valves of this type are used, inter alia, as a diverter valve on the turbocharger in motor vehicles in order to release a bypass to the suction side in overrun operation and are therefore known. In order to prevent the turbocharger from braking too hard but also to guarantee a quick start, a quick opening and closing of the valve is an essential requirement. The large forces required for moving the pin with the piston mean that the solenoid must be dimensioned accordingly, which means that the valve requires a large installation space. This is disadvantageous in particular when arranged on a turbocharger. Another disadvantage is the required electrical power consumption of the solenoid.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ventil der eingangs genannten Art zu schaffen, welches einen geringeren Bauraum beansprucht.The invention is therefore based on the object of providing a valve of the type mentioned at the outset which takes up less space.

Gelöst wird die Aufgabe dadurch, dass das Solenoid zumindest zwei in Richtung Stift gerichtete Bereiche aufweist, der Magnet die gleiche Anzahl von Bereichen aufweist, welche einen geringfügig kleineren Außendurchmesser als die Innendurchmesser der Bereiche des Solenoids aufweisen, so dass sich im bestromten Zustand des Solenoids die Bereiche des Solenoids und des Magneten mit geringem Abstand gegenüberstehen, der Stift an seinem dem Kolben zugewandten Ende eine Steuerplatte besitzt,
der topfförmige Kolben zumindest einen ersten Kanal von seiner Innenseite zum Hochdruckbereich und zumindest einen zweiten Kanal von seiner Innenseite zum Niederdruckbereich besitzt, die Feder eine Dreh-Druckfeder ist, deren erstes Ende mit der Steuerplatte und deren zweites Ende mit dem Gehäuse verbunden ist, die Feder im unbestromten Zustand des Solenoids eine Ausgangstellung einnimmt, in der die Steuerplatte den zumindest einen ersten Kanal freigibt und den zumindest einen zweiten Kanal verschließt und die Feder beim Bestromen des Solenoids in eine Endlage bringbar ist, in der die Steuerplatte den zumindest einen zweiten Kanal freigibt und den zumindest einen ersten Kanal verschließt.The object is achieved in that the solenoid has at least two areas directed in the direction of the pin, the magnet has the same number of areas which have a slightly smaller outer diameter than the inner diameter of the areas of the solenoid, so that when the solenoid is energized, the Regions of the solenoid and the magnet are at a short distance from one another, the pin has a control plate at its end facing the piston,
the cup-shaped piston has at least a first channel from its inside to the high-pressure area and at least a second channel from its inside to the low-pressure area, the spring is a rotary compression spring, the first end of which is connected to the control plate and the second end of which is connected to the housing, the spring in the deenergized state of the solenoid assumes an initial position in which the control plate releases the at least one first channel and closes the at least one second channel and the spring can be brought into an end position when the solenoid is energized, in which the control plate releases the at least one second channel and which closes at least a first channel.

Gemäß der Erfindung liegt der Koben im unbestromten Zustand des Solenoids mit seiner Dichtung auf dem Ventilsitz auf. Der zumindest eine erste Kanal ist offen, so dass der Druck im Hochdruckbereich des Strömungskanals auch im Innern des Kolbens anliegt. Die Dreh-Druckfeder presst den Kolben gegen den Ventilsitz. Die Dreh-druckfeder stützt sich hierzu an einer Steuerplatte ab, welche gegen den Boden des topfförmigen Kolbens gedrückt wird. Gleichzeitig hält die Dreh-Druckfeder die Steuerplatte, welche fest mit dem Stift verbunden ist, in einer Ausgangslage. In der Ausgangslage ist die Steuerplatte so zum Boden des Kolbens ausgerichtet, dass der zumindest eine erste Kanal offen und der zumindest eine zweite Kanal verschlossen ist, indem die Steuerplatte ihn abdeckt. Beim Bestromen des Solenoids wird eine Magnetkraft erzeugt, die in Bezug auf den Magneten am stärksten in den zumindest zwei zum Stift ausgerichteten Bereichen ist. Infolgedessen richtet sich der Magnet mit einer Drehbewegung derart aus, dass seine Bereiche mit dem größten Außendurchmesser den genannten Bereichen des Solenoids mit geringem Abstand gegenüberliegen. Mit der Drehung des Magneten verdreht sich der Stift und die mit ihm verbundene Steuerplatte. Damit wird die Dreh-Druckfeder aus rotatorischer Sicht in eine Endlage verdreht und rotatorisch vorgespannt. Die Steuerplatte verschließt in dieser Position den zumindest einen ersten Kanal und gibt den zumindest einen zweiten Kanal frei. Daraufhin stellt sich in Innern des Kolbens der Druck des Niederdruckbereichs ein, der unter dem Druck des Hochdruckbereichs liegt. Dadurch wird der Kolben entgegen der translatorisch wirkenden Kraft der Dreh-Druckfeder nach oben gedrückt. Das Ventil öffnet. Beim Schließen des Ventils ist das Solenoid unbestromt. Auf den Magneten wirkt keine Magnetkraft. Die rotatorisch und translatorisch vorgespannte Dreh-Druckfeder entspannt sich indem sie den Kolben gegen den Ventilsitz bewegt und die Steuerplatte mit Erreichen der Ausgangslage so zum Kolbenboden ausrichtet, dass der zumindest eine erste Kanal frei und der zumindest eine zweite Kanal verschlossen ist. Auf diese Weise nutzt das erfindungsgemäße Ventil die vorhandenen Druckverhältnisse für das Öffnen und Schließen des Ventils. Infolge der Druckunterstützung kann das Solenoid deutlich kleiner dimensioniert werden, da es weniger elektrische Leistung benötigt. Gleichzeitig kann es wesentlich kleiner dimensioniert werden, wodurch sich der für das erfindungsgemäße Ventil erforderliche Bauraum erheblich verringert. Aufgrund der geringeren Abmessungen besitzt das Ventil ein geringeres Gewicht und ist somit kostengünstig.
In besonders vorteilhafter Gestaltung ist das Solenoid nach Art eines Stators eines Elektromotors um den Stift im Bereich seines oberen Endes angeordnet. Die Bereiche mit geringem Innendurchmesser sind dabei nach Art eines Polschuhs ausgebildet.According to the invention, the piston rests on the valve seat with its seal in the deenergized state of the solenoid. The at least one first channel is open, so that the pressure in the high-pressure region of the flow channel is also present inside the piston. The torsion pressure spring presses the piston against the valve seat. The torsion pressure spring is supported on a control plate, which is pressed against the bottom of the cup-shaped piston. At the same time, the rotary compression spring keeps the control plate, which is firmly connected to the pin, in an initial position. In the starting position, the control plate is aligned with the bottom of the piston such that the at least one first channel is open and the at least one second channel is closed by the control plate covering it. When the solenoid is energized, a magnetic force is generated which, with respect to the magnet, is strongest in the at least two regions aligned with the pin. As a result, the magnet orients itself with a rotary movement in such a way that its areas with the largest outside diameter lie opposite the named areas of the solenoid with a small distance. With the rotation of the magnet, the pin and the control plate connected to it rotate. The rotary compression spring is thus rotated into an end position from a rotary point of view and preloaded in a rotary manner. In this position, the control plate closes the at least one first channel and releases the at least one second channel. Thereupon, the pressure of the low-pressure area, which is below the pressure of the high-pressure area, is established inside the piston. As a result, the piston is pressed upward against the translational force of the rotary compression spring. The valve opens. When the valve closes, the solenoid is de-energized. No magnetic force acts on the magnet. The rotationally and translationally preloaded torsion-compression spring relaxes by moving the piston against the valve seat and aligning the control plate to the piston head when the starting position is reached in such a way that the at least one first channel is free and the at least one second channel is closed. In this way, the valve according to the invention uses the existing pressure conditions for opening and closing the valve. As a result of the pressure support, the solenoid can be dimensioned significantly smaller because it requires less electrical power. At the same time, it can be dimensioned much smaller, which considerably reduces the installation space required for the valve according to the invention. Due to the smaller dimensions, the valve has a lower weight and is therefore inexpensive.
In a particularly advantageous embodiment, the solenoid is arranged in the manner of a stator of an electric motor around the pin in the region of its upper end. The areas with a small inner diameter are designed in the manner of a pole piece.

Der Magnet weist die gleiche Anzahl an Bereichen mit großem Außendurchmesser auf. Diese sind derart gestaltet, dass den Bereichen des Solenoids für eine gute Kraftwirkung im bestromten Zustand mit möglichst geringem Abstand gegenüberliegen. Im einfachsten Fall besitzt der Magnet eine Rechteckform, so dass Solenoid und Magnet je zwei Bereiche aufweisen. The magnet has the same number of areas with a large outside diameter. These are designed in such a way that the areas of the solenoid are opposite each other with the smallest possible distance for a good force effect when energized. In the simplest case, the magnet has a rectangular shape, so that the solenoid and magnet each have two areas.

Die kurzen Seiten des Magnets sind in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung entsprechend ihrem Außendurchmesser gerundet. Durch diese Form ist der Magnet besonders kostengünstig herstellbar bei gleichzeitig gutem Wirkungsgrad. Unter dem Magnet wird im Sinne der Erfindung in Abhängigkeit von dem Material des Solenoids auch ein Eisenkörper verstanden.In a further advantageous embodiment, the short sides of the magnet are rounded in accordance with their outer diameter. This shape enables the magnet to be manufactured particularly cost-effectively with good efficiency at the same time. In the sense of the invention, the magnet is also understood to mean an iron body depending on the material of the solenoid.

Eine gleichmäßige Druckausbildung wird gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung dadurch erreicht, dass der Kolben je zwei erste und zweite Kanäle besitzt, wobei die Mündungen der ersten Kanäle zur Innenseite des topfförmigen Kolbens um 90° versetzt zu den Mündungen der zweiten Kanäle zur Innenseite angeordnet sind und die Mündungen gleiche Kanäle einander gegenüberliegend angeordnet sind. Damit wird die Gefahr des Verkantens oder Klemmen des Kolbens wirksam verhindert oder zumindest vernachlässigbar geringgehalten. Es ist aber auch denkbar eine größere Anzahl an Kanälen vorzusehen. Das ist insbesondere dann von Vorteil, wenn zur Verringerung der Bauhöhe kleinere Kanalquerschnitte gewählt werden. Dementsprechend muss die Steuerplatte entsprechend ausgebildet sein, um die vorhandenen Kanäle zu bedienen. Dazu sind kreuz- oder sternförmige Konturen denkbar.A uniform pressure formation is achieved according to a further advantageous embodiment in that the piston has two first and second channels, the openings of the first channels to the inside of the cup-shaped piston being offset by 90 ° to the openings of the second channels to the inside and the The same channels are arranged opposite each other. This effectively prevents the risk of the piston jamming or jamming, or at least minimizes it. However, it is also conceivable to provide a larger number of channels. This is particularly advantageous if smaller duct cross sections are selected to reduce the overall height. Accordingly, the control plate must be designed to operate the existing channels. Cross-shaped or star-shaped contours are conceivable for this.

Die Struktur des Kolbens, insbesondere die Kanalführung gestaltet sich einfach, wenn sich die ersten Kanäle durch den Boden des topfförmigen Kolbens erstrecken und die zweiten Kanäle in der Mantelfläche des topfförmigen Kolbens in den Niederdruckbereich münden. Ein derartiger Kolben lässt sich mit geringem Mehraufwand kostengünstig herstellen.The structure of the piston, in particular the channel guide, is simple if the first channels extend through the bottom of the cup-shaped piston and the second channels open into the outer surface of the cup-shaped piston into the low-pressure region. Such a piston can be manufactured inexpensively with little additional effort.

Um einen besonders schnellen Druckausgleich beim Öffnen des Ventils und damit kurze Reaktionszeiten zu erhalten, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, dass den zweiten Kanälen in der Mantelfläche in der Führungsbuchse angeordnete Öffnungen zum Ausbilden einer Strömungsverbindung zum Niederdruckbereich gegenüberliegen.In order to obtain a particularly rapid pressure equalization when the valve is opened and thus short reaction times, it has been found to be advantageous for the second channels in the lateral surface in the guide bush to be arranged to form a flow connection to the low-pressure region.

Die Verbindung der Enden der Dreh-Druckfeder mit dem Gehäuse und der Steuerplatte lässt sich mit geringem Aufwand dadurch herstellen, dass das Gehäuse und die Steuerplatte je einen Mitnehmer zur Anlage des jeweiligen Endes der Feder besitzen. Die Mitnehmer können dabei ein angespritzter Steg oder eine Nut sein.The connection of the ends of the torsion compression spring to the housing and the control plate can be produced with little effort in that the housing and the control plate each have a driver for engaging the respective end of the spring. The drivers can be a molded web or a groove.

Für eine besonders exakte Positionierung der Steuerplatte, insbesondere in rotatorischer Richtung, ist es von Vorteil Anschläge an der Steuerplatte und/oder dem Gehäuse vorzusehen.For a particularly exact positioning of the control plate, in particular in the rotational direction, it is advantageous to provide stops on the control plate and / or the housing.

Der Magnet muss für die Bewegung der Steuerplatte fest mit dem Stift verbunden sein. Der Stift führt neben dieser rotatorischen Bewegung beim Öffnen und Schließen des Ventils eine translatorische Bewegung durch. Damit der Magnet bei der translatorischen Bewegung in Wirkverbindung mit dem Solenoid steht, muss das Solenoid und/oder der Magnet eine entsprechende axiale Ausdehnung. Das bedeutet, dass die Höhe des Magneten und/oder des Solenoids in etwas dem Hub des Ventils entsprechen müssen.The magnet must be firmly connected to the pin for the control plate to move. In addition to this rotational movement, the pin performs a translatory movement when the valve is opened and closed. In order for the magnet to be operatively connected to the solenoid during the translational movement, the solenoid and / or the magnet must have a corresponding axial extension. This means that the height of the magnet and / or the solenoid must correspond somewhat to the stroke of the valve.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung besitzt der Stift im Bereich des Magneten eine in axialer Richtung verlaufende Profilierung und der Magnet besitzt eine zu der Profilierung korrespondierende Kontur. Die Profilierung gewährleistet, dass der Magnet drehfest mit dem Stift verbunden ist, während die axiale Profilierung eine Relativbewegung zwischen Stift und Magnet ermöglicht. Die Relativbewegung erlaubt die axiale Bewegung des Stifts zum Öffnen und Schließen des Ventils, während der Magnet auf Höhe des Solenoids verbleibt. Das hat den Vorteil, dass das Solenoid und der Magnet in axialer Erstreckung einzig nach ihrer Funktion dimensioniert werden müssen. Eine größere dem Hub geschuldete Dimensionierung ist nicht erforderlich. Dadurch können Bauraum, Gewicht und Kosten eingespart werden. Die Profilierung von Stift und Magnet kann als Keil-, Polygon-, Schwalbenschwanz- oder andere Profile ausgebildet sein.
In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung besitzt das Ventil eine Rastvorrichtung zum Halten des Kolbens im geöffneten Zustand. Die Rastvorrichtung ermöglicht ein Fixieren des Stifts mit dem Kolben in der Offenstellung. Druckschwankungen im Strömungskanal, die unter Umständen Bewegungen des Kolbens in Richtung Ventilsitz durch die Dreh-Druckfeder erzeugen, haben so keine Auswirkungen. Das zuverlässige Halten des Ventils in der Offenstellung hat jedoch den entscheidenden Vorteil, dass die letztendlich die Offenstellung erzeugende Magnetkraft des Solenoids deutlich reduziert werden kann. Das wiederum schlägt sich in einer geringeren elektrischen Leistungsaufnahme und einem entsprechend kleiner dimensioniertem Solenoid wider.According to an advantageous embodiment, the pin in the area of the magnet has a profile running in the axial direction and the magnet has a contour corresponding to the profile. The profiling ensures that the magnet is non-rotatably connected to the pin, while the axial profiling enables a relative movement between the pin and the magnet. The relative movement allows the pin to move axially to open and close the valve while the magnet remains at the level of the solenoid. This has the advantage that the solenoid and the magnet in axial extension only have to be dimensioned according to their function. A larger dimensioning due to the stroke is not necessary. This saves space, weight and costs. The profiling of pin and magnet can be designed as a wedge, polygon, dovetail or other profiles.
In another advantageous embodiment, the valve has a latching device for holding the piston in the open state. The locking device allows the pin to be fixed with the piston in the open position. Pressure fluctuations in the flow channel, which may cause movements of the piston in the direction of the valve seat by the torsion pressure spring, have no effect. However, the reliable holding of the valve in the open position has the decisive advantage that the magnetic force of the solenoid that ultimately generates the open position can be significantly reduced. This in turn translates into lower electrical power consumption and a correspondingly smaller solenoid.

Die Rastverbindung ist im einfachsten Fall zwischen dem Stift und dem Gehäuse ausgebildet und dadurch gut herstellbar. In besonders einfacher Weise weist der Stift an seinem dem Kolben abgewandten Ende Rasthaken auf, welche mit am Gehäuse ausgebildeten Raststellen zusammenwirken.
Zu einer geringen elektrischen Leistungsaufnahme trägt es wesentlich bei, wenn die Rastvorrichtung beim Schließen des Ventils gelöst wird. In einfacher Weise sind Rasthaken und Raststellen so dimensioniert, dass sie ein geringe Breite besitzen. Wird der Stift im unbestromten Zustand des Solenoids von der Dreh-Druckfeder in die Ausgangslage der Feder verdreht, werden die Rasthaken aus den Raststellen herausgedreht, und die Rastverbindung wird gelöst.In the simplest case, the snap-in connection is formed between the pin and the housing and is therefore easy to produce. In a particularly simple manner, the pin points at the piston opposite end locking hooks, which cooperate with locking points formed on the housing.
It contributes significantly to a low electrical power consumption if the locking device is released when the valve is closed. In a simple manner, locking hooks and locking points are dimensioned so that they have a small width. If the pin is turned from the rotary compression spring into the starting position of the spring when the solenoid is deenergized, the latching hooks are unscrewed from the latching points and the latching connection is released.

An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher beschrieben. Es zeigt in

1 eine Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Ventils in einem ersten Schnitt
2 das Ventil aus 1 um 90° gedreht,
3 das Ventil im unbestromten Zustand des Solenoids
4 das Ventil mit ausgerichtetem Magneten bei Bestromung des Solenoids,
5 das Ventil beim Bestromen des Solenoids,
6 das Ventil aus 5 um 90° gedreht,
7 das geöffnete Ventil,
8 den Stift mit Steuerplatte,
9 den Deckel,
10 das Gehäuse,
11 den Kolben und
12 die Führungsbuchse.

The invention is described in more detail using an exemplary embodiment. It shows in

1 a sectional view of the valve according to the invention in a first section
2nd the valve off 1 turned by 90 degrees,
3rd the valve in the de-energized state of the solenoid
4th the valve with the magnet aligned when the solenoid is energized,
5 the valve when energizing the solenoid,
6 the valve off 5 turned by 90 degrees,
7 the open valve,
8th the pin with control plate,
9 the lid,
10 the housing,
11 the piston and
12th the guide bush.

1 zeigt das Ventil mit einem Gehäuse 1. Das Gehäuse 1 besitzt einen angeformten Flansch 2, über den das Gehäuse 1 an einem Turboladergehäuse 3 im Bereich der Bypassleitung 4 angeflanscht ist. In dem Gehäuse 1 ist ein Solenoid 5 und einem Stift 6 angeordnet. Der Stift 6 ist mit einem topfförmigen Kolben 7 aus Kunststoff mit einer Klipsverbindung verbunden. Der Kolben 7 besitzt am Umfang seines Bodens 8 eine ringförmige Dichtfläche 9. In der gezeigten Schließstellung liegt die Dichtfläche 9 auf dem Ventilsitz 10 an, um die Bypassleitung 4 zu verschließen, so dass kein Medium den Strömungskanal der Bypassleitung 4 durchströmen kann. Dadurch trennt der Kolben den Hochdruckbereich 11 mit dem Druck P1 von dem Niederdruckbereich 12 mit dem Druck P2. Über zwei erste Kanäle 13 im Boden des Kolbens 7 wird eine Verbindung des Hochdruckbereichs 11 mit dem Innern des Kolbens 7 geschaffen. Die Kanäle liegen sich bezogen auf die Symmetrieachse gegenüber. Aufgrund der größeren Fläche und der Federkraft der Dreh-Druckfeder 14 wird der Kolben 7 gegen den Ventilsitz gedrückt. Der Kolben 7 bewegt sich in einer Führungsbuchse 36, die am Gehäuse 1 befestigt ist. Eine Dichtung 18 dichtet den Kolben 7 gegenüber der Führungsbuchse 36 ab. Die Führungsbuchse 36 dient gleichzeitig der Trennung des Hochdruckbereichs 11 vom Niederdruckbereich 12. 1 shows the valve with a housing 1 . The housing 1 has a molded flange 2nd over which the housing 1 on a turbocharger housing 3rd in the area of the bypass line 4th is flanged. In the case 1 is a solenoid 5 and a pen 6 arranged. The pencil 6 is with a cup-shaped piston 7 made of plastic with a clip connection. The piston 7 owns on the circumference of its bottom 8th an annular sealing surface 9 . The sealing surface lies in the closed position shown 9 on the valve seat 10 to the bypass line 4th to be closed so that no medium can flow through the bypass line 4th can flow through. This separates the piston from the high pressure area 11 with the pressure P1 from the low pressure area 12th with the pressure P2 . Via two first channels 13 in the bottom of the piston 7 becomes a connection of the high pressure area 11 with the inside of the piston 7 created. The channels are opposite each other in relation to the axis of symmetry. Due to the larger area and the spring force of the torsion spring 14 becomes the piston 7 pressed against the valve seat. The piston 7 moves in a guide bush 36 that on the housing 1 is attached. A seal 18th seals the piston 7 opposite the guide bush 36 from. The guide bush 36 also serves to separate the high pressure area 11 from the low pressure area 12th .

2 zeigt das Ventil mit dem Strömungskanal 4 als Niederdruckbereich 12. Der Kolben besitz zwei zweite Kanäle 15, die sich ebenfalls gegenüberliegen und zu den ersten Kanälen um 90° versetzt sind. In dieser Darstellung ist die am Stift 6 angeformte Steuerscheibe 16 so ausgerichtet, dass die die Mündungen der zweiten Kanäle 15 ins Innere des Kolbens 7 verschließt. Der Verschluss wird durch den im Innern des Kolbens 7 herrschende Druck P1 verstärkt. Die zweiten Kanäle 15 sind so im Kolben 7 angelegt, dass sie zum Niederdruckbereich in der Mantelfläche des Kolbens 7 münden. Der Stift 6 mit der Steuerplatte 16 wird nachfolgend beschrieben. 2nd shows the valve with the flow channel 4th as a low pressure area 12th . The piston has two second channels 15 , which are also opposite each other and are offset by 90 ° to the first channels. In this illustration it is on the pen 6 molded control disc 16 aligned so that the mouths of the second channels 15 inside the piston 7 closes. The closure is through the inside of the piston 7 prevailing pressure P1 reinforced. The second channels 15 are so in the flask 7 applied to the low pressure area in the lateral surface of the piston 7 flow out. The pencil 6 with the control plate 16 is described below.

In 3 ist das ringförmige Solenoid 5 mit zwei Bereichen 18 kleineren Inndurchmessers dargestellt. Im Bereich des oberen Endes des Stifts 6 ist ein Magnet 19 drehfest mit dem Stift 6 verbunden. Der Magnet 19 hat eine rechteckige Form, wobei seine kurzen Seiten um 90° zu den Bereichen 18 des Solenoids 5 verdreht sind. Der Magnet ist in dieser Lage nicht zu den Bereichen 18 ausgerichtet, da sich die Dreh-Druckfeder 14 und damit die Steuerplatte 16 mit dem Stift 6 in ihrer Ausgangslage befindet.In 3rd is the ring-shaped solenoid 5 with two areas 18th shown smaller inner diameter. In the area of the upper end of the pen 6 is a magnet 19th rotatable with the pen 6 connected. The magnet 19th has a rectangular shape with its short sides 90 ° to the areas 18th of the solenoid 5 are twisted. The magnet is in this position not to the areas 18th aligned because the torsion spring 14 and with it the control plate 16 with the pen 6 is in its starting position.

Beim Bestromen des Solenoids 5 in 4 wird der Magnet 19 mit seinen Bereichen 20 zu den Bereichen 18 gezogen, wodurch er sich um 90° dreht und mit ihm der Stift 6 und die Steuerplatte 16. Durch diese Drehung liegen die Bereiche 20 des Magneten 19 den Bereichen 18 des Solenoids 5 unmittelbar mit geringem Abstand gegenüber. Die sich gegenüberliegenden Flächen sind nach Art von Polschuhen entsprechend den jeweiligen Durchmessern gerundet, so dass sich ein gleichmäßiger Luftspalt als Abstand über die Breite der Bereiche 18, 20 ausbildet. In der gezeigten Darstellung ist die Dreh-Druckfeder in ihre Endlage gedreht. Im bestromten Zustand unterscheidet sich das Ventil nach 5 von der Darstellung in 1 in der Stellung des Stifts 6. Durch die Drehung um 90° verschließt die Steuerplatte 16 die ersten Kanäle 13 und öffnet gleichzeitig die beiden zweiten Kanäle 15 wie in 6 dargestellt. Der ursprünglich im Innern des Kolbens 7 herrschende Druck baut sich über die zweiten Kanäle 15 ab, bis im Innern des Kolbens 7 der Druck des Niederdruckbereichs 12 anliegt. Aufgrund des höheren Drucks im Hochdruckbereich 11 wird der Koben 7 nach oben bewegt. Das Ventil öffnet. Am oberen Ende des Stifts 6 angeformte Rasthaken 21 greifen in Raststellen 22 ein, die am Deckel des Gehäuses ausgebildet sind. Der Stift und damit auch der Kolben sind auf diese Weise arretiert, so dass der Kolben in der Offenstellung auch bei Druckschwankungen im Strömungskanal bewegungslos verharrt.When energizing the solenoid 5 in 4th becomes the magnet 19th with its areas 20 to the areas 18th pulled, whereby it rotates 90 ° and with it the pen 6 and the control plate 16 . The areas are located by this rotation 20 of the magnet 19th the areas 18th of the solenoid 5 directly opposite each other. The opposing surfaces are rounded in the manner of pole pieces according to the respective diameters, so that there is a uniform air gap as a distance across the width of the areas 18th , 20 trains. In the illustration shown, the rotary compression spring is rotated into its end position. The valve differs in the energized state 5 from the representation in 1 in the position of the pen 6 . The control plate closes by turning 90 ° 16 the first channels 13 and simultaneously opens the two second channels 15 as in 6 shown. The one originally inside the piston 7 prevailing pressure builds up over the second channels 15 down to the inside of the piston 7 the pressure of the low pressure area 12th is present. Because of the higher pressure in the high pressure area 11 becomes the Koben 7 moved up. The valve opens. At the top of the pen 6 molded snap hooks 21st reach into rest stops 22 a, which are formed on the cover of the housing. The pin and thus also the piston are locked in this way, so that the piston remains motionless in the open position even with pressure fluctuations in the flow channel.

7 zeigt das Ventil im geöffneten Zustand. Der Kolben 7 wurde vom Druck P1 nach oben gedrückt, so dass er die Bypassleitung 4 freigibt und ein Massenstrom vom Hochdruckbereich 11 zum Niederdruckbereich 12 strömen kann. Über eine Rastverbindung 17, welche nachfolgend beschrieben ist, wird der Kolben 7 durch den Stift 6 in dieser Position gehalten. 7 shows the valve in the open state. The piston 7 was out of print P1 pushed up so that he the bypass line 4th releases and a mass flow from the high pressure area 11 to the low pressure area 12th can flow. Via a snap connection 17th , which is described below, becomes the piston 7 through the pen 6 held in this position.

Der Stift 6 in 8 besitzt einen oberen Bereich 23 mit einer Profilierung 24 zur Erzeugung der drehfesten Verbindung des nicht dargestellten Magneten mit dem Stift 6. Gleichzeitig erlaubt die Profilierung 24 die Relativbewegung zwischen Magnet und Stift 6. Am oberen Ende des Stifts sind zwei Rasthaken 25 angeformt. Die Ausrichtung der Rasthaken 25 ist so gewählt, dass sie beim Öffnen des Ventils, wenn der Stift 6 in Richtung Gehäuse bewegt wird, in Raststellen 31 des in 9 dargestellten Deckels 30 eingreifen und so eine Rastverbindung erzeugen. Am entgegengesetzten Ende des Stifts 6 ist die Steuerplatte 16 zum Verschließen oder Freigeben der Kanäle angeordnet. Ein an der Steuerplatte vorgesehener Anschlag 28 dient zum Anlegen eines Endes der Dreh-Druckfeder 14.The pencil 6 in 8th has an upper area 23 with a profiling 24th to generate the rotationally fixed connection of the magnet, not shown, with the pin 6 . At the same time, profiling allows 24th the relative movement between magnet and pen 6 . There are two locking hooks at the top of the pin 25th molded. The alignment of the locking hook 25th is chosen so that when you open the valve when the pin 6 is moved towards the housing, at rest stops 31 of in 9 illustrated lid 30th intervene and create a snap connection. At the opposite end of the pen 6 is the control plate 16 arranged to close or release the channels. A stop provided on the control plate 28 is used to create one end of the torsion spring 14 .

9 zeigt des Deckel 30 des Gehäuses 1. In seinem Zentrum sind zwei Raststellen 31 angeordnet, in die die Rasthaken 25 des Stifts 6 beim Öffnen des Ventils eingreifen und den Stift 6 arretieren. Zum Schließen des Ventils wird das Solenoid 5 in einen unbestromten Zustand gebracht. Die in die Endlage vorgespannt Dreh-Druckfeder 14 bewegt sich in ihre Ausgangslage. Durch die Anlage der Dreh-Druckfeder 14 am Anschlag 28 der Steuerplatte 16 verdreht die Feder 14 den Stift 16, so dass die Rasthaken 25 aus den Raststellen 31 gleiten. Die Rastverbindung ist somit gelöst und die Dreh-Druckfeder 14 drückt zusätzlich den Stift 6 und damit den Kolben gegen den Ventilsitz. Über einen am Deckel einteilig angeformten Konnektor 32 erfolgt die elektrische Kontaktierung des Ventils. Der Deckel schließt das in 10 dargestellte Gehäuse 1 ab. Das Gehäuse 1 ist ebenfalls topfförmig zur Aufnahme des Kolbens 7 und der Dreh-Druckfeder 14 gestaltet. Ein Anschlag 33 dient zum Anlegen der Dreh-Druckfeder 14. Durch eine zentrale Öffnung 34 durchdringt der Stift 6 mit seinem oberen Bereich das Gehäuse 1. 9 shows the lid 30th of the housing 1 . There are two rest stops in its center 31 arranged, in which the locking hook 25th of the pen 6 intervene when opening the valve and the pin 6 lock. To close the valve, the solenoid 5 brought into a de-energized state. The torsion / compression spring biased into the end position 14 moves to their starting position. Through the installation of the torsion pressure spring 14 at the stop 28 the control plate 16 twists the spring 14 the pencil 16 so the snap hooks 25th from the rest areas 31 slide. The snap connection is thus released and the torsion compression spring 14 also presses the pin 6 and thus the piston against the valve seat. Via a connector integrally molded on the cover 32 the valve is electrically contacted. The lid closes that in 10 housing shown 1 from. The housing 1 is also cup-shaped to hold the piston 7 and the torsion compression spring 14 designed. An attack 33 is used to apply the torsion spring 14 . Through a central opening 34 penetrates the pen 6 with its upper area the housing 1 .

Der Kolben 7 in 11 besitzt eine zylindrische Mantelfläche 35, in die die beiden um 180° zueinander angeordneten zweiten Kanäle 15 münden. Im Boden des Kolbens 7 münden die beiden ersten Kanäle 13, die sich ebenfalls gegenüberliegen, zu den zweiten Kanälen 15 jedoch um 90° versetzt sind. Die Führungshülse 36 in 12 dient der Führung des Kolbens und zur Aufnahme der Dichtung, um das Innere des Kolbens gegen den Strömungskanal abzudichten. Zwei als Schlitze 37 ausgebildete Öffnungen in der Führungsbuchse 36 liegen den Mündungen der zweiten Kanäle 15 des Kolbens 7 gegenüber, wodurch eine direkte Verbindung zwischen Kanal und Niederdruckbereich für einen schnellen Druckausgleich möglich wird. Es ist weiterhin denkbar, die Öffnungen 37 als Bohrungen auszubilden.The piston 7 in 11 has a cylindrical surface 35 , into which the two second channels are arranged at 180 ° to each other 15 flow out. In the bottom of the piston 7 open the first two channels 13 , which are also opposite each other, to the second channels 15 but are offset by 90 °. The guide sleeve 36 in 12th is used to guide the piston and to accommodate the seal in order to seal the inside of the piston against the flow channel. Two as slots 37 trained openings in the guide bush 36 are the mouths of the second channels 15 of the piston 7 opposite, which enables a direct connection between the duct and the low-pressure area for rapid pressure equalization. The openings are also conceivable 37 to train as bores.

Claims

Valve with a housing, a solenoid arranged in the housing, consisting of a coil, a magnet, in the center of which a pin is arranged in a rotationally fixed manner and at one end of which a pot-shaped piston is fastened, a guide bush connected to the housing, in which the piston is movably arranged, the piston having a seal in its bottom region, so that the piston divides a flow channel into a high-pressure region and a low-pressure region when in contact with a valve seat, and a spring which acts on the piston in the direction of the valve seat, characterized in that - the solenoid (5) has at least two regions (18) directed in the direction of the pin (6), - the magnet (19) has the same number of regions (20) which have a slightly smaller outer diameter than the inner diameter of the regions (18) of the Have solenoids (5), so that when the solenoid (5) is energized, the areas (18; 20) of the solenoid (5) and d there are magnets (19) facing each other at a short distance, - the pin (6) has a control plate (16) at its end facing the piston (7), - the cup-shaped piston (7) has at least one first channel (13) from the inside to it High pressure area (11) and at least one second channel (15) from its inside to the low pressure area (12), - the spring is a torsion pressure spring (14), the first end with the control plate (16) and the second end with the housing (1) is connected, - the spring (14) in the de-energized state of the solenoid (5) assumes an initial position in which the control plate (16) releases the at least one first channel (13) and closes the at least one second channel (15) and - when the solenoid (5) is energized, the spring (14) can be brought into an end position in which the control plate (16) releases the at least one second channel (15) and closes the at least one first channel (13).

Valve after Claim 1 , characterized in that the solenoid (5) and the magnet (19) each have exactly two areas (18; 20).

Valve after Claim 1 , characterized in that the piston (7) has two first and second channels (13, 15), the openings of the first channels (13) to the inside of the cup-shaped piston (7) offset by 90 ° to the openings of the second channels (15) are arranged on the inside and the The same channels (13, 15) are arranged opposite one another.

Valve after Claim 3 , characterized in that the first channels (13) extend through the base (8) of the cup-shaped piston (7) and the second channels (15) in the lateral surface (35) of the cup-shaped piston (7) into the low-pressure region (12) flow out.

Valve after Claim 4 , characterized in that the second channels (15) in the lateral surface (35) in the guide bushing (36) are arranged with openings (37) for forming a flow connection to the low pressure region (12).

Valve according to at least one of the preceding claims, characterized in that the housing (1) and the control plate (16) each have a driver (28, 33) for abutment of the respective end of the spring (14).

Valve after Claim 1 , characterized in that the valve has a locking device (17) for holding the piston (7) in the open state.

Valve after Claim 7 , characterized in that the latching device (17) is formed between the pin (6) and the housing (1).

Valve after Claim 8 , characterized in that the pin (6) has at its end facing away from the piston (7) locking hooks (25) which cooperate with locking points (31) formed on the housing (1).

Valve according to at least one of the Claims 7 to 9 , characterized in that the latching device (17) can be released when the valve is closed.