DE1235091B

DE1235091B - Solenoid valve with hydraulic braking

Info

Publication number: DE1235091B
Application number: DE1963D0042645
Authority: DE
Inventors: Knud Hallgreen
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1963-10-05
Filing date: 1963-10-05
Publication date: 1967-02-23
Also published as: CH426413A; GB1071644A

Description

Magnetventil mit hydraulischer Bremsung Die Erfindung betrifft ein Magnetventil, dessen gleichachsig mit der Ventilstange verbundener Anker in einem ölgefüllten Raum, der von dem Ventilraum durch eine elastische, einerseits an einem festen und andererseits an einem beweglichen Ventilteil befestigte Wand getrennt und im übrigen durch feste Wände begrenzt ist, angeordnet und durch Verdrängung von Öl od. dgl. über eine Drosselstelle hydraulisch gebremst ist.Solenoid valve with hydraulic braking The invention relates to a Solenoid valve, whose armature is coaxially connected to the valve rod in one oil-filled space, the one from the valve chamber by an elastic, on the one hand to a fixed and on the other hand attached to a movable valve part wall separated and otherwise limited by solid walls, arranged and displaced of oil or the like. Is hydraulically braked via a throttle point.

Es ist ein Magnetventil dieser Art bekannt, bei dem die elastische Wand zwischen ölgefülltem Raum und Ventilraum so nachgiebig ausgebildet ist, daß sie durch Formveränderung die Volumenverlagerung des Öls im Ankerraum auszugleichen vermag. Sie dient daher nicht nur der Trennung zwischen Ankerraum und Ventilraum, sondern auch dazu, das Volumen des ölgefüllten Raumes konstant zu halten. Nachteilig ist hierbei, daß die elastische Wand außerordentlich weich und nachgiebig sein muß. Es ist daher ausgeschlossen, ein solches Ventil bei höheren Drücken oder sonstigen erschwerten Betriebsbedingungen zu verwenden.It is a solenoid valve of this type is known in which the elastic The wall between the oil-filled space and the valve chamber is so flexible that They compensate for the volume shift of the oil in the armature space by changing the shape able. It therefore not only serves to separate the armature chamber and valve chamber, but also to keep the volume of the oil-filled space constant. Disadvantageous is here that the elastic wall must be extremely soft and resilient. It is therefore impossible to use such a valve at higher pressures or otherwise difficult operating conditions to use.

Bei Magnetventilen, deren Ankerbewegung hydraulisch gebremst wird, sind auch andere Maßnahmen bekannt, den Rauminhalt des ölgefüllten Raumes konstant zu halten. So kann man den ölgefüllten Raum als Ringzylinder ausbilden, der von einem Kolben unterteilt ist, wobei der zentrische Raum des Ringzylinders zur Aufnahme der Kolben- bzw. Ventilstange dient. Ferner läßt sich der ölgefüllte Raum auch dadurch konstant halten, daß man Anker und Ventilstange voneinander trennt und beispielsweise die Ankerbewegung über einen Schwenkhebel, der durch eine Membrandichtung in der Seitenwand des ölgefüllten Raumes greift, auf das daneben angeordnete Ventil überträgt. Sodann ist es bekannt, an den ölgefüllten Raum eine Balgdose anzuschließen, deren Boden mit dem Anker verbunden ist. A11 diese Konstruktionen erfordern aber einen erheblichen konstruktiven Aufwand und im allgemeinen auch eine größere Ölfüllung als das erstgenannte Ventil.For solenoid valves whose armature movement is hydraulically braked, other measures are also known to keep the volume of the oil-filled space constant to keep. So you can train the oil-filled space as a ring cylinder that of a piston is divided, the central space of the ring cylinder for receiving the piston or valve rod is used. Furthermore, the oil-filled space can also be thereby keep constant that one separates armature and valve rod and for example the armature movement via a swivel lever, which is controlled by a membrane seal in the Side wall of the oil-filled space engages, transfers to the valve arranged next to it. Then it is known to connect a bellows box to the oil-filled space, whose Ground is connected to the anchor. A11 these constructions require a considerable construction effort and generally a larger oil filling than the former valve.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Magnetventil der eingangs beschriebenen Art anzugeben, das bei geringem konstruktivem Mehraufwand und ohne Notwendigkeit einer Vergrößerung des Ölvolumens in der Lage ist, auch mit höheren Belastungen betrieben zu werden, die zu hohen Drücken im ölgefüllten Raum führen.The invention is based on the object of a solenoid valve of the initially Specify the type described, with little additional design effort and without The need for an increase in the oil volume is able to do so, even with higher To be operated loads that lead to high pressures in the oil-filled space.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß oberhalb des ölgefüllten Raumes ein mit ihm verbundener, über eine Drosselstelle entlüftbarer Reservoirraum vorgesehen ist. Bei dieser Konstruktion kann im ölgefüllten Raum kein unzulässiger Druck auftreten, der die elastische Wand übermäßig belastet. Es ist statthaft, daß die Ventilstange bei jedem Hub in den Ölraum eindringt und dessen Volumen verändert. Das verdrängte Öl entweicht in den Reservoirraum, wobei der dabei im Reservoirraum entstehende Druck über die Drosselstelle abgeblasen wird, so daß sich auch im Reservoirraum kein Gegendruck aufbauen kann. Hierbei sorgt die Drosselstelle zusätzlich dafür, daß die Bremsung verstärkt wird. Umgekehrt tritt beim Abfallen des Ankers durch diese Drosselstelle wieder Luft in den Reservoirraum, wenn dessen Inhalt sich in den Ölraum entleert. Mit solchen Konstruktionsgrundlagen genügt es, lediglich den Innenraum des Ankerrohres als Ölraum zu benutzen. Die verwendete Ölmenge ist dabei äußerst gering.This object is achieved in that above the The oil-filled space is connected to it and can be vented via a throttle point Reservoir space is provided. With this construction, no impermissible pressure occur, which excessively loads the elastic wall. It is allows the valve rod to penetrate into the oil chamber with each stroke and its Volume changed. The displaced oil escapes into the reservoir space, whereby the pressure generated in the reservoir chamber is blown off via the throttle point, so that no counterpressure can build up in the reservoir space either. The throttle point takes care of this in addition, that the braking is increased. Conversely occurs when falling of the armature through this throttle point again air into the reservoir space, if its Contents emptied into the oil chamber. With such design principles, it is sufficient only to use the interior of the armature tube as an oil space. The amount of oil used is extremely low.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform steht der Reservoirraum über einer Drosselstelle mit dem ölgefüllten Raum in Verbindung. Diese Drosselstelle läßt das Öl nur mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit in den Reservoirraum eintreten; sie kann daher die Drosselstelle zwischen den beiden Seiten des Ankers ersetzen und sorgt auch bei gestörtem Betrieb dafür, daß das Öl nicht eine solche Beschleunigung erfährt, daß es versehentlich durch die Entlüftungsvorrichtung hinausgedrückt wird.In a preferred embodiment, the reservoir space protrudes a throttle point in connection with the oil-filled space. This choke point allows the oil to enter the reservoir space only at a predetermined rate; it can therefore replace the throttle point between the two sides of the armature and ensures that the oil does not have such an acceleration even in the event of a malfunction learns that it is accidentally pushed out through the vent.

In den meisten Fällen werden Magnetventile mit senkrechter Achse und unten angeordnetem Verschlußstück eingebaut. Bei einer solchen Einbauart kann der Reservoirraum in einem das Ankerrohr oben abschließenden Magnetstopfen untergebracht sein. Wenn der Magnetstopfen auf diese Weise eine weitere Aufgabe übernimmt, benötigt man für den Reservoirraum weder zusätzlichen Platz noch zusätzliche Bauteile. Die Drosselstelle zwischen Reservoirraum und Ankerrohr kann durch einen Kanal gebildet sein, der in einem den Reservoirraum im Magnetstopfen abschließenden Einsatz verläuft. Ferner kann die Entlüftungsdrosselstelle durch einen Kanal im Magnetstopfen und eine mit ihm zusammenwirkende Drosselschraube gebildet sein.In most cases, solenoid valves with a vertical axis and built-in locking piece arranged below. With this type of installation, the Reservoir space housed in a magnetic stopper that closes off the armature tube at the top be. If the magnetic plug takes on another task in this way, it is needed there is neither additional space nor additional components for the reservoir space. the The throttle point between the reservoir space and the armature tube can be formed by a channel be, which runs in an insert closing the reservoir space in the magnetic plug. Furthermore, the venting throttle point can be through a channel in the magnetic plug and a throttle screw cooperating with it be formed.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der ein erfindungsgemäßes Magnetventil im Längsschnitt gezeigt ist.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, in which a solenoid valve according to the invention is shown in longitudinal section.

Das Ventilgehäuse 1 besitzt einen Eingangsstutzen 2, einen Ausgangsstutzen 3 und trägt den Ventilsitz 4. Mit diesem arbeitet ein Verschlußstück 5 zusammen, das mit seiner Ventilstange 6 fest verbunden ist. Das Ventilgehäuse 1 ist oben durch einen Deckel 7 abgeschlossen, der in Form eines Flansches an das Ankerrohr 8 angelötet ist. Das Ankerrohr 8 ist oben durch einen Magnetstopfen 9 abgeschlossen, auf dessen nach außen ragenden Gewindestutzen 10 eine Mutter 11 geschraubt ist, mit deren Hilfe eine den Magnetteil umgebende Blechkappe 12 auf das Ventilgehäuse 1 gedrückt wird. Die Magnetspule 13 sitzt auf einem Spulenträger 14, der unter Zwischenlage verschiedener Einsatzstücke 15,16,17 und 18 um das Ankerrohr 8 und in der Kappe 12 gehalten wird. In dem Ankerrohr 8 gleitet der Anker 19, mit dem die Ventilstange 6 direkt verschraubt ist.The valve housing 1 has an inlet connector 2, an outlet connector 3 and carries the valve seat 4. A closure piece 5, which is firmly connected to its valve rod 6, works together with this. The valve housing 1 is closed at the top by a cover 7 which is soldered to the armature tube 8 in the form of a flange. The armature tube 8 is closed at the top by a magnetic plug 9, onto the outwardly protruding threaded connector 10 of which a nut 11 is screwed, with the aid of which a sheet metal cap 12 surrounding the magnetic part is pressed onto the valve housing 1. The magnetic coil 13 is seated on a coil carrier 14, which is held around the armature tube 8 and in the cap 12 with various insert pieces 15, 16, 17 and 18 in between. The armature 19, to which the valve rod 6 is screwed directly, slides in the armature tube 8.

In das untere Ende des Ankerrohres 8 ist ein Führungsstopfen 20 eingesetzt, der mit Hilfe der Lochschraube 21 festgehalten wird. Der Raum 22 zwischen dem Magnetstopfen 9 und dem Führungsstopfen 20 im Innern des Ankerrohres 8 ist, soweit er nicht vom Anker 19 eingenommen wird, mit Öl gefüllt. Das Öl kann bei einer Bewegung des Ankers, um diesen zu bremsen, von der einen Stirnseite zur anderen Stirnseite des Ankers über eine Drosselstelle strömen. Diese Drosselstelle wird in dem veranschaulichten Beispiel durch einen Spalt zwischen dem Ankerumfang und dem Ankerrohr gebildet. Statt dessen kann der Anker aber auch den vollen Querschnitt des Ankerrohres einnehmen und an einer oder mehreren Stellen einen Drosselkanal aufweisen. A guide plug 20 is inserted into the lower end of the anchor tube 8 and is held in place with the aid of the perforated screw 21 . The space 22 between the magnetic plug 9 and the guide plug 20 in the interior of the armature tube 8 is, as far as it is not occupied by the armature 19, filled with oil. When the armature moves in order to brake it, the oil can flow from one end face to the other end face of the armature via a throttle point. In the illustrated example, this throttle point is formed by a gap between the armature circumference and the armature tube. Instead, however, the armature can also occupy the full cross section of the armature tube and have a throttle channel at one or more points.

Bei angehobenem Anker wird der für das Öl zwischen den beiden Stopfen 9 und 20 zur Verfügung stehende Raum 22 um ein Stück der in diesen Raum eintretenden Ventilstange 6 verkleinert. Aus diesem Grund ist in dem Magnetstopfen 9 ein Reservoirraum 23 vorgesehen, der unten durch einen Einsatz 24 mit Drosselkanal 25 abgeschlossen ist. Der Reservoirraum ist mit einer Entlüftungsvorrichtung versehen, die aus einem Drosselkanal 26 mit einer zugehörigen Drosselschraube 27 besteht. In der veranschaulichten Stellung des Ankers 19 hat das Öl den Minimalpegel in Höhe der Linie A, bei angehobenem Anker steigt der Ölpegel bis zur Maximalhöhe B. Der Drosselkanal 25 sorgt dafür, daß das Öl nicht mit solcher Kraft in den Reservoirraum 23 eindringt, daß es durch die Entlüftungsvorrichtung bis nach außen geschleudert wird. Außerdem wird die Schraube 27 so justiert, daß zwar Luft mit einer bestimmten Geschwindigkeit ein-und austreten kann, nicht dagegen Öl. Trotz des wegen der Ventilstange 6 veränderlichen Volumens im Inneren des Ankerrohres 8 läßt sich auf diese Weise ein einwandfreier hydraulischer Bremsbetrieb erzielen.When the armature is raised, the space 22 available for the oil between the two plugs 9 and 20 is reduced by a piece of the valve rod 6 entering this space. For this reason, a reservoir space 23 is provided in the magnetic plug 9, which is closed at the bottom by an insert 24 with a throttle channel 25. The reservoir space is provided with a venting device which consists of a throttle channel 26 with an associated throttle screw 27. In the illustrated position of the armature 19, the oil has the minimum level at the level of the line A, when the armature is raised, the oil level rises to the maximum level B. The throttle channel 25 ensures that the oil does not penetrate the reservoir space 23 with such force that it is thrown through the ventilation device to the outside. In addition, the screw 27 is adjusted so that air can enter and exit at a certain speed, but not oil. In spite of the variable volume inside the armature tube 8 because of the valve rod 6, perfect hydraulic braking operation can be achieved in this way.

Zur Abdichtung zwischen dem Ölraum 22 und dem Ventilraum ist ein schlauchförmiges Dichtelement 28 vorgesehen, das mit dem einen flanschartigen Ende 29 zwischen dem hohlkolbenartig ausgebildeten Anker 19 und einer eingeschraubten Hülse 30 und mit dem anderen flanschartigen Ende 31 zwischen dem Stopfen 20 und der Lochschraube 21 festgeklemmt ist. Die Lochschraube übernimmt damit zusätzlich zum Festhalten des Führungsstopfens 20 eine zweite Funktion. Der Dichtungsschlauch 28 dehnt sich, wenn der Anker 19 angehoben wird; in umgekehrter Richtung wirkt er infolge der Dehnkraft als Rückholfeder. Um dem Dichtungsschlauch 28 eine möglichst große Länge zu geben, ist das obere Ende 29 in der dem Ventil 4, 5 abgewandten Hälfte des Ankers 19 festgeklemmt, was man mit Hilfe der Schraubhülse 30 leicht bewerkstelligen kann.To seal between the oil chamber 22 and the valve chamber, a hose-shaped sealing element 28 is provided, which is clamped with one flange-like end 29 between the hollow piston-like armature 19 and a screwed-in sleeve 30 and with the other flange-like end 31 between the plug 20 and the perforated screw 21 is. The perforated screw thus assumes a second function in addition to holding the guide plug 20 in place. The sealing tube 28 expands when the anchor 19 is raised; in the opposite direction it acts as a return spring due to the stretching force. In order to give the sealing tube 28 the greatest possible length, the upper end 29 is clamped in the half of the armature 19 facing away from the valve 4, 5, which can easily be achieved with the aid of the screw sleeve 30.

Claims

Patent claims: 1. Solenoid valve, its coaxial with the valve rod connected armature in an oil-filled space, which is connected to the valve space by an elastic, attached on the one hand to a fixed and on the other hand to a movable valve part Wall is separated and otherwise limited by solid walls, arranged and through Displacement of oil od. The like. Is hydraulically braked via a throttle point, thereby characterized in that above the oil-filled space (22) a connected to it, Reservoir space (23) which can be vented via a throttle point (26, 27) is provided.

2. Solenoid valve according to claim I., characterized in that the reservoir space (23) is in communication with the oil-filled space (22) via a throttle point (25).

3. Solenoid valve with a vertical axis and a closing piece arranged at the bottom according to claim 1 or 2, characterized in that the reservoir space (23) is accommodated in a magnetic plug (9) closing the armature tube (8) at the top.

4. Solenoid valve according to claim 3, characterized in that the throttle point (25) between the reservoir space (23) and armature tube (8) is formed by a channel (25) which closes the insert in a reservoir space (23) in the magnetic plug (9) (24) runs.

5. Solenoid valve according to claim 3 or 4, characterized in that the vent throttle point (26, 27) is formed by a channel (26) in the magnetic plug (9) and a throttle screw (27) cooperating with it. Documents considered: German Auslegeschrift No. 1136 175; USA. Patents No. 2,920,254, 2,922,614, 2,923,521, 3,098 635. Contemplated older patents: German patent no. 1182 919th.