DE10305157A1

DE10305157A1 - Elektromagnetisches Doppelschaltventil

Info

Publication number: DE10305157A1
Application number: DE2003105157
Authority: DE
Inventors: Walter Kill; Jürgen Dipl.-Ing. Halter; Hubert Dipl.-Ing. Remmlingen; Karlheinz Dipl.-Ing. Mayr
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2003-02-08
Filing date: 2003-02-08
Publication date: 2004-08-19
Anticipated expiration: 2023-02-09
Also published as: DE10305157B4; JP2004239437A; US20040155215A1; US6955186B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Doppelschaltventil mit einem Gehäuse (2), mit Anschlussstücken (15, 16, 17) für Zu- und Abströmleitungen für ein Druckmedium, mit einer Magnetspule (3) sowie mit zwei innerhalb der Spule (3) beweglich angeordneten Ankern zum Öffnen und Verschließen der Leitungsanschlüsse. DOLLAR A Zur Vereinfachung des mechanischen Aufbaus eines solchen Doppelschaltventils ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass einer der Anker als Hohlanker (4) mit einer geschlossenen Stirnseite (11) ausgebildet ist, in dem ein Innenanker (5) koaxial beweglich angeordnet ist, und dass der Hohlanker (4) Durchtrittsöffnungen (20, 21) für das Druckmedium aufweist, von denen eine Durchtrittsöffnung (21) durch eine Dichtfläche (13) des Innenankers (5) verschließbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Doppelschaltventil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein als Sicherheitsventil für Gasgeräte bestimmtes Doppelschaltventil ist aus der DE 195 25 384 A1 bekannt. Bei diesem Doppelschaltventil wird ein einziger Strömungsweg durch zwei hintereinander in Serie geschaltete Absperrventile freigegeben bzw. geschlossen, um einen Schnellschluss des Strömungsweges unter Einhaltung von Sicherheitskriterien zu ermöglichen. Der Anker eines der beiden Ventile ist koaxial verschieblich in dem als Hohlanker ausgebildeten Anker des anderen Ventils angeordnet und beide Anker sind innerhalb einer elektromagnetischen Spule bewegbar.

Der Hohlanker und der Innenanker wirken direkt, also ohne zwischengeschalteten Ventilstößel, auf jeweils einen Ventilteller, mit denen zwei getrennte und strömungstechnisch hintereinander angeordnete Gasräume verschließbar sind. Dazu stützen sich die beiden Ventilteller über jeweils axial hintereinander angeordnete Rückstellfedern gegen verschiedene Abschnitte des Ventilgehäuses ab.

Ein solches Doppel-Sicherheitsventil lässt sich gemäß dieser Druckschrift vorteilhaft für den Betrieb eines Gasbrenners nutzen. Dazu können die beiden Ventilstufen beispielsweise nacheinander geöffnet oder geschlossen werden, so dass etwa zum Starten des Brenners zunächst eine nur kleine Gasmenge und anschließend eine größere Gasmenge bereitgestellt wird. Nachteilig an diesem Doppel-Sicher heitsventil ist dessen für einen Gasbrennerbetrieb möglicherweise notwendige sicherheitstechnisch komplexe Aufbau.

Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, ein elektromagnetisches Doppelschaltventil mit deutlich einfacherem Aufbau bereitzustellen.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs, während vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.

Demnach besteht das erfindungsgemäße Doppelschaltventil aus einem Ventilgehäuse, in dem wenigstens eine Magnetspule angeordnet ist, in deren Innenraum zwei von den Magnetkräften der Spule bewegliche Anker eingesetzt sind. Zudem ist jedem der beiden Anker eine Rückstellfeder zugeordnet, die sich mit ihrem einen Ende gegen die Innenseite des Ventilgehäuses und mit ihrer anderen Seite an den jeweiligen Enden der beiden Anker abstützen.

Außerdem sind an dem Ventilgehäuse Anschlussstücke für ein Druckmedium führende Leitungen angeordnet, die durch zumindest einen der beiden Anker verschließbar sind. Dazu verfügen die Anker über Dichtflächen, die auf entsprechend zugeordnete Dichtsitzflächen an der Innenseite des Ventilgehäuses zur Auflage gelangen.

Bei diesem Doppelschaltventil ist nun vorgesehen, dass einer der beiden Anker als Hohlanker mit einer offenen und einer verschlossenen Stirnseite ausgebildet ist, in dem der zweite Anker koaxial zum Hohlanker bewegt werden kann. Zudem ist vorgesehen, dass der Hohlanker Durchtrittsöffnungen für das Druckmedium aufweist, von denen eine Durchtrittsöffnung durch eine Dichtfläche am Innenanker verschließbar ist. Vorzugsweise ist die von Innenanker verschließbare Durchtrittsöffnung in der ansonsten geschlossenen Stirnseite des Hohlankers ausgebildet.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die beiden Rückstellfedern koaxial zueinander angeordnet sind, wobei sich die Feder für den Hohlanker an demjenigen Ende dieses Ankers abstützt, das sich gegenüber der verschließbaren Stirnseite befindet.

Die zweite Rückstellfeder ist dagegen an demjenigen stirnseitigen Ende des Innenankers angeordnet, das sich gegenüber den Dichtflächen befindet, mit denen die genannten Öffnungen in dem Hohlanker verschließbar sind.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Innenanker an seinem der Rückstellfeder zugeordneten Ende eine stirnseitige Dichtfläche aufweist, mit der ein Leitungsanschluss, vorzugsweise das Anschlussstück für eine Rücklaufleitung für das Druckmedium, verschließbar ist.

Zur Realisierung eines zweistufig schaltbaren Steuerdruckes ist es vorgesehen, dass die Durchtrittsöffnungen in dem Hohlanker eine kleinere Querschnittsfläche aufweisen als die Querschnittsflächen des Anschlussstückes für die Druckleitung und des Anschlussstückes für die Steuerdruckleitung.

Außerdem kann das erfindungsgemäße Doppelschaltventil beispielsweise als Kupplungsregelventil ausgebildet sein, wobei dieses über ein Anschlussstück für eine Druckleitung, ein Anschlussstück für eine Rücklaufleitung sowie über ein Anschlussstück für eine Steuerdruckleitung verfügt. In anderen Ausführungsformen der Erfindung ist das erfindungsgemäße Ventil als Schalt- oder Taktventil ausgebildet, bei dem kein Anschlussstück für eine Rücklaufleitung vorzusehen ist. Der erfindungsgemäße Ventilaufbau mit zwei Ventilen in einem gemeinsamen Gehäuse kann daher nicht nur für 3/2-Wegventile, sondern auch für sonstige Mehrwegventile genutzt werden.

In einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist das Doppelschaltventil derartig ausgebildet, dass die beiden Anker axial hintereinander angeordnet sind, wobei ein erster Anker eine axiale Bohrung aufweist, die vorzugsweise koaxial zu dem Leitungsanschluss für die Druckleitung ausgerichtet ist. Außerdem weist dieser Hohlanker eine erste Dichtfläche auf, mit der der Leitungsanschluss für die Druckleitung druckdicht verschließbar ist. Darüber hinaus verfügt dieser Hohlanker an seinem der ersten Dichtfläche gegenüberliegenden Ende über eine zweite Dichtfläche, auf die eine zu dem Hohlanker weisende erste Stirnseite des zweiten Ankers derart zur Anlage bringbar ist, dass die Bohrung verschlossen wird. Schließlich ist an der von dem Hohlanker wegweisenden Seite des zweiten Ankers eine zweite Dichtfläche ausgebildet, mit der ein Leitungsanschluss einer Rücklaufleitung verschließbar ist.

Bei all diesen Doppelschaltventilen kann zudem vorgesehen sein, dass zwischen den Dichtflächen und den Stirnseiten der Anker beziehungsweise des Ventilgehäuses Dichtmittel, vorzugsweise Dichtringe angeordnet sind, die eine druckdichte Verbindung zwischen den jeweiligen Bauteilen erleichtern.

Schließlich wird es als vorteilhaft angesehen, wenn der zweite Anker des letztgenannten Doppelschaltventils von einem Gehäuseabschnitt axial geführt wird, wodurch insbesondere eine exakte axiale Bewegung dieses Ankers ermöglicht und die Dichtwirkung der Dichtflächen und/oder der Dichtmittel verbessert wird.

Zum besseren Verständnis wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, das in der beigefügten Zeichnung dargestellt ist.
Darin zeigt:
1 einen schematischen Querschnitt durch ein Doppelschaltventil in einer ersten Schaltstellung,
2 ein Doppelschaltventil wie in 1, jedoch in einer zweiten Schaltstellung,
3 ein Doppelschaltventil wie in 1 in einer dritten Schaltstellung,
4 ein Einfach-Schaltventil gemäß dem Stand der Technik,
5 ein Diagramm, das den zeitlichen Verlauf des Spulenstroms und des Steuerdrucks des Doppelschaltventils beim Betätigen der jeweiligen Ventilstufen darstellt,
6 ein Diagramm wie in 5, jedoch beim Mehrfachbetätigung einer der Ventilstufen während eines Befüllvorgangs eines Stellzylinders,
7 ein Diagramm des Druckverlaufs bei einer Stellzylinderbefüllung mit einem Schaltventil nach dem Stand der Technik gemäß 4,
8 ein Diagramm wie in 7, jedoch bei Nutzung eines Doppelschaltventils und
9 eine weitere Ausführungsform des Doppelschaltventils mit axial hintereinander angeordneten Ankern.
Der schematischen Querschnittsdarstellung gemäß 1 ist demnach entnehmbar, dass das erfindungsgemäße Doppelschaltventil 1 einen vergleichsweise einfachen und übersichtlichen Aufbau aufweist. Es besteht zunächst aus einem Ventilgehäuse 2, in dessen mit einem Druckmittel befüllbaren Innenraum 28 eine hohlzylindrische elektromagnetische Spule 3 angeordnet ist, die zwei axial bewegliche Anker umschließt. Einer dieser beiden Anker ist als Hohlanker 4 ausgebildet, in dem ein Innenanker 5 koaxial zu dem Hohlanker 4 und zu der Spule 3 beweglich angeordnet ist.
Die Bewegung der beiden Anker 4, 5 erfolgt in an sich bekannter Weise durch die von der Spule 3 erzeugten Magnetkräfte, wobei sich die beiden Anker 4, 5 mit einem ihrer Enden über jeweils eine Rückstellfeder 6, 7 gegen eine Wand 12 des Gehäuses 2 abstützen. Die beiden Federn 6, 7 sind ebenfalls koaxial zueinander angeordnet, so dass sich die dem Innenanker 5 zugeordnete Feder 6 mit ihrem anderen Ende an derjenigen Seite 9 des Innenankers 5 abstützt, die einem Leitungsanschlussstück 15 des Ventilgehäuses 2 zugeordnet ist. Dieses Anschlussstück 15 ist in diesem Beispiel zum Anschluss einer Rücklaufleitung für das Druckmedium ausgebildet. Die Feder 7 stützt sich dagegen mit ihrem anderen Ende an der offenen Stirnseite 8 des Hohlankers 4 ab, das ebenfalls im Bereich dieses Anschlussstücks 15 für die Rücklaufleitung angeordnet ist.
An dem von dieser Feder 7 wegweisenden Ende des Hohlankers 11 verfügt dieser über eine weitgehend geschlossene Stirnseite 11, die hier lediglich eine Öffnung 21 für den Durchtritt des Druckmittels aufweist. Zudem ist eine weitere Durchtrittsöffnung 20 in der Seitenwand 38 des Hohlankers 4 erkennbar, durch die Druckmittel aus dem Hohlraum des Hohlzylinders 4 in den Innenraum 28 des Ventilgehäuses 2 abfließen kann.
Das in 1 dargestellte Doppelschaltventil 1 ist in einer Betriebssituation dargestellt, in der die Spule 2 stromlos geschaltet ist, so dass keine Magnetkräfte auf die beiden Anker 4, 5 wirken. In dieser Situation drückt die Feder 7 den Hohlanker 4 mit dessen stirnseitigen Dichtfläche 19 gegen eine Dichtsitzfläche 18 an der Innenwand des Ventilgehäuses 2, die einem Anschlussstück 16 für eine Druckleitung zugeordnet ist. Außerdem wird in dieser Situation der Innenanker 5 von der Feder 6 mit seinem einen Ende gegen eine Dichtsitzfläche 14 an der Innenseite des Hohlankers 4 gedrückt, so dass durch den Innenanker 5 und dessen stirnseitigen Dichtfläche 13 die Durchtrittsöffnungen 21 im Hohlzylinder 4 zumindest teilweise, vorzugsweise jedoch vollständig verschlossen wird.
Demnach verschließen der Hohlanker 4 und der Innenanker 5 den Strömungsweg des Druckmittels von dem Druckleitungsanschlussstück 16 zu dem Anschlussstück 17 für eine Steuerdruckleitung. Zur besseren Abdichtung können Dichtmittel wie Dichtringe 40, 41 oder hier nicht dargestellte Ventilteller an den jeweiligen Stirnseiten der beiden Anker 4, 5 angeordnet sein.
2 zeigt das Doppelschaltventil 1 in der Betriebssituation, in der die Spule 3 mit dem maximal vorgesehenen Strom beaufschlagt ist. Durch die auf die Anker 4, 5 wirkenden Magnetkräfte sind beide Anker gegen die Rückstellkräfte der Federn 6, 7 nach oben verstellt, so dass der Strömungsweg von dem Druckleitungsanschlussstück 16 zu dem Steuerdruckleitungsanschlussstück 17 vollständig freigegeben ist. Im Gegensatz zu der in 1 dargestellten Betriebssituation ist nun aber durch den Innenanker 5 das Anschlussstück 17 für die Rücklaufleitung vollständig versperrt, da dieser mit seiner Dichtfläche 22 auf einer zugeordneten Dichtsitzfläche 23 des Anschlussstückes 17 aufliegt. Deutlich sichtbar ist in dieser 2 im übrigen auch das an der Stirnseite 11 des Hohlankers 4 angeordnete Dichtmittel 40.
In der in 3 dargestellten Betriebssituation ist die Spule 3 des Doppelschaltventils 1 nur gering bestromt, so dass der Hohlanker 4 durch die Rückstellkraft der Feder 7 auf der Dichtfläche 18 des Ventilgehäuses 2 sitzt. Der Innenanker 5 wird dagegen durch die Magnetkraft gegen die Rückstellkraft der Feder 6 mit seinem federseitigen Ende 9 gegen die Dichtsitzfläche 23 an dem Anschlussstück 15 für die Rücklaufleitung gepresst wird, so dass der Strömungsweg zu der Rücklaufleitung 15 verschlossen ist. In dieser Betriebssituation gibt das öffnungsseitige Ende 10 des Innenankers 5 jedoch die Durchtrittsöffnungen 20, 21 zu dem Anschlussstück 16 für die Druckleitung sowie zu dem Anschlussstück 17 für die Steuerdruckleitung frei, so dass ein kleiner Strömungsweg für das Druckmedium freigegeben ist.
Eine derartige Bestromung des Doppelschaltventils 1 ist bei einer Betriebssituation sinnvoll, in der beispielsweise eine Feinbefüllung eines Stellzylinders ereicht werden soll, während zur Schnellbefüllung eine vollständige Bestromung der Spule 2 gemäß 2 erfolgt. Damit wird deutlich, dass beide Anker 3, 4 separat voneinander betätigbar sind.
4 zeigt zum Vergleich ein Einfach-Schaltventil 24 nach dem Stand der Technik. Dieses Schaltventil 24 besteht aus einem Ventilgehäuse 25, in dem eine Magnetspule 26 befestigt ist. Koaxial innerhalb dieser Spule 26 ist ein Anker 27 angeordnet, der durch die Magnetkräfte der Spule 26 koaxial gegen die Kraft einer an einer seiner Stirnseiten angeordneten Rückstellfeder 34 bewegbar ist. Sofern die Spule 26 bestromt ist, wird der Anker 27 mit seiner der Rückstellfeder 34 zugeordneten Dichtfläche 37 nach oben gegen ein Anschlussstück 36 für eine Rücklaufleitung gedrückt, so dass diese für ein in dem Ventilgehäuse 25 befindliches Druckmedium verschlossen ist. Geöffnet ist in dieser hier nicht dargestellten Betriebssituation aber ein Strömungsweg von dem Anschlussstück 30 für eine Druckleitung zu dem Anschlussstück 31 für eine Steuerdruckleitung.
In der in 4 gezeigten Betriebssituation des Einfach-Schaltventils 24 ist die Spule 26 nicht bestromt, so dass die Rückstellfeder 34 den Anker 27 mit einer dieser Feder 34 gegenüberliegenden Stirnseite 32 gegen einen Dichtsitzfläche 35 des Ventilgehäuses 25 presst. Auf diese Weise wird im Innenraum 29 des Ventilgehäuses der Strömungsweg von dem Anschlussstück 30 für eine Druckleitung zu dem Anschlussstück 31 für eine Steuerdruckleitung versperrt und der Strömungsweg von dem Anschlussstück 31 für die Steuerdruckleitung zu dem Anschlussstück 36 für die Rücklaufleitung freigegeben.
Auch bei diesem Einfach-Schaltventil 24 können gesonderte Dichtmittel 33 genutzt werden, die an der Stirnseite 32 des Ankers 27 oder an der Dichtsitzfläche 35 angeordnet bzw. ausgebildet sind.
Ein Vergleich des Aufbaus des erfindungsgemäßen Doppelschaltventils 1 gemäß 3 mit dem Aufbau des bekannten Einfach-Schaltventils 24 gemäß 4 zeigt deutlich, dass die Doppelschaltfunktion ohne großen konstruktiven Aufwand durch den Austausch des Ankers nach dem Stand der Technik gegen den Hohlanker und den Innenanker nach der Erfindung mit den jeweils zugeordneten und entsprechend ihren Aufgaben dimensionierten Rückstellfedern herstellbar ist.
Die Funktionen und das Betriebsverhalten des erfindungsgemäßen Doppelschaltventils lassen sich durch 5 bis 8 veranschaulichen. So zeigt 5 den zeitlichen Verlauf des Spulenstroms I und die Antwort des Doppelschaltventils hinsichtlich des in dem Anschlussstück 17 für die Steuerdruckleitung anliegenden Steuerdruckes P. Die Spule 3 des Doppelschaltventils 1 wurde in der in 5 gezeigten ersten Bestromungsphase A mit einem hohen Strom I beaufschlagt, der ausreicht, um den Hohlanker 4 zusammen mit dem Innenanker 5 gegen die Kraft der Rückstellfedern 6, 7 soweit anzuheben, dass das Anschlussstück 15 für die Rücklaufleitung verschlossen wird. Wie 2 zudem zeigt, wird dadurch ein Strömungsweg mit hoher Kapazität zwischen dem Anschlussstück 16 für die Druckleitung und dem Anschlussstück 17 für die Steuerdruckleitung freigegeben, so dass ein vergleichsweise schneller Aufbau des Drucks P erfolgt. Im Anschluss an die Bestromungsphase A fällt der Steuerdruck P in einer stromlosen Phase B bis auf Null ab.
In der auch in 3 gezeigten Schaltstellung der zweiten Bestromungsphase C erhält die Spule 2 einen etwas geringeren Spulenstrom I, der nur ausreicht, um den Innenanker 5 gegen die Rückstellkraft der Feder 7 gegen das Anschlussstück 15 für die Rücklaufleitung anzuheben, wodurch auch die Durchtrittsöffnungen 20 des Hohlankers 4 freigegeben wird. Auf diese Weise wird in dem Ventilinnenraum 28 ein Strömungsweg zwischen dem Anschlussstück 16 für die Druckleitung und dem Anschlussstück 17 für die Steuerdruckleitung mit geringerer Kapazität geöffnet. Dementsprechend erfolgt solange ein vergleichsweise langsamer Aufbau des Steuerdrucks P in dem Anschlussstück 17 für die Steuerdruckleitung, wie der reduzierte Spulenstrom I anliegt.
In dem in 6 dargestellten Bestromungs- und Druckverlauf ist ein typischer Befüllvorgang eines Zylinders einer hydraulischen oder pneumatischen Kolben-Zylinder-Anordnung dargestellt. In einer ersten Phase D wird ein hoher Spulenstrom I genutzt, um durch das Anheben des Hohlankers 4 gemäß 2 einen Strömungsweg mit großer Kapazität zwischen dem Anschlussstück 16 für die Druckleitung und dem Anschlussstück 17 für die Steuerdruckleitung zu schaf fen. Dementsprechend wird der Zylinder im Sinne einer schnellen Vorbefüllung auf ein vorgewähltes Druckniveau oder eine vorbestimmte Kolbenposition gebracht.
In der sich daran anschließende Feinbefüllungsphase E wird der Spulenstrom I soweit reduziert, dass der Hohlanker 4 den Hauptströmungsweg verschließt und der noch angehobene Innenanker 5 gemäß 3 den Strömungsweg mit geringer Kapazität zwischen dem Anschlussstück 16 für die Druckleitung und dem Anschlussstück 17 für die Steuerdruckleitung freigibt. In dieser Phase kann eine Feinregulierung des Kolbenstellweges oder des Druckniveaus erfolgen, mit dem der Kolben auf eine Vorrichtung einwirkt.
Außerdem wird in der Phase F der Spulenstrom I wieder erhöht, so dass der Hohlanker 4 den genannten Hauptströmungsweg wieder freigibt und eine weitere Schnellbefüllungsphase folgt. In dieser Phase wird der Kolben oder beispielsweise eine Bremse durchgeschaltet und ein bei gleichbleibender Bestromung konstantes Druckniveau erzeugt.
Schließlich ist 7 und 8 ein Vergleich der Befüllzeiten für einen Zylinder einer Kolben-Zylinder-Anordnung dargestellt, der gemäß dem Druckverlauf von
7 über ein konventionelles Einfach-Schaltventil 24 und gemäß dem Druckverlauf von 8 mit dem erfindungsgemäßen Doppelschaltventil 1 mit Betätigungsdruck versorgt wird. Dabei ist deutlich erkennbar, dass bei dem konventionellen Schaltventil 24 (hier mit einem Strömungsquerschnittdurchmesser von 2 mm) nur ein einziger Ventilschaltvorgang möglich ist und bis zum Erreichen eines vorbestimmten Druckes P eine Zeit t₃ vergeht.
Anders und viel vorteilhafter ist dagegen der Druckverlauf, der mit dem erfindungsgemäßen Doppelschaltventil 1 erreichbar ist. Mit diesem kann durch das erste Ventil mit einer Nennweite von 3 mm eine schnelle Vorbefüllphase (t_schnell) geschaltet werden, der dann anschließend eine Feinbefüllungsphase (t_fein) mit dem zweiten Ventil mit einer Nennweite von 1 mm folgt. Wie der Vergleich zwischen 7 und 8 deutlich zeigt, wird dadurch eine Gesamtbefüllzeit t₂ erreicht, die deutlich kürzer ist als die Gesamtbefüllzeit gemäß 7 mit einem Einfach-Schaltventil nach dem Stand der Technik.
Vorteilhaft bei der zweistufigen Ansteuerung von Kolben-Zylinder-Anordnungen ist zudem, dass sich dadurch die hohen mechanischen Belastungen beim Anschlagen der Kolben in ihren Endpositionen stark reduzieren lassen.
Letztlich zeigt 9 eine andere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Doppelschaltventils 52, bei dem unter Anwendung der Kerngedankens der Erfindung zwei Anker 39, 43 axial hintereinander in dem Ventilgehäuse 2 angeordnet sind. Dabei ist ein Anker 39 als Hohlanker mit einer axialen Bohrung 42 ausgebildet, die koaxial zu dem Anschlussstück 16 für die Druckmittelleitung ausgerichtet ist. Der Hohlanker 39 verfügt an seiner zum Anschlussstück 16 weisenden Seite über eine Dichtfläche 46, mit der die Bohrung 42 druckdicht gegen den Ventilgehäuseinnenraum verschließbar ist.
An der gegenüber liegenden Stirnseite des Hohlankers 39 ist eine zweite Dichtfläche 47 ausgebildet, an die der zweiten Anker 43 derart zur Anlage gebracht werden kann, dass die Bohrung 42 abgedichtet wird. Darüber hinaus ist an dem zweiten Anker 43 an seinem von dem Hohlanker 39 wegweisenden Ende eine weitere Dichtfläche 49 ausgebildet, mit der ein Anschlussstück 15 für eine Druckmittelrücklaufleitung verschließbar ist.
Zudem sind an den Stirnseiten der beiden Anker 39, 42 Rückstellfedern 6, 44, 45 angeordnet, die diese Anker bei Nichtbestromung der Spule 3 in eine das Anschlussstück 16 für die Druckleitung verschließende Position drücken.
Da der Durchmesser der Bohrung 42 in dem Hohlanker 39 kleiner ist als der Durchmesser des Anschlussstücks 16 für die Druckleitung, lassen sich in Abhängigkeit von dem gerade durch die variable Bestromung der Spule 3 geöffneten Strömungsweg unterschiedlich große Volumenströme durch das Ventil 52 leiten.
Zur Verbesserung der Dichtwirkung der Dichtflächen kann auch bei dem zuletzt beschriebenen Doppelschaltventil 52 vorgesehen sein, dass zwischen den Dichtflächen und den Stirnseiten der Anker 39, 43 beziehungsweise des Ventilgehäuses 2 Dichtmittel 50 angeordnet sind, die vorzugsweise als Dichtringe ausgebildet sind. Zudem sorgt ein gesonderter Gehäuseabschnitt 51 dafür, dass der zweite Anker 43 axial gut geführt ist.

1: Doppelschaltventil
2: Ventilgehäuse
3: Spule
4: Hohlanker
5: Innenanker
6: Rückstellfeder
7: Rückstellfeder
8: Offene Stirnseite des Hohlankers
9: Federseitiges Ende des Innenankers
10: Öffnungsseitiges Ende des Innenankers
11: Geschlossene Stirnseite des Hohlankers
12: Gehäusewand
13: Dichtfläche Innenanker
14: Dichtsitzfläche am Hohlanker
15: Anschlussstück Rücklaufleitung
16: Anschlussstück Druckleitung
17: Anschlussstück Steuerleitung
18: Dichtsitzfläche am Ventilgehäuse
19: Dichtfläche außen am Hohlanker
20: Durchtrittsöffnung
21: Durchtrittsöffnung
22: Dichtfläche am Innenanker für Rücklauf-Anschlussstück
23: Dichtsitz am Rücklauf-Anschlussstück
24: Einfachventil nach Stand der Technik
25: Gehäuse
26: Spule
27: Anker
28: Innenraum des Doppelschaltventils
29: Innenraum des Einfachventils
30: Anschlussstück Druckleitung
31: Anschlussstück Steuerdruckleitung
32: Stirnseite des Ankers
33: Dichtmittel
34: Rückstellfeder
35: Dichtsitz des Gehäuses
36: Anschlussstück Rücklaufleitung
37: Dichtfläche am Anker für Rücklauf-Anschlussstück
38: Seitenwand des Hohlankers
39: Hohlanker; Erster Anker
40: Dichtmittel
41: Dichtmittel
42: Bohrung
43: Zweiter Anker
44: Rückstellfeder
45: Rückstellfeder
46: Dichtfläche
47: Dichtfläche
48: Stirnseite
49: Dichtfläche
50: Dichtmittel
51: Gehäuseabschnitt
52: Doppelschaltventil
I: Elektrischer Strom
p: Druck
t: Zeit
NW: Nennweite

Claims

Elektromagnetisches Doppelschaltventil (1) mit einem Ventilgehäuse (2), mit wenigstens einer in dem Ventilgehäuse angeordneten Magnetspule (3), mit zwei axial zueinander angeordnete Anker (4, 5), mit jeweils einer einem jeden Anker (4, 5) zugeordneten Rückstellfeder (6, 7), mit Leitungsanschlüssen (15, 16, 17) für ein Druckmedium führende Leitungen sowie mit Dichtflächen an den durch Magnetkraft beweglichen Ankern (4, 5) zum Verschließen oder Öffnen der Leitungsanschlüsse (15, 16, 17), dadurch gekennzeichnet, dass einer der Anker als Hohlanker (4) mit einer geschlossenen Stirnseite (11) ausgebildet ist, in dem ein Innenanker (5) koaxial beweglich angeordnet ist und dass der Hohlanker (4) Durchtrittsöffnung (20, 21) für das Druckmedium aufweist, von denen eine Durchtrittsöffnung (21) durch eine Dichtfläche (13) des Innenankers (5) verschließbar ist.
Elektromagnetisches Doppelschaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die verschließbare Durchtrittsöffnung (21) in der geschlossenen Stirnseite (11) des Hohlankers (4) ausgebildet ist.
Elektromagnetisches Doppelschaltventil nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellfeder (7) für den Hohlanker (4) an demjenigen stirnseitigen Ende (8) dieses Ankers (4) angeordnet ist, das sich gegenüber der geschlossenen Stirnseite (11) befindet.
Elektromagnetisches Doppelschaltventil nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellfeder (6) für den Innenanker (5) an demjenigen stirnseitigen Ende (9) dieses Innenankers (5) angeordnet ist, die sich gegenüber der Dichtfläche (13) zum Verschließen der Durchtrittsöffnung (21) des Hohlankers (4) befindet.
Elektromagnetisches Doppelschaltventil nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Doppelschaltventil (1, 52) als Kupplungsregelventil ausgebildet ist, das ein Anschlussstück (16) für eine Druckleitung, ein Anschlussstück (15) für eine Rücklaufleitung und ein Anschlussstück (17) für eine Steuerdruckleitung aufweist.
Elektromagnetisches Doppelschaltventil nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Doppelschaltventil (1, 52) als Schalt- oder Taktventil ausgebildet ist, das ein Anschlussstück (16) für eine Druckleitung und ein Anschlussstück (17) für eine Steuerdruckleitung aufweist.
Elektromagnetisches Doppelschaltventil nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenanker (5) an seinem der Rückstellfeder (6) zugeordneten Ende (9) eine stirnseitige Dichtfläche (22) aufweist, mit der ein Leitungsanschluss (15) verschließbar ist.
Elektromagnetisches Doppelschaltventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mit der rückstellfedernahe Dichtfläche (22) des Innenankers (5) ein Leitungsanschluss (15) für eine Rückström- oder Rücklaufleitung verschließbar ist.
Elektromagnetisches Doppelschaltventil nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchtrittsöffnung (21) in dem Hohlanker (4) eine geringere Querschnittsfläche aufweist als die Querschnittsflächen des Anschlussstücks (16) für die Druckleitung und/oder des Anschlussstücks (17) für die Steuerdruckleitung.
Elektromagnetisches Doppelschaltventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Anker (39, 43) axial hintereinander angeordnet sind, dass ein Anker als Hohlanker (39) mit einer axialen Bohrung (42) ausgebildet ist, dass die Bohrung (42) koaxial zu dem Anschlussstücks (16) für eine Druckleitung ausgerichtet ist, dass der Hohlanker (39) über eine erste Dichtfläche (46) verfügt, mit der dieses Anschlussstück (16) druckdicht verschließbar ist, dass an dem der ersten Dichtfläche (46) gegenüber liegenden Ende des Hohlankers (39) eine zweite Dichtfläche (47) ausgebildet ist, an die die zu dem Hohlanker (39) weisenden erste Stirnseite (48) des zweiten Ankers (43) die Bohrung (47) abdichtend anlegbar ist, und dass der zweite Anker (43) an seinem von dem Hohlanker (39) wegweisenden Ende über eine zweite Dichtfläche (49) verfügt, mit der ein weiteres Anschlussstück (15) für eine Rücklaufleitung verschließbar ist.
Elektromagnetisches Doppelschaltventil nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass zwischen der Dichtflächen und den Stirnseiten der Anker (39, 43) beziehungsweise des Ventilgehäuses (2) Dichtmittel (50), vorzugsweise Dichtringe angeordnet sind.
Elektromagnetisches Doppelschaltventil nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Anker (43) von einem Gehäuseabschnitt (51) axial geführt ist.