DE19860753A1 - Electromagnetic valve for proportional control of volumetric flow, e.g. gaseous media - Google Patents

Electromagnetic valve for proportional control of volumetric flow, e.g. gaseous media

Info

Publication number
DE19860753A1
DE19860753A1 DE1998160753 DE19860753A DE19860753A1 DE 19860753 A1 DE19860753 A1 DE 19860753A1 DE 1998160753 DE1998160753 DE 1998160753 DE 19860753 A DE19860753 A DE 19860753A DE 19860753 A1 DE19860753 A1 DE 19860753A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
coil
circuit
membrane
valve
movable core
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.)
Withdrawn
Application number
DE1998160753
Other languages
German (de)
Inventor
Carles Sadurni
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bitron Industrie Espana SA
Original Assignee
Bitron Industrie Espana SA
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bitron Industrie Espana SA filed Critical Bitron Industrie Espana SA
Publication of DE19860753A1 publication Critical patent/DE19860753A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

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
    • F16K7/00—Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves
    • F16K7/18—Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves with diaphragm secured at one side only, e.g. to be laid on the seat by rolling action
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Abstract

The valve has a directly acting membrane and magnetic and pneumatic circuits installed in a housing (2) closed by a cover (3). The magnetic circuit consists essentially of a coil and forms a ferromagnetic circuit. The coil has a carrier body (1) for a copper wire winding (5). The ferromagnetic circuit contains a fixed core (6-8) enclosing the coil and a movable core (9) coaxial with respect to the carrier body and movable in a guide, whereby the ferromagnetic circuit carries the flux generated by the coil. A force generated in the air gap pulls the movable core towards the fixed core. The air gap has a closure whose conical shape is suitable to produce a proportional relationship between the applied current and the resulting force.

Description

Beschreibungdescription

Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil mit direktwirkender Membran, zur proportionalen Regelung eines Volumenstromes, umfassend einen magnetischen Kreis und einen pneumatischen Kreis.The invention relates to a solenoid valve with a direct-acting membrane, for proportional regulation of a volume flow, comprising a magnetic circuit and a pneumatic circuit.

Gegenwärtig wird als gebräuchlichste Form der Regulierung des Volumenstroms eines gasförmigen Mediums ein Schieber-Magnetventil benutzt, das heißt ein Ventil, das den Durchflußquerschnitt mit einer Frequenz von etwa 10 Hz öffnet und schließt, so daß die prozentuale Zeitspanne, während der das Ventil in jeder Periode geöffnet ist, verändert wird, um den Volumenstrom zu steuern. Die großen Nachteile dieses Ventiltyps sind die Entwicklung von Geräuschen und Schwingungen, außerdem verursacht es einen diskontinuierlichen Volumenstrom.Currently, the most common form of regulation is Volume flow of a gaseous medium a slide solenoid valve used, that is, a valve that the flow cross-section with a frequency of about 10 Hz opens and closes so that the percentage of time during which the valve is open in each period is changed by the Control volume flow. The major disadvantages of this type of valve are the development of noise and vibrations, it also causes a discontinuous Volume flow.

Der Erfindung liegt von daher das Problem zugrunde, ein verbessertes Ventil vorzuschlagen, das die Nachteile des Standes der Technik vermeidet.The invention is therefore based on the problem of an improved valve propose that avoids the disadvantages of the prior art.

Das Problem wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Eine weiterführende Form der Erfindung ist im Unteranspruch erfaßt.According to the invention, the problem is solved by the features of claim 1 solved. A further form of the invention is covered in the subclaim.

Das erfindungsgemäße Ventil zeichnet sich dadurch aus, daß sein magnetischer Kreis so ausgelegt ist, daß ein proportionales Verhältnis zwischen angelegter Stromstärke und erhaltener Kraft erzielt wird. Außerdem ist der pneumatische Kreislauf vom axialen Typ und dadurch gekennzeichnet, daß er mit einer Verengung ausgestattet ist die zwischen den beiden Seiten der Membran einen Druckunterschied erzeugt mit der Besonderheit, daß die genannte Membran seitliche Öffnungen in einem entsprechenden Mantelteil des Ventils schließen und auf diese Weise den Volumenstrom regeln kann.The valve according to the invention is characterized in that magnetic circuit is designed to have a proportional ratio between the applied current and the force obtained. In addition, the pneumatic circuit is of the axial type and therefore characterized in that it is equipped with a constriction between the creates a pressure difference on both sides of the membrane Peculiarity that the membrane mentioned lateral openings in one  close the corresponding jacket part of the valve and in this way the Can regulate volume flow.

Zum Zweck eines besseren Verständnisses der Eigenschaften wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung eine Ausführungsform, die signifikante Details der Erfindung in anschaulicher, jedoch nicht einschränkender, Form darstellt, beschrieben.For a better understanding of the properties, the following an embodiment using a schematic drawing significant details of the invention in illustrative terms, but not restrictive, form is described.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Ausführungsform der Erfindung mit geschlossenem Ventil; FIG. 1 is a section through an embodiment of the invention with the valve closed;

Fig. 2 eine Ausführungsform gemäß Fig. 1 mit geöffnetem Ventil. Fig. 2 shows an embodiment according to FIG. 1 with the valve open.

Die beiden Figuren offenbaren ein mittels Strom regelbares Proportionalmagnetventil mit direktwirkender Membran, das sich aus einem magnetischen Kreis und einem pneumatischen Kreis zusammensetzt, die sich in einem durch einen Deckel 3 verschlossenen Gehäuse 2 befinden. Der magnetische Kreis wird aus einer Spule und einem ferromagnetischen Kreis gebildet, wobei die Spule im wesentlichen aus einem Trägerkörper 1 für die Kupferdrahtwicklung 5 besteht, während sich der ferromagnetische Kreis aus einem festen Teil oder festen Kern 6, 7 und 8, der die Spule umgibt, und einem beweglichen Teil oder beweglichen Kern 9, der koaxial zum Wickelkörper angeordnet ist und sich im Inneren, durch eine Führungshülse 10 geführt, bewegt, zusammensetzt.The two figures disclose a proportional solenoid valve which can be regulated by means of a current and has a direct-acting membrane, which is composed of a magnetic circuit and a pneumatic circuit, which are located in a housing 2 closed by a cover 3 . The magnetic circuit is formed from a coil and a ferromagnetic circuit, the coil consisting essentially of a support body 1 for the copper wire winding 5 , while the ferromagnetic circuit consists of a fixed part or core 6 , 7 and 8 , which surrounds the coil , and a movable part or movable core 9 , which is arranged coaxially to the winding body and moves inside, guided by a guide sleeve 10 .

Der ferromagnetische Kreis leitet den von der Spule erzeugten Fluß und ist dabei bestrebt, den magnetischen Widerstand zu minimieren, so daß im Luftspalt eine Kraft entsteht, durch die der bewegliche Kern 9 zum festen Kern 7 hingezogen wird.The ferromagnetic circuit conducts the flux generated by the coil and strives to minimize the magnetic resistance, so that a force is created in the air gap by which the movable core 9 is drawn towards the fixed core 7 .

Die Proportionalität zwischen angelegtem Strom und daraus resultierender Kraft wird mittels eines sich schließenden Luftspaltes mit konischer Form erzielt. Die Konizität der Form der Außenfläche des Kernes 9 bzw. komplementär gestalteten zugehörigen Innenfläche des Kernes 7 wird auf etwa 0°, dem Grenzfall planparallel zueinander gerichteter Kopfflächen der Kerne am Luftspalt, bis etwa 10° begrenzt. Dieser Bereich hat sich in Praxistests bewährt. Der Winkel bezieht sich dabei auf die Abweichung einer geradlinigen Mantellinie in Längsrichtung der Kerne zu dem Luftspalt hin.The proportionality between the applied current and the resulting force is achieved by means of a closing air gap with a conical shape. The taper of the shape of the outer surface of the core 9 or the complementarily designed associated inner surface of the core 7 is limited to approximately 0 °, the limit case of plane-parallel head surfaces of the cores at the air gap, to approximately 10 °. This area has proven itself in practical tests. The angle relates to the deviation of a rectilinear surface line in the longitudinal direction of the cores towards the air gap.

Der pneumatische Kreis weist einen Zufluß durch ein röhrenförmiges Element im Gehäuse 2 auf, das mit einer unteren Kammer, in der ein höherer Druck als in einer oberen Kammer herrscht, kommuniziert; der Abfluß erfolgt durch ein röhrenförmiges Element im Deckel 3, wobei beide Kammern durch eine Rollmembran 13 voneinander getrennt sind.The pneumatic circuit has an inflow through a tubular element in the housing 2 , which communicates with a lower chamber, in which there is a higher pressure than in an upper chamber; the drainage takes place through a tubular element in the cover 3 , the two chambers being separated from one another by a roller membrane 13 .

Die genannte Membran 13 ist an einer Seite am feststehenden Teil des Ventils zwischen einem Mantel 4 und der Spulenanordnung befestigt und an der anderen Seite mit dem beweglichen Kern 9 durch einen Verschluß 14 verbunden. Die Membran 13 rollt sich innen im Mantel 4 auf und verschließt einige Öffnungen in den Wänden des Mantels, so daß die Bewegung des beweglichen Kerns, die durch den Durchgang des Stroms durch die Spule entsteht, eine Faltbewegung der Membran erzeugt die den Luft- Durchflußquerschnitt sukzessive öffnet, wodurch der Volumenstrom mit diesem Ventil geregelt werden kann.Said membrane 13 is fastened on one side to the fixed part of the valve between a jacket 4 and the coil arrangement and is connected on the other side to the movable core 9 by a closure 14 . The membrane 13 rolls up inside the jacket 4 and closes some openings in the walls of the jacket, so that the movement of the movable core, which is caused by the passage of current through the coil, produces a folding movement of the membrane which successively creates the air flow cross section opens, whereby the volume flow can be controlled with this valve.

Das Magnetventil der Erfindung wird durch eine Feder 11, die der Kraft der Spule entgegenwirkt, und einen O-Ring 12, der die Dichtigkeit von Gehäuse 2 und Deckel 3 nach außen gewährleistet, ergänzt.The solenoid valve of the invention is supplemented by a spring 11 , which counteracts the force of the coil, and an O-ring 12 , which ensures the tightness of the housing 2 and cover 3 to the outside.

Das Magnetventil besitzt die folgenden grundsätzlichen Vorteile:
The solenoid valve has the following basic advantages:

  • - Seine Funktion als Proportionalventil, betrieben mit Gleichstrom oder Rechteck-Signalen hoher Frequenz (150 bis 200 Hz), mit dem sich der Volumenstrom annähernd linear von null bis zu einem maximalen 30 Volumenstrom durch schrittweises Öffnen der Seitenöffnungen des Mantels 4 regeln läßt. Dies läßt einen kontinuierlichen, nicht pulsierenden Volumenstrom zu, ohne niederfrequente Schwingungen oder Geräusche aufgrund der Bewegung des beweglichen Kerns.- Its function as a proportional valve, operated with direct current or square wave signals of high frequency (150 to 200 Hz), with which the volume flow can be regulated approximately linearly from zero to a maximum 30 volume flow by gradually opening the side openings of the jacket 4 . This allows a continuous, non-pulsating volume flow without low-frequency vibrations or noises due to the movement of the movable core.
  • - Seine Selbstkompensation von Änderungen im Druckunterschied zwischen Zufluß und Abfluß, verursacht durch einen Druckunterschied zwischen den beiden Seiten der Membran, der sich aufgrund des Durchgangs des Volumenstroms durch die koaxiale Verengung am beweglichen Kern 9 einstellt. Dieser Druckunterschied erzeugt eine Kraft auf die Membran, durch die das Ventil geschlossen wird, während ein plötzlicher Anstieg des Druckunterschieds zwischen Zufluß und Abfluß zu einem Anstieg dieser Kraft führt, wodurch der seitliche Durchflußquerschnitt verringert wird. Dadurch bleibt der Volumenstrom bei einer gegebenen Intensität konstant.- Its self-compensation of changes in the pressure difference between inflow and outflow, caused by a pressure difference between the two sides of the membrane, which occurs due to the passage of the volume flow through the coaxial constriction on the movable core 9 . This pressure differential creates a force on the diaphragm that closes the valve, while a sudden increase in the pressure differential between the inflow and outflow increases this force, thereby reducing the lateral flow area. This means that the volume flow remains constant at a given intensity.

Claims (2)

1. Elektromagnetventil zur proportionalen Regelung des Volumenstromes durch eine direktwirkende Membran, insbesondere für Kreisläufe mit gasförmigen Medien einschließlich Kohlenwasserstoffdämpfe, umfassend einen magnetischen Kreis und einen pneumatischen Kreis, die in einem durch einen Deckel (3) verschlossenen Gehäuse (2) installiert sind, wobei der magnetische Kreis im wesentlichen aus einer Spule und einem ferromagnetischen Kreis gebildet wird, die Spule einen Trägerkörper (1) für eine Kupferdrahtwicklung (5) aufweist, während der ferromagnetische Kreis einen festen Kern (6, 7, 8), der die Spule umgibt, und einen beweglichen Kern (9), der zum Trägerkörper koaxial angeordnet ist und sich in einer Führung (10) bewegt, umfaßt, wobei der ferromagnetische Kreis den von der Spule erzeugten magnetischen Fluß leitet, bestrebt den magnetischen Widerstand zu minimieren, so daß im Luftspalt eine Kraft erzeugt wird, durch die der bewegliche Kern zum feststehenden Kern hingezogen wird und der Luftspalt über einen Verschluß verfügt, dessen konische Form geeignet ist, ein proportiona­ les Verhältnis zwischen angelegtem Strom und resultierender Kraft herzustellen.1. Solenoid valve for proportional regulation of the volume flow through a direct-acting membrane, in particular for circuits with gaseous media including hydrocarbon vapors, comprising a magnetic circuit and a pneumatic circuit, which are installed in a housing ( 2 ) closed by a cover ( 3 ), the magnetic circuit is essentially formed from a coil and a ferromagnetic circuit, the coil has a carrier body ( 1 ) for a copper wire winding ( 5 ), while the ferromagnetic circuit has a solid core ( 6 , 7 , 8 ) which surrounds the coil, and a movable core ( 9 ), which is arranged coaxially to the carrier body and moves in a guide ( 10 ), wherein the ferromagnetic circuit guides the magnetic flux generated by the coil, endeavors to minimize the magnetic resistance, so that in the air gap Force is generated by which the movable core becomes stationary Core is drawn and the air gap has a closure, the conical shape of which is suitable for establishing a proportional relationship between the current applied and the resulting force. 2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der pneumatische Kreis im Gehäuse (2) einen Zufluß durch ein röhrenförmiges Element besitzt, das mit einer unteren Kammer, in der ein höherer Druck herrscht als in einer oberen Kammer, die im Deckel (3) einen Abfluß durch ein röhrenförmiges Element hat, kommuniziert; beide Kammern sind voneinander getrennt durch eine Rollmembran (13), die an einer Seite am feststehenden Teil des Ventils zwischen einem Mantel (4) und der Spulenanordnung und an der anderen Seite am beweglichen Kern (9) mittels Verschluß (14) befestigt ist, wobei die Membran (13) innen im Mantel (4) aufrollen kann und so einige Öffnungen in der Wand des Mantels verschließt, wobei die Bewegung des beweglichen Kerns eine Faltbewegung der Membran erzeugt, die den Luft-Durchflußquerschnitt der Öffnungen sukzessive öffnet und so eine Regelung des Volumenstroms durch das Ventil ermöglicht.2. Valve according to claim 1, characterized in that the pneumatic circuit in the housing ( 2 ) has an inflow through a tubular element having a lower chamber in which a higher pressure prevails than in an upper chamber which in the lid ( 3rd ) has a drain through a tubular member communicates; Both chambers are separated from each other by a rolling membrane ( 13 ) which is attached on one side to the fixed part of the valve between a jacket ( 4 ) and the coil arrangement and on the other side to the movable core ( 9 ) by means of a closure ( 14 ), whereby the membrane ( 13 ) can roll up inside the jacket ( 4 ) and thus closes some openings in the wall of the jacket, the movement of the movable core producing a folding movement of the membrane, which successively opens the air flow cross section of the openings and thus regulates the Volume flow through the valve allows.
DE1998160753 1998-04-08 1998-12-23 Electromagnetic valve for proportional control of volumetric flow, e.g. gaseous media Withdrawn DE19860753A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES9800970U ES1039824Y (en) 1998-04-08 1998-04-08 PROPORTIONAL SOLENOID REGULATOR OF FLOW BY DIRECT ACTING MEMBRANE.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19860753A1 true DE19860753A1 (en) 1999-10-14

Family

ID=8303728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1998160753 Withdrawn DE19860753A1 (en) 1998-04-08 1998-12-23 Electromagnetic valve for proportional control of volumetric flow, e.g. gaseous media

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE19860753A1 (en)
ES (1) ES1039824Y (en)
FR (1) FR2777340A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1361491A1 (en) * 2002-05-07 2003-11-12 Decap Tony, besloten vennootschap met beperkte aansprakelijkheid Device for regulating the pressure and/or the flow rate of a gas flow
CN107206972A (en) * 2015-01-30 2017-09-26 法雷奥系统公司 Dispensing valve for vehicle windscreen washer fluid dispensing system
EP2630647B1 (en) 2010-10-20 2018-12-12 Eto Magnetic GmbH Electromagnetic actuating apparatus

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1352322A (en) * 1963-02-14 1964-02-14 Liquid Controls Corp Control mechanism, especially for the separation of fluids of different densities
US4552177A (en) * 1983-06-13 1985-11-12 Laitram Corporation, Inc. Hermetically sealed valve
DE69629452T2 (en) * 1995-09-08 2004-07-01 Toto Ltd., Kita-Kyushu ELECTROMAGNET AND ELECTROMAGNET VALVE
US5722367A (en) * 1995-10-10 1998-03-03 Walbro Corporation Engine idle speed air control

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1361491A1 (en) * 2002-05-07 2003-11-12 Decap Tony, besloten vennootschap met beperkte aansprakelijkheid Device for regulating the pressure and/or the flow rate of a gas flow
BE1014817A3 (en) * 2002-05-07 2004-04-06 Decap Tony Besloten Venootscha DEVICE FOR PRESSURE REGULATING AND / OR THE FLOW OF A gas flow.
EP2630647B1 (en) 2010-10-20 2018-12-12 Eto Magnetic GmbH Electromagnetic actuating apparatus
EP3399529B1 (en) 2010-10-20 2019-12-25 ETO MAGNETIC GmbH Electromagnetic adjustment device
EP3401936B1 (en) 2010-10-20 2019-12-25 ETO MAGNETIC GmbH Electromagnetic adjustment device
CN107206972A (en) * 2015-01-30 2017-09-26 法雷奥系统公司 Dispensing valve for vehicle windscreen washer fluid dispensing system
US20170369037A1 (en) * 2015-01-30 2017-12-28 Valeo Systèmes d'Essuyage Fluid distribution valve for a vehicle windshield washer liquid distribution system
JP2018508721A (en) * 2015-01-30 2018-03-29 ヴァレオ システム デシュヤージュＶａｌｅｏ Ｓｙｓｔｅｍｅｓ Ｄ’Ｅｓｓｕｙａｇｅ Fluid distribution valve for vehicle windshield cleaning liquid distribution system
US11001233B2 (en) * 2015-01-30 2021-05-11 Valeo Systèmes d'Essuyage Fluid distribution valve for a vehicle windshield washer liquid distribution system

Also Published As

Publication number Publication date
ES1039824U (en) 1999-01-16
ES1039824Y (en) 1999-06-01
FR2777340A1 (en) 1999-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3001458C2 (en)
DE19504364C2 (en) Pressure control valve
EP0262382B1 (en) Obturator operated by a pilot valve
DE2540599C2 (en) Magnetic valve
EP0136473B1 (en) Solenoid operated valve
DE69923741T2 (en) Single-stage, electromagnetic pressure control valve with adjustable motor power
DE2450094A1 (en) SLIDER
EP0321774B1 (en) Sliding valve with volume adjustment
DE3038797A1 (en) PRESSURE CONTROL VALVE
EP3356711B1 (en) Electromagnetic actuating drive for carrying out a linear movement
DE4241151C2 (en) Hydraulic vibration damper with adjustable damping force
DE2429205A1 (en) ELECTRICALLY MODULATED HYDRAULIC PRESSURE REGULATING VALVE
DE102018105348B4 (en) magnetic valve
DE20321276U1 (en) Controllable solenoid valve, especially for automatic cabriolet roof, has cylindrical housing with radial channels closed when sealing body in first end position, open when it is in other end position
DE3931957A1 (en) METHOD FOR STATICALLY ERROR-FREE PRESSURE CONTROL AND PRESSURE CONTROL VALVE HERE
DE102009060293A1 (en) Solenoid valve and driver assistance device
DE1808567B2 (en) VACUUM CONTROL VALVE AND OPERATING PROCEDURE FOR IT
EP0235318A1 (en) Electromagnetic actuator
DE2928611A1 (en) ADJUSTABLE ELECTROMAGNET VALVE
DE3146590C2 (en) Gas fitting with a valve body that is operatively connected to an electromagnet and a regulator drive
EP3008366B1 (en) Electromagnetic valve for controlling the flow of a pressure medium
DE102018210704A1 (en) transducer
DE19860753A1 (en) Electromagnetic valve for proportional control of volumetric flow, e.g. gaseous media
DE3138459A1 (en) Valve
DE102016105203A1 (en) Hydraulic directional valve

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee