DE102022128760A1

DE102022128760A1 - Elektromechanisches Ventil

Info

Publication number: DE102022128760A1
Application number: DE102022128760.2A
Authority: DE
Inventors: Andreas Herz; Norwin Grieb
Original assignee: Norgren GmbH
Current assignee: Norgren GmbH
Priority date: 2022-10-28
Filing date: 2022-10-28
Publication date: 2024-05-08

Abstract

Ein elektromechanisches Ventil ist vorgesehen. Das elektromechanische Ventil umfasst ein Gehäuse, in dem ein Kern aus magnetischem Material untergebracht ist, der von einer mit Erregerstrom zu versorgenden Spule umgeben ist, einen am Gehäuse befestigten Ventilsitz und eine Ventilscheibe, die in einem zwischen dem Gehäuse, dem Kern und dem Ventilsitz gebildeten Raum angeordnet ist. Die Ventilscheibe schaltet zwischen den Positionen des Ventils um, indem sie sich in dem Raum in einer axialen Richtung zwischen dem Ventilsitz und dem Kern als Reaktion auf einen der Spule zugeführten Erregerstrom bewegt. Die Ventilscheibe besteht aus mehreren gestapelten Platten, die in axialer Richtung gestapelt sind und aus einem magnetischen Material bestehen, das eine Rückstellfederkraft erzeugt, wenn die Ventilscheibe von der erregten Spule angezogen wird. Die mehrfach gestapelten Platten sind an einer Ankerplatte befestigt, die an einer dem Kern zugewandten axialen Endseite der mehrfach gestapelten Platten angeordnet ist, und zwar durch ein Befestigungsmittel, das an einer dem Ventilsitz zugewandten axialen Endseite der mehrfach gestapelten Platten anliegt. Das elektromechanische Ventil umfasst ferner ein verformbares Element, das zwischen der dem Kern zugewandten axialen Endseite der mehrfach gestapelten Platten und der Ankerplatte und/oder zwischen der dem Ventilsitz zugewandten axialen Endseite der mehrfach gestapelten Platten und dem Befestigungsmittel angeordnet ist. Das verformbare Element ist in axialer Richtung verformbar und übt auf die mehrfach gestapelten Platten eine Druckkraft in Richtung der axialen Richtung der Ventilscheibe aus.

Description

Technisches Gebiet, auf das sich die Erfindung bezieht
Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektromechanisches Ventil und insbesondere ein elektromechanisches Ventil mit einer aus mehreren übereinander angeordneten Platten gebildeten Ventilscheibe.
Angabe des künstlerischen Hintergrunds
Elektromechanische Ventile sind in der Technik bekannt. Beispielsweise offenbart die WO 2008 / 156 405 A1 ein elektromechanisches Ventil mit einem Gehäuse, in dem ein Kern aus magnetischem Material untergebracht ist, der von einer durch Strom erregbaren Spule umgeben ist, einem am Gehäuse befestigten Ventilsitz und einer Ventilscheibe, die in einem zwischen dem Gehäuse, dem Kern und dem Ventilsitz gebildeten Einbauraum angeordnet ist. Die Ventilscheibe öffnet oder schließt selektiv eine Auslassöffnung des elektromechanischen Ventils in Reaktion auf die Erregung der Spule. Die Ventilscheibe besteht aus mehreren gestapelten Platten aus magnetischem Material, so dass die Ventilscheibe vom Kern angezogen wird, wenn die Spule erregt ist. Wenn die Spule nicht erregt wird, bietet die Ventilscheibe eine Federkraft, um in eine Ausgangsposition vor der Anziehung durch den Kern zurückzukehren. WO 2015 / 126 304 A1 offenbart ein weiteres elektromechanisches Ventil mit einer Ventilscheibe, die aus mehreren gestapelten Platten besteht. Durch die Verwendung mehrerer gestapelter Platten können verbesserte Federeigenschaften der Ventilscheibe erreicht werden.
Im Allgemeinen wird die Ventilscheibe zwischen einer Ankerplatte und einem Niet (oder einem anderen Befestigungsmittel, wie z. B. einem Bolzen) angeordnet, der die Ventilscheibe und die Ankerplatte durchdringt, um die Ventilscheibe an der Ankerplatte zu befestigen. Folglich sind die Ankerplatte, die Ventilscheibe und der Niet einstückig ausgebildet, um eine Ventilscheibenanordnung zu bilden. Die Niete enthält eine Dichtungsfläche zum Abdichten einer Auslassöffnung des elektromechanischen Ventils.
Herkömmliche elektromechanische Ventile mit einer Konstruktion, wie sie in den oben genannten Dokumenten des Standes der Technik beschrieben ist, haben mehrere Probleme. Insbesondere kommt es aufgrund der großen Anzahl von gestapelten Teilen (d.h. der mehrfach gestapelten Platten) in der Ventilscheibenbaugruppe zu einer Addition von Toleranzen zwischen der Ankerplatte und der Dichtfläche des Nietes. Da die Fertigungstoleranzen berücksichtigt werden müssen, weisen die Ventile daher einen größeren Ventilhub auf als der erforderliche Ventilhub für eine Nenngröße einer Ventilsitzöffnung. Dieser vergrößerte Ventilhub reduziert die mögliche Leistung des Ventils in allen Varianten (z. B. 2/2-Wegeventile „stromlos geschlossen“, 2/2-Wegeventile „stromlos offen“ und 3/2-Wegeventile), da er den magnetischen Arbeitsspalt zwischen Magnetkern (oder Polstück) und Ankerplatte vergrößert. Daher besteht ein Bedarf an einem verbesserten elektromagnetischen Ventil.
Zu lösendes technisches Problem
In Anbetracht der obigen Ausführungen ist es das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein elektromechanisches Ventil mit verbesserter Leistung bereitzustellen.
Offenlegung der Erfindung
Der Zweck wird erreicht durch ein elektromechanisches Ventil mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen niedergelegt.
Erfindungsgemäß erfolgt durch das Vorsehen eines in axialer Richtung verformbaren Elements und das Aufbringen einer Anpresskraft auf die mehrfach gestapelten Platten in axialer Richtung ein axialer Toleranzausgleich, eine Fixierung und eine Vorspannung der mehrfach gestapelten Platten bei der Montage der Ventilscheibenanordnung. Die Ventilscheibenbaugruppe kann somit immer auf das gewünschte axiale Maß, d.h. den Abstand zwischen Ankerplatte und Dichtfläche des Nietes, eingestellt und in diesem Zustand fixiert werden. Damit kann der Ventilhub ohne Berücksichtigung der Fertigungstoleranzen der mehrfach gestapelten Platten zuverlässig auf den erforderlichen Ventilhub für die Nenngröße der Ventilsitzöffnung eingestellt werden. Eine Vergrößerung des magnetischen Arbeitsspaltes zwischen Magnetkern und Ankerplatte ist somit nicht erforderlich, was zu einer verbesserten Leistungsfähigkeit des elektromechanischen Ventils führt.
Folglich bietet das elektromechanische Ventil nach der vorliegenden Erfindung eine hervorragende Leistung.
Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
In den Zeichnungen:

ist eine schematische Schnittdarstellung eines Steuerventils mit 2/2 Richtungen „stromlos geschlossen“ und ist eine schematische Schnittdarstellung eines Steuerventils mit 2/2 Richtungen „stromlos offen“ gemäß der vorliegenden Erfindung.
ist eine perspektivische Ansicht einer Ventilscheibenanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform, bei der eine Niete nicht dargestellt ist.
ist eine Schnittdarstellung der Ventilscheibenbaugruppe aus einschließlich des Nietes.
ist eine perspektivische Ansicht einer Ventilscheibenanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform, bei der der Niet nicht dargestellt ist.
ist eine Schnittdarstellung der Ventilscheibenbaugruppe aus einschließlich des Nietes.
ist eine Schnittdarstellung einer Ventilscheibenanordnung gemäß einer Modifikation der zweiten Ausführungsform.
ist eine perspektivische Teilansicht einer Ventilscheibenanordnung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.

Beschreibung von mindestens einer Ausführungsform der Erfindung
In 1a ist beispielhaft ein Steuerventil mit 2/2-Richtung „stromlos geschlossen“ als elektromagnetisches Ventil 1 dargestellt, das sich in einem geschlossenen Zustand befindet, wenn dem elektromagnetischen Ventil 1 kein Strom zugeführt wird. 1b zeigt beispielhaft ein Steuerventil mit 2/2-Richtung „stromlos offen“ als elektromagnetisches Ventil 1. Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand des in 1a dargestellten Steuerventils mit 2/2-Richtung „stromlos geschlossen“ beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Ventiltyp beschränkt, sondern kann für elektromagnetische Ventile im Allgemeinen verwendet werden. Insbesondere kann die im Folgenden beschriebene Ventilscheibenbaugruppe in verschiedenen elektromagnetischen Ventilen eingesetzt werden, z. B. in einem Steuerventil mit 3/2-Richtung und dem Steuerventil mit 2/2-Richtung „stromlos offen“.
Erste Ausführungsform
Im Folgenden wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 1a, 1b, 2 und 3 beschrieben.
Das elektromagnetische Ventil 1 besteht aus einem Gehäuse 2, das sich in axialer Richtung erstreckt und einen Kern 21 aus magnetischem Material aufnimmt, der von einer Spule umgeben ist, die durch Strom erregt werden kann, um ein Magnetfeld zu erzeugen.
Ein Ventilsitz 3 ist an einer axialen Endseite des Gehäuses 2 befestigt. Der Ventilsitz 3 enthält mindestens eine Auslassöffnung 31 des elektromagnetischen Ventils 1. Die Auslassöffnung 31 ist in der axialen Mitte des Ventilsitzes 3 vorgesehen und durchdringt den Ventilsitz 3 in axialer Richtung. Der Ventilsitz 3 umfasst mindestens eine Einlassöffnung des elektromagnetischen Ventils 1, die sich außerhalb der axialen Mitte des Ventilsitzes 3 befindet (in den Figuren nicht dargestellt).
Zwischen der axialen Endfläche des Kerns 21, die dem Ventilsitz 3 zugewandt ist, und einer axialen Endfläche des Ventilsitzes 3, die dem Gehäuse 2 zugewandt ist, wird ein Raum S (Einbauraum) gebildet. Eine Begrenzung des Raums S nach außen wird durch den Kern 21, das Gehäuse 2 und den Ventilsitz 3 gebildet, die den Raum S sowohl in axialer als auch in radialer Richtung abgrenzen.
In dem Raum S ist eine Ventilscheibe 4 angeordnet. Die Ventilscheibe 4 besteht aus mehreren übereinanderliegenden Platten 41, 42, 43, die in axialer Richtung gestapelt sind. Wie in 2 dargestellt, sind die Platten im Allgemeinen scheibenförmig und können Schlitze und/oder Einschnitte aufweisen, um eine gewünschte Federkennlinie zu erreichen. Die mehrfach gestapelten Platten 41, 42, 43 sind relativ zueinander radial verschiebbar. Dadurch werden die Federeigenschaften der Ventilscheibe 4 verbessert.
Die mehrfach gestapelten Platten 41, 42, 43 umfassen eine erste und eine zweite Endplatte 41, 42. Die erste Endplatte 41 ist auf einer ersten axialen Endseite, die dem Kern 21 zugewandt ist, und die zweite Endplatte 42 auf einer zweiten axialen Endseite, die dem Ventilsitz 3 zugewandt ist, gestapelt. Die erste und die zweite Endplatte 41, 42 unterscheiden sich in ihrem Aufbau von den zwischen der ersten und der zweiten Endplatte 41, 42 angeordneten Mehrfachstapelplatten 43, die im Folgenden näher beschrieben werden.
Die Ventilscheibe 4 ist zwischen einer Ankerplatte 6, die an der dem Kern 21 zugewandten axialen Endseite der Ventilscheibe 4 (d.h. an der ersten Endplatte 41) angeordnet ist, und einem Niet 7 angeordnet, der die Ventilscheibe 4 und die Ankerplatte 6 von der dem Ventilsitz 3 zugewandten axialen Endseite der Ventilscheibe 4 axial mittig durchdringt. Der Niet 7 fixiert die Ventilscheibe 4 an der Ankerplatte 6 und dient als Befestigungsmittel. Somit sind die Ankerplatte 6, die Ventilscheibe 4 und der Niet 7 einstückig ausgebildet, um eine Ventilscheibenanordnung zu bilden. Anstelle der Niete 7 kann auch jedes andere geeignete Befestigungsmittel verwendet werden, z. B. ein mit der Ankerplatte 6 verschraubter Bolzen.
Der Niet 7 umfasst eine Dichtungsfläche 71, die an einer axialen Endseite des Niets 7 (eines Nietkopfs 72) vorgesehen ist, die dem Ventilsitz 3 zugewandt ist. Wie in 1a gezeigt, befindet sich die Ventilscheibenanordnung in einer Ausgangsposition, in der die Dichtungsfläche 71 so konfiguriert ist, dass sie die Auslassöffnung 31 des elektromechanischen Ventils 1 verschließt, wenn kein Strom an die Spule angelegt wird. Dementsprechend befindet sich das elektromechanische Ventil 1 im geschlossenen Zustand.
Wenn die Spule durch Strom erregt wird, wird ein Magnetfeld erzeugt, und die Ventilscheibe wird zum Kern 21 hingezogen. Infolgedessen verschließt die Dichtfläche 71 des Niets 7 nicht mehr die Auslassöffnung 31 des elektromechanischen Ventils 1, und die Einlassöffnung kann mit der Auslassöffnung 31 kommunizieren. Somit schaltet das elektromechanische Ventil 1 in den offenen Zustand. Wenn die Erregung der Spule unterbrochen wird, kehrt die Ventilscheibenanordnung aufgrund der Federkraft, die von den mehrfach gestapelten Platten 41, 42, 43 ausgeübt wird, in die Ausgangsposition zurück. Dadurch verschließt die Dichtfläche 71 der Niete 7 die Auslassöffnung 31, so dass die Einlassöffnung nicht mehr mit der Auslassöffnung 31 kommunizieren kann, und das elektromechanische Ventil 1 schaltet in den geschlossenen Zustand.
Wie in gezeigt, dient der Ventilsitz 3 bei den 2/2-„normal offenen“ Ventilen als Auflagefläche für die Nietdichtfläche 71. Der Ventilsitz 3 enthält Öffnungen, die den Durchfluss ermöglichen. Ein zusätzlicher Ventilsitz, der in die entgegengesetzte Richtung weist, wird hinzugefügt. Dieser zweite Ventilsitz wird durch einen Stößel 8 mit einer Stößeldichtung 81 geschlossen, wenn die Spule durch Strom erregt wird und die Ventilscheibenanordnung zum Kern 21 hin angezogen wird.
Beim 3/2-Wegeventil (in den Zeichnungen nicht dargestellt) sind beide Ventilsitze und der Stößel vorhanden und werden abwechselnd geschlossen und geöffnet.
Im Folgenden wird der Aufbau der zweiten Endplatte 42 gemäß der ersten Ausführungsform im Detail beschrieben.
Wie in dargestellt, sind an der axialen, dem Nietkopf 72 zugewandten Stirnseite der Ventilscheibe 4 in bestimmten Abständen in Umfangsrichtung mehrere Laschen 422 ausgebildet. Jede Lasche 422 ist als ein teilweise ausgeschnittener Abschnitt der zweiten Endplatte 42 ausgebildet, der aus der Ebene der zweiten Endplatte 42 in axialer Richtung zum Nietkopf 72 hin gebogen ist, um eine Feder (verformbares Element) zu bilden. Die Laschen 422 sind an einem inneren Umfangsrandabschnitt der zweiten Endplatte 42 ausgebildet. Wie in dargestellt, sind die Laschen 422, die die Federn bilden, gemäß der ersten Ausführungsform paarweise angeordnet. Daher werden mehrere Paare von Federn, die durch die mehreren Laschen 422 gebildet werden, in bestimmten Abständen in Umfangsrichtung gebildet. Die Anzahl und Verteilung der Laschen 422 über die zweite Endplatte 42 kann entsprechend gewählt werden.
Wie in dargestellt, ist jede Lasche 422 so gestaltet, dass sie mit der axialen Endfläche des Nietkopfes 72, die der Ventilscheibe 4 zugewandt ist, in Kontakt kommt, um eine axiale Druckkraft auf die mehrfach gestapelten Platten 41, 42, 43 auszuüben. Die axiale Endseite der Ventilscheibe 4, die der Ankerplatte 6 zugewandt ist (d. h. die erste Endplatte 41), liegt an der Ankerplatte 6 an, um eine Gegenkraft zu der von den mehreren Laschen 422 der zweiten Endplatte 42 ausgeübten Druckkraft zu erzeugen.
Die von den mehreren Laschen 422 der zweiten Endplatte 42 ausgeübte Druckkraft bewirkt, dass die mehreren gestapelten Platten 41, 42, 43 miteinander in Kontakt gebracht werden (d. h., die Druckkraft ist in axialer Richtung gerichtet), bevor eine axiale Endfläche der zweiten Endplatte 42 an die axiale Endfläche des Nietkopfes 72 stößt. Daher kann im zusammengebauten Zustand der Ventilscheibenanordnung ein kleiner Spalt zwischen der axialen Endfläche des Nietkopfes 72 und der axialen Endfläche der zweiten Endplatte 42 vorhanden sein. Aufgrund der Laschen 422, die die Federn (verformbares Element) bilden, kann die axiale Abmessung des kleinen Spalts variieren, während die mehrfach gestapelten Platten 41, 42, 43 in Kontakt miteinander und in Kontakt mit der Ankerplatte 6 gedrückt bleiben. Dadurch wird ein Toleranzausgleich in axialer Richtung erreicht. Dadurch werden Abweichungen von der gewünschten axialen Abmessung der Ventilscheibe 4, die durch Fertigungstoleranzen der Mehrfachstapelplatten 41, 42, 43 entstehen, kompensiert.
Durch den oben beschriebenen Toleranzausgleich kann das axiale Maß der Ventilscheibenbaugruppe (d.h. der axiale Abstand von der Dichtfläche 71 bis zur axialen, dem Kern 21 zugewandten Stirnfläche der Ankerplatte 6) bei der Montage der Ventilscheibenbaugruppe ohne Berücksichtigung von Fertigungstoleranzen der mehrfach gestapelten Platten 41, 42, 43 auf das gewünschte Maß eingestellt werden. Somit kann der Ventilhub ohne Berücksichtigung der Fertigungstoleranzen zuverlässig auf den für die Nenngröße erforderlichen Ventilhub eingestellt werden. Eine Vergrößerung des magnetischen Arbeitsspaltes zwischen dem Magnetkern 21 und der Ankerplatte 6 ist dementsprechend nicht erforderlich, was zu einer verbesserten Leistung des elektromechanischen Ventils führt.
In der obigen Darstellung ist die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beispielhaft so dargestellt, dass die Laschen 422, die die Federn (verformbares Element) bilden, als Teile der zweiten Endplatte 42 vorgesehen sind. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel können die Laschen, die die Federn (verformbares Element) bilden, als Teile der ersten Endplatte 41 vorgesehen sein. In diesem Fall sind die Laschen aus der Ebene der ersten Endplatte 41 in axialer Richtung zum Kern 21 hin gebogen, so dass sie mit einer der Ventilscheibe 4 zugewandten Oberfläche der Ankerplatte 6 in Kontakt kommen.
Außerdem können die Laschen, die die Federn (verformbares Element) bilden, als Teile sowohl der ersten Endplatte 41 als auch der zweiten Endplatte 42 vorgesehen sein.
Zweite Ausführungsform
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 4 und 5 beschrieben.
Die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform durch eine andere Gestaltung der verformbaren Elemente. Insbesondere enthält die zweite Ausführungsform nicht die Federn, die durch die mehreren Laschen 422 der zweiten Endplatte 42 (und/oder die mehreren Laschen der ersten Endplatte 41) gebildet werden, als die verformbaren Elemente, die den axialen Toleranzausgleich der Ventilscheibenanordnung bereitstellen.
Gemäß der zweiten Ausführungsform werden die verformbaren Elemente durch mehrere Vorsprünge 423 gebildet, die an einem inneren Umfangsrandabschnitt der zweiten Endplatte 42 ausgebildet sind. Wie in den 4 und 5 dargestellt, werden die mehrfachen Vorsprünge 423 der zweiten Endplatte 42 durch mehrfache Einprägungen in der zweiten Endplatte 42 gebildet, die einerseits Vertiefungen in axialer Richtung auf der der Ventilscheibe 4 zugewandten axialen Endfläche der zweiten Endplatte 42 bilden und andererseits die Vorsprünge 423 bilden, die aus der Ebene der zweiten Endplatte 42 in axialer Richtung zum Ventilsitz 3 hin vorstehen.
Wie in dargestellt, sind die zahlreichen Vorsprünge 423 in bestimmten Abständen in Umfangsrichtung angeordnet. Die Anzahl und Verteilung der Vorsprünge 423 über die zweite Endplatte 42 kann entsprechend gewählt werden. Um die Ausbildung der Vorsprünge 423 zu erleichtern, können in der zweiten Endplatte 42 an einem Randbereich der Vorsprünge 423 Ausschnitte vorgesehen werden.
Wie in dargestellt, ist jeder Vorsprung 423 so gestaltet, dass er mit der der Ventilscheibe 4 zugewandten axialen Endfläche des Nietkopfes 72 in Kontakt kommt und sich beim Zusammenbau der Ventilscheibenbaugruppe in axialer Richtung verformen kann. Durch ihre Verformung üben die Vorsprünge 423 eine axiale Anpresskraft auf die mehrfach gestapelten Platten 41, 42, 43 aus. Die axiale Endseite der Ventilscheibe 4, die der Ankerplatte 6 zugewandt ist (d. h. die erste Endplatte 41), liegt an der Ankerplatte 6 an, so dass sie eine Gegenkraft zu der von den mehreren Vorsprüngen 423 der zweiten Endplatte 42 ausgeübten Druckkraft erzeugt.
Ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform bewirkt die von den mehreren Vorsprüngen 423 der zweiten Endplatte 42 ausgeübte Druckkraft, dass die mehreren gestapelten Platten 41, 42, 43 in Kontakt miteinander gedrängt werden (d. h. die Druckkraft ist in die axiale Richtung gerichtet), bevor eine axiale Endfläche der zweiten Endplatte 42 an der axialen Endfläche des Nietkopfes 72 anliegt. Daher kann im zusammengebauten Zustand der Ventilscheibenanordnung ein kleiner Spalt zwischen der axialen Endfläche des Nietkopfes 72 und der axialen Endfläche der zweiten Endplatte 42 vorhanden sein. Aufgrund der Vorsprünge 423, die das verformbare Element bilden, kann die axiale Abmessung des kleinen Spalts variieren, während die mehrfach gestapelten Platten 41, 42, 43 in Kontakt miteinander und in Kontakt mit der Ankerplatte 6 gedrückt bleiben. Dadurch wird ein Toleranzausgleich in axialer Richtung erreicht. Somit werden Abweichungen von der gewünschten axialen Abmessung der Ventilscheibe 4, die aufgrund von Fertigungstoleranzen der mehrfach gestapelten Platten 41, 42, 43 auftreten, ausgeglichen. Durch die verformbaren Mehrfachvorsprünge 423 kann daher die axiale Abmessung der Ventilscheibenbaugruppe (d.h. der axiale Abstand von der Dichtfläche 71 bis zur axialen, dem Kern 21 zugewandten Endfläche der Ankerplatte 6) während des Zusammenbaus der Ventilscheibenbaugruppe ohne Berücksichtigung von Fertigungstoleranzen der Mehrfachstapelplatten 41, 42, 43 auf das gewünschte Maß eingestellt werden.
Dadurch erzielt die zweite Ausführungsform ähnliche Wirkungen wie die erste Ausführungsform.
In der obigen Darstellung ist die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beispielhaft so dargestellt, dass die Vorsprünge 423, die das verformbare Element bilden, als Teile der zweiten Endplatte 42 vorgesehen sind. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise kann, wie in 6 gezeigt, das verformbare Element als Vorsprünge 413 der ersten Endplatte 41 vorgesehen sein. In diesem Fall ragen die Vorsprünge 413 aus der Ebene der ersten Endplatte 41 in axialer Richtung auf den Kern 21 zu, um mit einer der Ventilscheibe 4 zugewandten Oberfläche der Ankerplatte 6 in Kontakt zu kommen.
Außerdem können die Vorsprünge 413, 423, die das verformbare Element bilden, als Teile sowohl der ersten Endplatte 41 als auch der zweiten Endplatte 42 vorgesehen sein.
Dritte Ausführungsform
Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf beschrieben.
Die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich von der ersten und zweiten Ausführungsform durch eine andere Gestaltung des verformbaren Elements. Insbesondere enthält die dritte Ausführungsform nicht die mehreren Laschen 412 der ersten Endplatte 41 (oder der zweiten Endplatte 42) und die mehreren Vorsprünge 413, 423 der ersten und/oder zweiten Endplatte 41, 42 als die verformbaren Elemente, die den axialen Toleranzausgleich der Ventilscheibenbaugruppe bereitstellen.
Gemäß der dritten Ausführungsform enthält das elektromagnetische Ventil 1 eine Wellenfeder 53, die als verformbares Element ausgeführt ist, das die axiale Druckkraft auf die Ventilscheibe 4 und den axialen Toleranzausgleich der Ventilscheibenanordnung gewährleistet.
Wie in dargestellt, ist die Wellenfeder 53 zwischen der Ankerplatte 6 und der axialen Endseite der Ventilscheibe 4, die der Ankerplatte 6 zugewandt ist, an einem inneren Umfangsrandabschnitt der Ventilscheibe 4 angeordnet, um die axiale Druckkraft auf die mehrfach gestapelten Platten 41, 42, 43 auszuüben.
Mit der dritten Ausführungsform werden ähnliche Wirkungen erzielt wie bei der ersten Ausführungsform beschrieben.
In der obigen Darstellung ist die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beispielhaft so dargestellt, dass die Wellenfeder 53 (verformbares Element) zwischen der ersten Endplatte 41 und der Ankerplatte 6 vorgesehen ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die Wellenfeder 53 (verformbares Element) zwischen der zweiten Endplatte 42 und der der zweiten Endplatte 42 zugewandten axialen Endfläche des Nietkopfes 72 vorgesehen sein.
Darüber hinaus kann die Ventilscheibenbaugruppe eine erste Wellenfeder (erstes verformbares Element) umfassen, die zwischen der ersten Endplatte 41 und der Ankerplatte 6 vorgesehen ist, sowie eine zweite Wellenfeder (zweites verformbares Element), die zwischen der zweiten Endplatte 42 und der axialen Endfläche des Nietkopfes 72 vorgesehen ist, die der zweiten Endplatte 42 zugewandt ist.
Vierte Ausführungsform
Im Folgenden wird eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben (in den Zeichnungen nicht dargestellt).
Die vierte Ausführungsform unterscheidet sich von der dritten Ausführungsform dadurch, dass anstelle der Wellenfeder (oder der ersten und zweiten Wellenfeder) ein Elastomerring (oder erste und zweite Elastomerringe) als verformbares Element verwendet wird.
Die vierte Ausführungsform erzielt ähnliche Wirkungen (oder zumindest einen Teil davon), wie sie in Bezug auf die erste Ausführungsform beschrieben wurden.
Fünfte Ausführungsform
Im Folgenden wird eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben (in den Zeichnungen nicht dargestellt).
Die fünfte Ausführungsform unterscheidet sich von den vorherigen Ausführungsformen dadurch, dass als verformbares Element ein verformbarer Steg auf der Ankerplatte 6 und/oder der Niet 7, der die Ventilscheibe 4 berührt, verwendet wird/werden. Das heißt, die axiale Endfläche der Ankerplatte 6, die der Ventilscheibe 4 zugewandt ist, kann den verformbaren Steg aufweisen, der so gestaltet ist, dass er mit der ersten Endplatte 41 in Kontakt kommt. Ferner kann die der Ventilscheibe 4 zugewandte axiale Endfläche des Nietkopfes 72 den verformbaren Steg aufweisen, der so gestaltet ist, dass er mit der zweiten Endplatte 42 in Kontakt kommt.
Durch die Bereitstellung der verformbaren Rippe(n) kann der axiale Toleranzausgleich realisiert werden. Somit erzielt die fünfte Ausführungsform ähnliche Effekte (oder zumindest einen Teil davon) wie die erste Ausführungsform.
Weitere Modifikationen der Ausführungsformen
Die obige Beschreibung ist nicht erschöpfend, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben genannten Ausführungsformen beschränkt. Der Fachmann wird erkennen, dass verschiedene Modifikationen und Kombinationen der oben genannten Ausführungsformen innerhalb des Anwendungsbereichs der Erfindung möglich sind. Dementsprechend sollte der Umfang der Erfindung aus den beigefügten Ansprüchen bestimmt werden.
Referenzzeichenliste

1: Elektromagnetisches Ventil
2: Gehäuse
21: Kern
3: Ventil-Sitz
31: Ausgangsanschluss
4: Ventilunterlegscheibe
41: erste Endplatte
413: Vorsprung (verformbares Element)
42: Sekunden-Endplatte
422: tab (verformbares Element)
423: Vorwölbung (verformbares Element)
43: gestapelte Platte
53: Wellenfeder (verformbares Element)
6: Armaturenplatte
7: Niete
71: Siegelfläche
72: Nietkopf
8: Kolben
81: Kolbendichtung
S: space

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2008156405 A1 [0002]
WO 2015126304 A1 [0002]

Claims

Ein elektromechanisches Ventil (1), bestehend aus einem Gehäuse (2), in dem ein Kern (21) aus magnetischem Material untergebracht ist, der von einer mit Erregerstrom zu versorgenden Spule umgeben ist, einem Ventilsitz (3), der am Gehäuse (2) befestigt ist, und eine Ventilscheibe (4), die in einem zwischen dem Gehäuse (2), dem Kern (21) und dem Ventilsitz (3) gebildeten Raum (S) angeordnet ist, wobei die Ventilscheibe (4) so konfiguriert ist, dass sie zwischen den Positionen des Ventils (1) umschaltet, indem sie sich in dem Raum (S) in einer axialen Richtung (A) zwischen dem Ventilsitz (3) und dem Kern (21) als Reaktion auf einen der Spule zugeführten Erregerstrom bewegt, wobei die Ventilscheibe (4) durch mehrere gestapelte Platten (41, 42, 43) gebildet wird, die in der axialen Richtung (A) gestapelt sind und aus einem magnetischen Material bestehen, das eine Rückstellfederkraft bereitstellt, wenn die Ventilscheibe (4) von der erregten Spule angezogen wird, die mehrfach gestapelten Platten (41, 42, 43) an einer Ankerplatte (6) befestigt sind, die an einer dem Kern (21) zugewandten axialen Endseite der mehrfach gestapelten Platten (41, 42, 43) durch ein Befestigungsmittel (7) angeordnet ist, das an einer dem Ventilsitz (3) zugewandten axialen Endseite der mehrfach gestapelten Platten (41, 42, 43) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass das elektromechanische Ventil (1) ferner ein verformbares Element (413, 422, 423, 53) umfasst, das zwischen der dem Kern (21) zugewandten axialen Endseite der mehrfach gestapelten Platten (41, 42, 43) und der Ankerplatte (6) und/oder zwischen der dem Ventilsitz (3) zugewandten axialen Endseite der mehrfach gestapelten Platten (41, 42, 43) zum Ventilsitz (3) und der Befestigungseinrichtung (7) angeordnet ist, wobei das verformbare Element (413, 422, 423, 53) in axialer Richtung verformbar ist und eine Druckkraft auf die Mehrfachstapelplatten (41, 42, 43) in Richtung der axialen Richtung der Ventilscheibe (4) ausübt.
Elektromechanisches Ventil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das verformbare Element ist eine Wellenfeder (53).
Elektromechanisches Ventil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mehrfach gestapelten Platten (41, 42, 43) der Ventilscheibe (4) eine erste Endplatte (41), die an einer dem Kern (21) zugewandten axialen Endseite angeordnet ist, und eine zweite Endplatte (42), die an einer dem Ventilsitz (4) zugewandten axialen Endseite angeordnet ist, umfassen, und mindestens eine der ersten und zweiten Endplatten (41, 42) das verformbare Element (413, 422, 423) umfasst.
Elektromechanisches Ventil (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das verformbare Element (413) an der ersten Endplatte (41), die dem Kern (21) zugewandt ist, so ausgebildet ist, dass es an der Ankerplatte (6) anliegt.
Elektromechanisches Ventil (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das verformbare Element (422, 423) an der zweiten, dem Ventilsitz (3) zugewandten Endplatte (42) so ausgebildet ist, dass es an einer axialen Endfläche eines der Ventilscheibe (4) zugewandten Nietkopfes 72 anliegt.
Elektromechanisches Ventil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das verformbare Element durch einen verformbaren Steg auf der Ankerplatte (6) und/oder dem Befestigungsmittel (7) gebildet wird.
Elektromechanisches Ventil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das verformbare Element ist ein Elastomerring.