DE10255524A1 - Elektromagnetisches 3/2-Wegesitzventil mit A-Kompensation - Google Patents
Elektromagnetisches 3/2-Wegesitzventil mit A-KompensationInfo
- Publication number
- DE10255524A1 DE10255524A1 DE10255524A DE10255524A DE10255524A1 DE 10255524 A1 DE10255524 A1 DE 10255524A1 DE 10255524 A DE10255524 A DE 10255524A DE 10255524 A DE10255524 A DE 10255524A DE 10255524 A1 DE10255524 A1 DE 10255524A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- seat
- valve
- connection
- sealing element
- pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 10
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 10
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
- F16K31/0603—Multiple-way valves
- F16K31/0624—Lift valves
- F16K31/0627—Lift valves with movable valve member positioned between seats
- F16K31/0631—Lift valves with movable valve member positioned between seats with ball shaped valve members
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
- F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
- F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
- F15B13/044—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by electrically-controlled means, e.g. solenoids, torque-motors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
- F16K31/0603—Multiple-way valves
- F16K31/0624—Lift valves
- F16K31/0634—Lift valves with fixed seats positioned between movable valve members
- F16K31/0637—Lift valves with fixed seats positioned between movable valve members with ball shaped valve members
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches 3/2- Wegesitzventil mit A-Kompensation gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
- Solche elektromagnetischen 3/2-Wegesitzventile sind z. B. aus DE 198 34 786 A1 der Anmelderin bekannt.
- Unter einem Wegesitzventil versteht man ein Ventil, dessen Dichtelement einen Weg durchläuft und axial angeordnete Ventilsitze abdichtet. Es ist bestimmt durch die Anzahl der vorhandenen Anschlüsse und Schaltstellungen. Bei den Wegesitzventilen bezeichnet die erste Ziffer die Anzahl der Anschlüsse, während die zweite Ziffer die Anzahl der Schaltstellungen kennzeichnet.
- Ein 3/2-Wegesitzventil wird u. a. zur Verdeckverstellung in Cabrios eingesetzt. Diese 3/2-Wegesitzventile haben drei Anschlüsse, nämlich einen P-Anschluß (Pumpe), einen T-Anschluß (Tank) und einen A-Anschluß (Arbeitszylinder). Des Weiteren weist ein solches Ventil einen Ventilraum mit einem Dichtelement - i. a. eine Dichtkugel - auf, welches jeweils in einem von zwei gegenüberliegenden Ventilsitzen zur Anlage kommen kann, so daß entweder eine Ventil-Offen-Stellung oder eine Ventil-Geschlossen-Stellung realisiert ist.
- Einer der beiden gegenüberliegenden Ventilsitze ist ein sogenannter P-Sitz, der am Übergang zwischen P-Anschluß und Ventilraum sitzt, und der andere Ventilsitz wird als T-Ventilsitz bezeichnet und liegt am Übergang vom Ventilraum zum T-Anschluß. Die Dichtkugel steht mit einem Stößel, der von einer Druckfeder umgeben ist, in Wirkverbindung. Der auf die Dichtkugel wirkende Pumpendruck wirkt hierbei gegen die Federkraft der Druckfeder. Zusätzlich ist der Stößel von einer Erregerspule eines Elektromagneten umgeben, um bei Bestromung der Erregerspule eine magnetische Zugkraft auf den Stößel auszuüben.
- Die Problematik eines solchen 3/2-Wegesitzventils besteht darin, daß die T-Ventilsitzfläche A2 aufgrund des durch den T-Ventilsitz hindurchgreifenden Stößels (50) größer sein muß als die P-Ventilsitzfläche A1, sofern die Durchlaßquerschnitte am P- und T-Sitz gleich sein sollen.
- Dies wiederum erfordert eine große Federkraft im T-Sitz um den T-Sitz nach Abschaltung der Erregerspule gegen den Pumpendruck wieder zu öffnen.
- Das in der eingangs genannten DE 198 34 786 A1 beschriebene 3/2-Wegesitzventil kommt hingegen mit einer kleinen Federkonstante aus, wobei dessen Elektromagnet mit einer geringeren Hubarbeit betrieben werden kann. Erreicht wird dies durch eine sogenannte A-Kompensation, indem der zweite Anschluß (A-Anschluß) des Wegesitzventils bei geschlossenem zweiten Ventilsitz (14) und offenem ersten Ventilsitz (12) mit dem Dichtelement (22) über die Fläche (A3) des Stößels (20) in Wirkverbindung steht.
- Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Ventil weiter zu verbessern.
- Diese Aufgabe wird durch ein 3/2-Magnetsitzventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
- Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
- Das Wegesitzventil nach der Erfindung wird nachfolgend anhand des Ausführungsbeispieles eines 3/2-Wegesitzventiles im Zusammenhang mit Figuren näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1 eine Prinzipskizze (nicht maßstabsgettreu!) eines elektromagentischen 3/2-Wegesitzventils mit A- Druckkompensation nach der Erfindung,
- Fig. 2 ein Schnittbild durch ein maßstabgetreues 3/2- Wegesitzventil nach Fig. 1,
- Fig. 3 ein Kräftediagramm des in Fig. 1 dargestellten 3/2-Wegesitzventils.
- In den nachfolgenden Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugszeichen gleiche Teile mit gleicher Bedeutung.
- In Fig. 1 ist das Prinzipschaltbild eines 3/2-Wegesitzventils nach der Erfindung dargestellt. Das Ventil weist einen Ventilraum 10 auf, der mit drei Anschlüssen P, A und T in Verbindung steht. Im Ventilraum selbst sitzt ein Dichtelement, das vorliegend als Dichtkugel 22 ausgebildet ist.
- Über den Anschluß P wird Druckmittel von z. B. bis zu 200 bar an den Ventilraum zugeführt. Der Anschluß A steht mit einem Arbeitszylinderraum in Verbindung und der Anschluß T mit einem Druckmitteltank.
- Der Ventilraum 10 weist zwei gegenüberliegende Ventilsitze auf, nämlich einen unteren zum Anschluß P gewandten, sogenannten P-Ventilsitz und einen oberen sogenannten T- Ventilsitz. Die Dichtfläche des P-Ventilsitzes ist mit A1 bezeichnet und die Dichtfläche des T-Ventilsitzes mit A2. die Querschnittsfläche von A1 ist kleiner als die Querschnittsfläche von A2. Im dargestellten Zustand des Wegesitzventiles von Fig. 1 sitzt die Dichtkugel im P- Ventilsitz 12 und dichtet folglich diesen ab, so daß der Anschluß A mit dem Anschluß T in Verbindung steht. In der strichlierten Darstellung dagegen liegt die Dichtkugel im T- Ventilsitz 14, so daß der P-Anschluß mit dem A-Anschluß verbunden ist.
- Auf die Dichtkugel 22 wirkt ein von einer Druckfeder 24 beaufschlagter Ankerkolben 35. Die Druckfeder 25 drückt auf die obere Seite des Ankerkolbens 35, welcher an seiner Unterseite auf einen A-Kompensationsstift 51 drückt. Letzterer wirkt auf einen Stößel 50. Der Stößel 50 wiederum drückt auf die Dichtkugel 22. Der Ankerkolben 35 und der A- Kompensationsstift 51 sind lose miteinander verbunden. Der A-Kompensationsstift 51 weist eine Querschnittsfläche von A3 auf, welche bei Bestromung eine Magnetkraft erzeugt, die der Federkraft entgegengesetzt ist. Der Ankerkolben 35 ist des weiteren von einer Erregerspule 26 umgeben. Über einen Kanal 53 ist der Ventilraum 10 mit der Fläche A3 in Verbindung. Die Fläche A3 ist bevorzugt gleich oder kleiner wie die Querschnittsfläche A1 im P-Sitz.
- Erfindungsgemäß steht der A-Anschluß mit der Kompensationsfläche A3, also der Dichtkugel abgewandten Stößelfläche in Wirkverbindung, um eine Druckkompensation zu bewirken, wenn der P-Ventilsitz geschlossen ist.
- Die Funktionsweise des in Fig. 1 gezeigten Ventils ist folgende:
- Im unbestromten Zustand der Erregerspule 26 wird der P-Sitz durch die zwischen Ankerkolben 35 und Polkern 36 angeordnete Druckfeder 25 zugehalten. Der Kraftfluss geht über Druckfeder 25, Ankerkolben 35, A-Kompensationsstift 51, Ventilstößel 50 zum Dichtelement 22.
- Die Federkraft der Druckfeder 25 ist dabei vorzugsweise so dimensioniert, dass der P-Sitz bei angelegtem max. Druck P (Hydr. Kraft Pauf) noch sicher zugehalten wird (s. Fig. 3; P- Sitz).
- Bei Bestromung der Erregerspule 25 wird der Ankerkolben 35 gegen die Federkraft angezogen. Durch den anstehenden Druck wandert das Dichtelement 25 vom P-Sitz (A1) in den T-Sitz (A2). Sobald der T-Sitz (A2) geschlossen ist, baut sich im Ventilraum 10 und damit auch im Kanal 53 und im Ankerraum 60 ein Druck auf, welcher im stationären Zustand dem Pumpendruck P entspricht. Dieser Druck wird über den Kanal 53 in der Ankerraum 10 geleitet und übt auf den A- Kompensationsstift 51, welcher in einer Flanschbuchse (siehe Fig. 2) gut geführt ist, eine Kraft aus (F = P.A3).
- Da die auf den A-Kompensationsstift 51 drückende Kraft (A- Kompensationskraft) kleiner als die auf das im T-Sitz befindliche Dichtelement 22 wirkende hydraulische Kraft Tzu ist, ergibt sich ein Zustand, welcher das Dichtelement 22 sicher im T-Sitz hält (s. Fig. 3; Magnethub 0).
- Wird nun die Erregerspule 26 entstromt, dann wird die Federkraft frei und drückt, zusammen mit der schon bereits stehenden A-Kompensationskraft das Dichtelement 22 aus dem T-Sitz (s. Fig. 3; T-Sitz) wieder in Richtung P-Sitz.
- Der Vorteil dieses 3/2 Wege-Sitzventils mit A-Kompensation liegt darin, dass zum Öffnen des P-Sitzes mit dem Magnet nur die Federkraft (Feder mit geringer Federkonstante) überwunden werden muß, da die hydraulische. Kraft am A- Kompensationsstift 51 zu diesem Zeitpunkt ja noch Null ist. Erst wenn Magnet und Ventil geschaltet haben, baut sich diese Kraft auf, die dann beim Entstromen des Magneten hilft, den relativ großen T-Sitz mit seiner Querschnittsfläche A2 wieder zu öffnen.
- Ohne die A-Kompensation müsste die Federkraft bei Magnethub 0 wesentlich größer sein, d. h. der Magnet müsste wesentlich stärker ausgelegt werden.
- In Fig. 2 ist ein gemäß Fig. 1 erläutertes konkret realisiertes 3/2-Wegesitzventil maßstabsgetreu dargestellt. Es ist der Zustand gezeigt, bei dem die Dichtkugel 22 den P- Sitz aufgrund des Kraftflusses "Federkraft drückt auf Ankerkolben, Ankerkolben drückt auf A-Kompensationsstift, A- Kompensationsstift drückt auf Stößel und Stößel drückt auf Dichtkugel" verschließt.
- Neben dem Polkern, an dem sich die Druckfeder abstützt, ist auch noch eine Führungsbuchse zu erkennen, in der der Stößel geführt ist.
- Oben wurde erwähnt, dass Ankerkolben und A- Kompensationsstift erfindungsgemäß lose zueinander, also nicht einstückig, ausgebildet sind. Lose zueinander ausgebildet sein können auch Stößel und A- Kompensationsstift. Es ist jedoch auch möglich, das diese beiden Komponenten einstückig ausgebildet sind.
- Die Kräfteverhältnisse des in Fig. 2 gezeigten 3/2-Wegesitzventiles sind in dem Diagramm von Fig. 3 detailliert anhand konkreter Bemassungen angegeben. Es ist deutlich die reduzierte Magnetkraft erkennbar, um die Dichtkugel 22 vom T- Ventilsitz 14 in den P-Ventilsitz 12 zu bringen.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10255524A DE10255524B4 (de) | 2001-11-27 | 2002-11-27 | Elektromagnetisches 3/2-Wegesitzventil mit A-Kompensation |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10157767.2 | 2001-11-27 | ||
DE10157767 | 2001-11-27 | ||
DE10255524A DE10255524B4 (de) | 2001-11-27 | 2002-11-27 | Elektromagnetisches 3/2-Wegesitzventil mit A-Kompensation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10255524A1 true DE10255524A1 (de) | 2003-06-26 |
DE10255524B4 DE10255524B4 (de) | 2004-08-26 |
Family
ID=7706903
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10255524A Expired - Fee Related DE10255524B4 (de) | 2001-11-27 | 2002-11-27 | Elektromagnetisches 3/2-Wegesitzventil mit A-Kompensation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10255524B4 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010020834A1 (de) * | 2010-05-18 | 2011-11-24 | Kendrion Binder Magnete Gmbh | Elektromagnetisches Regelventil |
EP2778437A3 (de) * | 2013-03-11 | 2015-05-06 | CLAAS Industrietechnik GmbH | Hydraulisches Ventil |
US20160298786A1 (en) * | 2015-04-13 | 2016-10-13 | Hamanakodenso Co., Ltd. | Electromagnetic valve |
CN106246901A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-12-21 | 宁波星宇国均汽车电磁阀有限公司 | 自动变速箱档位控制开关电磁阀 |
DE102019209663A1 (de) * | 2019-07-02 | 2021-01-07 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Kugelschaltventil |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19834786C2 (de) * | 1998-08-01 | 2003-03-27 | Kendrion Binder Magnete Gmbh | Elektromagnetisches Wegesitzventil |
-
2002
- 2002-11-27 DE DE10255524A patent/DE10255524B4/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010020834A1 (de) * | 2010-05-18 | 2011-11-24 | Kendrion Binder Magnete Gmbh | Elektromagnetisches Regelventil |
DE102010020834B4 (de) * | 2010-05-18 | 2012-03-29 | Kendrion Binder Magnete Gmbh | Elektromagnetisches Regelventil |
EP2778437A3 (de) * | 2013-03-11 | 2015-05-06 | CLAAS Industrietechnik GmbH | Hydraulisches Ventil |
US9423052B2 (en) | 2013-03-11 | 2016-08-23 | Claas Industrietechnik Gmbh | Hydraulic valve for supplying single-acting or double-acting consumer |
US20160298786A1 (en) * | 2015-04-13 | 2016-10-13 | Hamanakodenso Co., Ltd. | Electromagnetic valve |
US10139009B2 (en) * | 2015-04-13 | 2018-11-27 | Hamanakodenso Co., Ltd. | Electromagnetic valve |
CN106246901A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-12-21 | 宁波星宇国均汽车电磁阀有限公司 | 自动变速箱档位控制开关电磁阀 |
DE102019209663A1 (de) * | 2019-07-02 | 2021-01-07 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Kugelschaltventil |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE10255524B4 (de) | 2004-08-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0746485B1 (de) | Elektromagnetisch steuerbare ventilanordnung | |
DE3717341C2 (de) | ||
DE2315425C2 (de) | Elektromagnetisch betätigtes Wegeventil | |
DE2757803A1 (de) | Magnetventil | |
DE19725218C2 (de) | Vorrichtung zur Betätigung eines Gaswechselventiles für eine Brennkraftmaschine | |
DE69006253T2 (de) | Ventil. | |
EP0829668B1 (de) | Magnetventil | |
DE19700405A1 (de) | Magnetventil | |
DE102006023645B4 (de) | Elektromagnetisches Zweiwegesitzventil | |
DE102007010213B3 (de) | Elektromagnetisches Regelventil und Verfahren zu dessen Steuerung | |
DE102014119592B4 (de) | Ventil | |
DE19533400A1 (de) | Elektromagnetisch steuerbare Ventilanordnung | |
DE10305157B4 (de) | Elektromagnetisches Doppelschaltventil | |
DE2330943C3 (de) | Elektromagnetisch betätigbarer Hydraulikschalter | |
DE102004015661B4 (de) | Elektropneumatisches Ventil, insbesondere Vorsteuerventil für ein pneumatisches Wegeventil | |
DE10255524B4 (de) | Elektromagnetisches 3/2-Wegesitzventil mit A-Kompensation | |
EP1353103A2 (de) | Ventilanordnung mit elektromagnetischer Betätigung | |
DE2855902A1 (de) | Elektromagnetisch betaetigbares 3/2-wegeventil, insbesondere zur fernsteuerung von einseitig mit einem fluid beaufschlagbaren vorrichtungen | |
EP0401468A2 (de) | Ventilanordnung zum gleichzeitigen Öffnen und Absperren zweier getrennter Zuleitungen für flüssige oder gasförmige Medien | |
DE19650884C2 (de) | Magnetventil | |
DE102020119472A1 (de) | Vorgesteuertes Kühlmittelventil | |
DE19834786C2 (de) | Elektromagnetisches Wegesitzventil | |
DE19607019A1 (de) | Vorrichtung zur elektromagnetischen Betätigung eines Gaswechselventiles für Verbrennungsmotoren | |
DE10216485B4 (de) | Verfahren zur Einstellung eines Elektromagnetventils | |
EP0182053B1 (de) | Elektromagnetisch betätigbares Druckregelventil |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: PATENTANWAELTE WESTPHAL MUSSGNUG & PARTNER, DE |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: KENDRION (VILLINGEN) GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: KENDRION BINDER MAGNETE GMBH, 78048 VILLINGEN-SCHWENNINGEN, DE Effective date: 20120820 |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: PATENTANWAELTE WESTPHAL MUSSGNUG & PARTNER, DE Effective date: 20120820 Representative=s name: WESTPHAL, MUSSGNUG & PARTNER PATENTANWAELTE MI, DE Effective date: 20120820 |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |