DE1806863A1 - Elektroventil - Google Patents

Description

ALFA ROMEO S.p.Α., Mailand/£talien\ Elektroventil

Die Erfindung bezieht sich auf ein Elektrorentil, welche« insbesondere dazu geeignet ist» das Steuerorgan in eine« Regelsystem für aussetzend abzugebende Flüssigkeit mengen zu bilden.

Es sind zahlreiche Formen τοη Elektroventilen bekannt, die in eine Flüssigkeitsleitung einschaltbar sind und in vorbestimmten Zeitabatlnden geöffnet werden können, so daft in diesen vorbestimmten Zeitabstanden Flttssigkeiteabgaben aufeinanderfolgen, deren Mengen τοη der Zeit des Oeffnen* des Blektroventils abhingen, welche ihrerseits durch die Dauer eines elektrischen Steuersignals bestimmt wird.

Bei diesen Anordnungen ist die Regelung offenbar umso feiner, je geringer die Ansprechzeiten des Elektroventils bezuglich des Steuersignale sind. In einem Regelsystem der Abgabemenge einer Flüssigkeit ist es somit wichtig, ober ein Blektroventil zu verfugen, welches eine geringe Ansprechzeit besitzt, wobei diese Eigenschaft wesentlich vom Gewicht und von den Abmessungen des beweglichen Elementes des Blektroventils abhängt. Ferner muft der freie Durehfluiquerechnitt des Elektroventils grot sein, so daft ein.rascher Durchfluft der gewünschten Fl&ssigkeitsmenge gestattet wird.

Bei den derzeit im Bändel befindlichen Blektroventilea verschiebt

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eich da« bewegliche Element innerhalb e±$t©m hohlen Magnetkerne· und wird aussen durefe die Seitenwinde dies®», die Flussigkeit»leitung bildenden Hohlraumes geführt. lormalerweiee besteht das bewegliche Bleaent aus einem hohlen Metall« Zylinders, an dessen beiden Enden Element« aum eine« geeigneten Werkstoff befestigt sind. Eines dieser Elenente ist kegelförmig ausgebildet und geeignet, in eine Verengung dar Flüssigkeitsleitung einzudringen bzw» aus derselben aa&« »treten, um den Flüssigkeitsdurehfluft zu verhindern bzw« -zu gestatten je nachdem ob die elektrischen Wicklungen um den Magnetkern erregt bzw* unerregt sind. An dem kegelförmigen Element bzw. in dessen Nlhe sind seitlich echrlge LHcher vorgesehen, um den Flttssigkeitsdurctitritt in einen Raum zu gestatten^, der beim Austritt des Kegels «us der Verengung mit dieser in Verbindung gesetzt wird. Das ander® Element ist hingegen.zwischen dem Metallteil des beweglichen Elementes und dos Magnetkern angeordnet und verhindert da® Zustandekommen eine® ««ip»®ti»ch©n Kurzschlusses.

Di· hauptsächlichen Nachteile dieser Elektrov®istil© rühren amkes*_s dai das bewegliche Element außen geführt ist. Dadurch wird eine Verkleinerung der Abmessungen des bewegliches Eleaeratee unter •ine bestimmte Grenze verhindert* mo daß «Li® Äneprechseit dem Blektroventilee nicht so kurz sein hmnn, wie dies erwünschemsvert wir·. Ferner bringt di· Grüfte der Abmessungen ärnm beweglichen El«m«at·· «in· grOSere Abmessung- und somit eisten grSfiaren &um·? ••r«n Raumbedarf des Elektroventils mit sich, wa^&rch dessen

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Anordnung in der für eeine Verwendung geeignetsten Lage erschwert ist. Eine nennenswerte Verkleinerung der Abmessungen des beweglichen Elementes ist übrigens auch durch das Vorhandensein des kegelförmigen Elementes Terhindert, welches am

Hohlzylinder befestigt ist und für eine gute Befestigung nicht

Ab— allsu kleine/messungen des Zylinders erforderlich macht.

Die erwaehnten Nachteile werden durch das erfindungsgeaXfte Elektrorentil beseitigt, welches dadurch gekennzeichnet ist, daft es einen Magnetkern aufweist, der eine IXngliche Ausnehmung besitzt, die an einem Ende offen ist und am anderen Ende einen erweiterten Raum aufweist, in welchen ein Vorsprung des geschlossenen Endes eintritt, der mit der Ausnehmung im wesentlichen ausgerichtet ist und 'urch den eine zur Ausnehmung im wesentlichen achsengleiche Bphrung hindurchfuhrt, die sich durch das geschlossene Ende hindurch fortsetzt, so d&t sie an der Außenseite des Magnetkernes mündet, wobei in dem Vorsprung ein zwischen zwei Endlagen bewegliches Element geführt ist, das aus einem rohrförmigen Teil aus einem auf ein Magnetfeld empfindlichen Werkstoff und aus einem diesen rohrförmigen Teil abschliessenden Deckel aus einem Dichtungswerkstoff besteht, welcher Deckel geeignet ist, die durch den Vorsprung hindurchfahrende Bohrung zu schlieesen, wenn sich das bewegliche Element in einer ersten Endlage befindet, in welche es durch elastische Mittel gedruckt wird, und um die Berührung zwischen dem rohrförmigen Teil des beweglichen Elementes und dem Hagnetkern zu rerhindera, wenn sich das bewegliche Element in der zweiten Endlage befindet, wobei der rohrfOrmige Teil des beweglichen Elementes in der Mthe

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dee Deckels seitliche Locher aufweist, die die Durchgangsbohrung dee Vor Sprunges mit de« genannten Raus in Verbindung setzen, wenn sich das bewegliche Element in der «weiten Lag© befindet, wobei der Magnetkern seitliche Löcher aufweist, die geeignet sind, die L&ngsausnehmung mit den genannten Raum bei jeder Lage des beweglichen Elementes in Verbindung au setzen und wobei am Hagnetkern elektrische Wicklungen angeordnet, sind, die im stromdurchflussenen Zustand einen Magnetfluss in einem Magnetkreis erzeugen, welcher den genannten Magnetkern und das bewegliche Element umfasst.

Die Hauptτοrteile, welche das erfindungsgemS&e Elektrorentil mit sich bringt, sind an die Tatsache geknüpft, ua& das bewegliche Element innen geführt ist. Auf diese Weise ist es möglich, die Abmessungen des beweglichen Elementes zu begrenzen und folglich eine Verringerung des Gewichtes unter Einsparung τοη Material und mit geringeren Ansprechzeiten bezüglich der magnetischen Oeffnungsimpulse zu erreichen. Bei gleichbleibendem Gewicht des beweglichen Elementes erzielt man hingegen eine eindeutige Verbesserung der magnetischen Durchlässigkeit, sowie eine Vergrosserung deeftaflSeaiQurchflucsquereohnittee. Die Verbesserung der magnetischen Durchlässigkeit wird dadurch erzielt, daß es mOglich ist, die durch den Magnetfluss durchquerten engeren Querschnitte, welch· sich an der Stelle des beweglichen Elementes befinden, grosser zu bemessen. Die Vergrosserung de» freien Durchflussquerschnittes wird hingegen dadurch erreicht, daA die seitlichen Locher des beweglichen Elementes trotz den beschrlnkfe

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ten Abmessungen desselben vergrOssert werden können.

Weitere Vorteile ergeben sich durch den genannten Deckel aus Dichtungswerkstoff« welcher den rohrförmigen Teil des beweglichen Elementes abschlisst und welcher sowohl zur Unterbrechung des Flüssigkeitsdurchflusses (tatstchlich schliesst er die Durchgangsbohrung durch den genannten Vorsprung und somit den Durchfluss durch das Ventil, wenn sich das bewegliche Element in seiner ersten Endlage befindet), als auch zur Trennung des rohrförmigen Teiles des beweglichen Elementes vom Magnetkern (wenn sich das bewegliche Element in der anderen seiner beiden Endlagen befindet) dient, um einen magnetischen Kurzschluss zu verhindern, welcher magnetische Hysteresis und Verzögerungen zufolge übermtAlgen Magnetflusses herrufen würde. Der genannte Deckel erfüllt somit gleichzeitig zwei Aufgaben, wahrend bisher hierfür zwei getrennte Dichtungselement« erforderlich waren«

Insgesamt kann somit gesagt werden, daft eine geringere Ansprechzeit des Elektroventils gegenüber dem Signal zur Abgabe einer gewissen Flüssigkeitsmenge, sowie ein geringere. Platzbedarf der Wicklung und eine geringere Stromaufnahme erzielt werden, wodurch die Ausführung der elektrischen bzw. elektronischen Regelvorrichtung des Signale vereinfacht wird. Hinzu kommen offensichtliche Vorteile zufolge der leichten, einfachen und wirtschaftlichen Ausführung·

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemlAen Blektroventils wird nachfolgendunter Bezugnahme auf die Zeichnung nlher erllutert.

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t*iw:s.-:x: v.** ' ' -^: BAD ORlGlNM.

Fig. 1 zeigt das Elektroventil im LHngiseefeaitt und die Fig. 2 und 3 sind Querschnitte nach den Linien IX-II bzw. HI-III der Fig.1.

Das dargestellte Elektroventil umfasst einen Magnetkern» der aus zwei ineinander angeordneten Elenenten bestellt« das luesere Element 1 wird durch einen llngliehen Block gebildet, der mit einer, an -einem Ende offenen Ausnehmung versehen ist» in welche das inne~ re Element 8 eingeführt ist, da» seinepseits aus einem länglichen

ein®
Block besteht, durch den/ Bohrung 14 hindarchftthrt.

Das innere Element 3 ist teilweise in M.® Ausnehmung des äusseren Elementes eingeführt, so daß xwiacken dem inneren Ende des inneren Elementes und dem geschlossenem Ende dee lusseren Elementes ein erweiterter Raum IO gebildet, wird« Bas geschlossene -Ende des Susseren Elementes weist einen zylindrisch«, axialen Vorsprung 2 auf, welcher nach innen vorsteht uad weÄer eine axiale Bohrung 3 aufweist, die durch das geschlossene End® des Elemente· 1 hindurchfuhrt und in eine erweitert· Bohrtwn 13 nach auseen mundet, der zylindrische Vorsprung 2 bildet eiste Ffllhmntg für «in bewegliches Element 5» das aus einem s&etallischen rohrförmigen Teil 4 einem Kunststoff deckel 6 besteht, der den r©i&rf Antigen Teil achliesst. Das bewegliche Element 5 kann sich zvieci&en zwei lagen hin- und herbewegen· lsi der einen Bs&dlag® (wie in Fig. 1 dargestellt) liegt der Deckel 6 auf de» End© dem Y&r&prüng®® 2 auf, wodurch die Bohrung .3 verschlossen wird. In der zweiten

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lage liegt der Deckel 6 am inneren En-de des Elementes 8 auf, wobei jegliche Berührung zwischen dem Metallteil des Elementes 5 und dem inneren Element 8 des Magnetkernes verhindert ist.

Das bewegliche Element 5 weist ferner seitliche Löcher 11 (siehe Fig.2) auf, die derart angeordnet sind, daß sie die innere Ausnehmung des rohrförmigen Teiles und somit die Bohrung 3 mit dem Raum 10 in Verbindung setzen, wenn sich das bewegliche Element in seiner zweiten Endlage befindet, wlhrend sie durch den Vorsprung 2 verschlossen werden, wenn sich das bewegliche Element in seiner ersten Endlage befindet (siehe Fig.l).

Am unteren Ende des inneren Elementes 8 sind ferner seitliche Löcher 9 vorgesehen, welche eine Verbindung zwischen der Bohrung 14 und dem Raum 10 herstellen, wenn sich das bewegliche Element in seiner zweiten Endlage befindet.

Das bewegliche Element wird durch eine Feder 7 in die in Fig. 1 gezeigte Lage gedruckt, welche Feder zwischen dem Deckel 6 des beweglichen Elementes und einem Block 15 wirkt, dessen Lage in der Bohrung 14 mittels einer Mutter 17 und einer Gegenmutter 16, die in die Bohrung 14 eingeschraubt sind, einregelbar ist.

Die Verschiebung des beweglichen Elementes von der in Fig.1 gezeigten Lage wird dadurch erreicht, daft die zwischen der Innenwand des lusseren Elementes 1 und der lusseren Wand des inneren Elementes 8 angeordneten elektrischen Wicklungen 12 einen Strom-

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iapule erkalten/ Dadurch wird ein Magaetfluea la dea Magaetkrela erseugt, welcher da· lueaere Eleaent I, dea aetalllachen Τ·11 de· bewegliche· Eleaentea 5 und dft· innere Bleaent 8«afaaat. Dieser N*ga#tfluse bewirkt daa Anh«b«a d·· k#w»fliok·« Blaaant·· bi· d····!! D«ok«l 6 ait d«a unt«r«n End· d·· 1ηη·Γ·η BlMi«nt·· 8 ! in Bemkrunc koaat. Nackd·· die LOchvr 11 und J («Öffnet sind ' und sich das Bl«ktroT«ntil la ainer Flttaaigkaiteleituag befindet, kann nun die FlOaalgkeit roe Eintritt 14 durch die Lacher 9 daa inneren Bleaentea 8, den Raua 10, die LeOher 11 dea beweflichen Eleaentea und die Bohrung 3 die Vorsprung·· 2 aur AuefluaaOffnunc 13 flieaaen. Da der Deckel 6 au· Kunatatoff besteht« wird eine Berührung de· aetalliachen Teile· de· beweglichen Bleaentea 5 alt dea Magnetkern und aoait ein aagnetiacher Karaachlu·· ▼erhindert*

Venn der Streadurchfluae durch die Wicklungen Ii unterbrochen wird, drückt die Feder 7 da· bewegliche Eleaent wieder in die in Fig. 1 gezeigte Lage. Damit werden die Locher U de· bewegll· chen Eleaeatea und die Bohrung 3 dea Voraprung ea 2 rerachloaaen, •o daft dor Flu«aalgkoitadurchflu«a durch daa Voatll abgeaperrt wird und aret bei einer neuerlichen Erregung dor Wicklungen 12 wieder elaaetaon kann·

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Claims (1)

1306863 PATEXTAHSPIUCIB

1. Blektreventil, gekennzeichnet durch einen Magnetkern (1, 8) mit einer an einem «Ende offenen länglichen Ausnehmung, die am anderen finde is einen erweiterten geschlossenen Raum (10) übergeht, in dem sin Vorsprung (2) des geschlossenen Endes hineinragt, der bezüglich der Ausnehmung am wesentlichen axial ausgerichtet ist und durch den eine Bohrung (3) hindurchführt, die durch das geschlossene Ende bis ausserkalb des Magnetkernes führt, durch ein, auf dem Vorsprung (2) geführtes bewegliches Element (5), das zwischen zwei Bndlagen hin- und herverschiebbar ist und durch eine Feder (7) in seiner ersten Bndlage gehalten wird, welches bewegliche Element aus einem rohrförmigen Teil (4) aus einem auf ein Magnetfeld empfindlichen Werkstoff und aus einem Deckel (6) ans einem Dichtungswerkstoff besteht, Amr den rohrförmigen Teil abschliesst und geeignet ist,, die Bohrung (3) des Vorsprunges (2) zu verschließen, wenn «ich das ««wegliche Blestest in seiner ersten Bndlag« befindet und die Berührung des rohrförmigen Teiles des beweglichen Elementes mit dem Magnetkern zu verhindern, wenn sich das bewegliche Element in seiner zweiten Endlage befindet, wobei Φβτ rohrfOrmige Teil (4) des beweglichen Elementes in dem HXh* de* Beckeis (6) seitliche !.Ocher (11) besitzt, die geeignet sind, die Bohrung des Vorsprunges mit dem Raum (10) in Verbindung zu setzen, wenn sich das bewegliche Element in seiner zweiten Endlage befindet, wobei der Magnetkern (8) seitliche Löcher (9) aufweist, die geeignet sind,

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dl· längliche Ausnehmung alt dem genannten Rau« (ΙΟ) bei Jeder Lag· des bewo(lich«n Elementes in Verbindung xu setzen und wobei der Magnetkern (l, 8) elektrische Wicklungen (12) trlgt, die la stromdurchflessenen Zustand einen Magnetfluss in eines Magnetkreis erzeugen, welcher dem Magnetkern und dme bewegliche Element umfasst«

" 1. Blektroventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daft der Magnetkern aue einest, an eine« Ende geschlossenen Rohrelement (I)₄ von deaseai geschlossenen Ende der genannte Vorsprung (2) nach innen vorsteht, sowie aus einem inneren Rohrelement (8) besteht, welches teilweise in das lussere ^: Rohrelement eingeführt ist, so dal zwischen den beiden Elementen der genannte erweiterte Raum (10) gebildet wird,, wobei «wischen der Aussenwand des inneren Rohrelementes und der Innenwand des lusseren Rohrelementes die elektrischen Wicklungen (12) angeordent sind.

3. Elektroventil nach den Ansprachen 1 und 2, dadurch gekenn^- seichnet, das der Vorsprung (2) »ylindrisch ist*

4. Blektroventil -.nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daA dae bewegliche Element (5) becherförmig ausgebildet ist, wobei »ein Boden den genannt« Deckel (6) bildet.

5. Blektroventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daft der Deckel (6) aus Kunststoff besteht.

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