DE2315424A1

DE2315424A1 - Elektromagnetisch betaetigtes wegeventil

Info

Publication number: DE2315424A1
Application number: DE19732315424
Authority: DE
Inventors: Alfred Grob; Waldemar Hans; Iwan Komaroff; Ewald Ziegler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1973-03-28
Filing date: 1973-03-28
Publication date: 1974-10-10

Description

R. ¹
27.2.1973

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmust erhilf sanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, STUTTGART Elektromagnetisch betätigtes Wegeventil

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch betätigtes -Wegeventil mit einem eine Verbindung zwischen wenigstens zwei Anschlüssen steuernden Sitzventilkörper, der in einem Ventilgehäuse geführt und von einem Anker eines Elektromagneten entgegen der Kraft einer Feder betätigbar ist.

Es ist bereits ein elektromagnetisch betätigtes Wegeventil bekannt, das für Schaltzeiten von wenigen Millisekunden vorgesehen ist. Dieses Wegeventil arbeitet mit einem Kugelsitzventil, dessen Schließglied unmittelbar in einem Anker angeordnet ist. Das Wegeventil kann zwar -durch Vertauschen zweier Einsätze einmal als öffnungsventil und ein anderes Mal als Schließventil verwendet v/erden. Hier müssen

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aber zwei Einsätze vertauscht werden, wodurch einer der An·* Schlüsse jeweils auf die gegenüberliegende Seite des Wegeventils verlegt wird. Außerdem ist das Schließglied nicht druckausgeglichen, wodurch sich das Wegeventil nicht für hohe Drücke eignet und auch kein vertauschtes Anschließen des Ventils an den Zuleitungen möglich ist.

Ferner ist ein Dreiwegemagnetventil "bekannt, dessen Schließ-'körper ein dichtes Sitzventil aufweist und allseitig druckausgeglichen ist. Der Anker eines Magneten ist hier fest mit dem Schließkörper verbunden. Ein Vertauschen von Bauelementen, um unterschiedliche Schaltstellungen-zu-erreichen, ist hier aber nicht möglich. Überdies ist der Entlastungskanal im Schließkörper selbst angeordnet und_daher relativ klein, so daß sich das Ventil nicht für sehr kurze Schalt zeit en von wenigen Millisekunden eignen dürfte.'

Aufgabe der Erfindung ist es, ein insbesondere für hohe Drük_r ke und kurze Schaltzeiten geeignetes, mit einem Sitzventilkörper ausgerüstetes, elektromagnet isch betätigtes Wegeventil zu schaffen, das bei gleichen Ausgangsslementen als Schließ- oder Öffnungsventil verwendbar ist. Ferner soll der Sitzventilkörper in allen Betriebsstellungen weitestgehend. druckausgeglichen sein. ■

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß das Ventilgehäuse eine den Sitzventilkörper aufnehmende Bohrung aufweist, die über einen ersten beziehungsweise zweiten Ventilsitz in Räume übergeht, die mit einem ersten Anschluß verbunden sind, und daß die Bohrung im Bereich zwischen den Ventilsitzen über Kanäle mit einem zweiten Anschluß verbunden ist und daß der Sitzventilkörper vom beweglichen Teil des Magnetteils getrennt ist, aus einem Schließkörper und einem fest mit letzterem verbundenen Ausgleichskorben besteht und eine solche Größe aufweist, daß er in entgegengesetzten Lagen im Ventilgehäuse einbaubar ist.

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Auf diese Weise kann durch einfachen, entgegengesetzten Einbau des Sitzventilkörpers aus einem Schließventil ein öff— nungsventil erreicht werden, wobei der Sitzventilkörper trotzdem in allen Betriebsstellungen weitestgehend druckausgeglichen ist. Beim erfindungsgemäßen Wegeventil braucht nur ein einziges Bauelement· verdreht eingebaut zu werden. Infolge des stets druckausgeglichenen Sitzventilkörpers kann es mit seinen zwei Anschlüssen auch beliebig an die beiden Zuleitungen angeschlossen werden, ohne daß seine Punktionsfähigkeit gefährdet wäre.

Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung wiedergegeben. Biese zeigt in

Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt eines Wegeventils in vergrößertem Maßstab und als Schließventil ausgebildet;

!Fig. 2 einen Längsschnitt eines Teils des Wegeventils, ausgebildet als Öffnungsventil.

Die Fig. 1 zeigt ein elektromagnetisch betätigtes Wegeventil 10, das aus einem Yentilteil 11 und, einem Magnetteil 12 be-.steht. Das Ventilteil 11 weist ein Ventilgehäuse'13 auf, das in einer zentral angeordneten Bohrung 14- einen Sitzventilkörper'15 aufnimmt. Die Bohrung 14· ist in Richtung zu einer ersten Flanschfläche 16 hin zu einem Raum 17 erweitert; dabei ist am Ventilgehäuse 13 ein erster Ventilsitz 18 ausgebildet. Ferner verläuft die Bohrung 14- in Richtung zu einer zweiten Flanschfläche 19 hin in einen zur Flanschfläche 19 offenen Raum 21; dabei ist am Ventilgehäuse 13 ein dem ersten Sitz 18 gleichender, zweiter Ventilsitz 22 ausgebildet. Die Räume 17, 21 sind durch einen parallel zur Bohrung 14- verlaufenden

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Kanal 23 miteinander verbunden; ein schräg im Ventilgehäuse verlaufender Kanal 24 verbindet den Raum 17 mit einem ersten Anschluß 25 in der ersten Flanschfläche 16. Etwa in der Nitte zwischen beiden Ventilsitzen 18, 22 verläuft in die Bohrung eine Bohrung 26, die durch eine Kugel 27 nach außen verschlossen ist. Eine Schrägbohrung 28 verbindet die Bohrung 26 mit einem zweiten Anschluß 29 in der ersten Flanschfläche"16. O-Ringe 31, 32 in der Flanschfläche 16 beziehungsweise am Ventilgehäuse 13 übernehmen die Abdichtung der Anschlüsse 25, untereinander beziehungsweise nach außen.

In der Bohrung 14 des Ventilgehäuses 13 ist der Sitzventilkörper 15 gleitend geführt. Der Sitzventilkörper 15 weist einen eigentlichen Schließkörper-33 und einen damit fest verbundenen Ausgleichskolben 34 auf. Da die kegelige Sitzfläche 35 am Schließkörper 33 im Vergleich zum Querschnitt der Bohrung 14 relativ klein ist und der wirksame Außendurchmesser des Schließkörpers 33 nur geringfügig größer ist als derjenige des Ausgleichskolbens 34, ist der Sitzventilkörper I5 weitestgehend statisch und für bestimmte Druckbereiche außerdem auch dynamisch druckausgeglichen. Die Länge des Ausgleichskolbens 34 ist so gewählt, daß neben ausreichendem Verbindungsquerschnitt zwischen den Bohrungen 14, 26 eine einwandfreie Führung des Sitzventilkörpers 15 sowie eine ausreichende Abdichtung selbst bei hohen Drücken zwischen der Bohrung 26 und dem Raum 21 erreicht wird.

Ein in das Ventilgehäuse 13 eingeschraubter Stopfen 36 verschließt den Raum 17 nach außen und weist einen Anschlagbolzen 37 auf, der mit einer Anschlagfläche 38 am Schließkörper 33 zusammenwirkt. Eine am Stopfen 36 sich abstützende Feder 39 drückt den Sitzyentilkörper 15 auf den ersten Ventilsitz 18. In der dargestellten Lage des Sitzventilkörpers 15 liegt eine Anschlagfläche 41 am Ausgleichskolben 34 in der gleichen Ebene wie die Flanschfläche 19. Ein Distanzring 42 erleichtert die Einstellung des Hubes.

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An der Anschlagflache 41 liegt ein Stößel 43 an, der in einer ebenen Zwischenplatte 44 geführt und mit einem federbelasteten, stoßend arbeitenden Anker 45 des Magnetteils 12 in Wirkverbindung steht. Die Lage der Trennebene von Ventilteil 11 und Magnetteil 12 in der Flanschfläche 19 erübrigt ein Abstimmen der beweglichen Bauelemente aufeinander und erlaubt es, schadhafte Ventil- oder Magnetteile einfach auszuwechseln.

Das Wegeventil 10 arbeitet in der gezeichneten Lage des Sitz- . ventilkörpers 15 als Schließventil, das heißt, bei stromlosem ■ Elektromagneten ist die Verbindung zwischen beiden Anschlüssen 25^ 29 unterbrochen. Bei erregtem Magnet wird der Sitzventilkörper 15 gegen den■Anschlagbolzen 37 gedruckt, wobei der Schließkörper 33 die Verbindung zwischen beiden Anschlüssen 25, 29 freigibt. Dabei arbeitet das Wegeventil mit Ansprechzeiten von wenigen Millisekunden und einem Hub von Bruchteilen eines Millimeters. Üblicherweise wird am zweiten Anschluß 29 die Zulaufseite angeschlossen und am ersten Anschluß 24 die Verbraucherseite. Bei dieser Verwendungsart ist der Sitzventilkörper 15 nicht nur weitestgehend statisch druckausgeglichen, sondern auch - was'bei derartigen Wegeventilen besonders wichtig ist - dynamisch druckausgeglichen. Wird die Zulaufseite an den "ersten Anschluß 24 gelegt, so bleibt das Wegeventil 10 immer noch einwandfrei betriebsfähig.

Fig. 2 zeigt einen Teil eines elektromagnetisch betätigten Wegeventils 50, bei dem im Unterschied zum Wegeventil 10 nach Fig. 1 der Sitzventilkörper I5 in umgekehrter Weise eingebaut wurde, um zu einem Öffnungsventil zu gelangen. Im übrigen sind gleiche Teile wie beim Wegeventil 10 nach Fig. 1 mit gleichen. Bezugszeichen versehen.

Wie Fig. 2 näher zeigt, liegt der Schließkörper 33 mit seiner Anschlagfläche 38 bei nicht erregtem Magneten an der Zwischenplatte 44 an; dabei gibt er die Verbindung zwischen den beiden Anschlüssen 25, 29 frei, während er sie bei erregtem Magneten schließt. " - ·

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Claims

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Ansprüche

M .J Elektromagnetisch "betätigtes Wegeventil mit einem eine Verbindung zwischen wenigstens zwei Anschlüssen steuernden - Sitzventilkörper-, der in einem Venti!gehäuse geführt und von einem Anker eines Elektromagneten entgegen der Kraft einer F.eder betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß • das Ventilgehäuse (13) eine den Sitzventilkörper (15) aufnehmende Bohrung (14) aufweist, die über einen ersten beziehungsweise zweiten Ventilsitz (18, 22) in Räume (17> 21) übergeht, die mit einem ersten Anschluß (25) verbunden sind, und daß die Bohrung (14-) im Bereich zwischen den Ventilsitzen (18, 22) über Kanäle (26, 28) mit einem zweiten Anschluß (29) verbunden ist und daß der Sitzventilkörper vom beweglichen Teil (45, 4-3) des Hagnetteils (12) getrennt ist, aus einem Schließkörper (33) und einem fest mit letzterem verbundenen Ausgleichskolben (34) besteht und eine solche Größe aufweist, daß er in entgegengesetzten Lagen im Ventilgehäuse (13) einbaubar ist.. ·
2. Elektromagnetisch betätigtes Wegeventil nach Anspruch 1, ■ dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Ausgleichs-Kolbens (34) nur geringfügig kleiner ist als der wirksame Durchmesser der Sitzfläche (35)·

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3. Elektromagnetisch "betätigtes Wegeventil nach Anspruch 1, . dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (14) im Bereich zwischen "beiden Ventilsitzen (18, 22) als Durchgangsbohrung ausgebildet ist. ' .
4. Elektromagnetisch "betätigtes Wegeventil nach einem der Ansprüche 1 "bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß "bei am Ventil-^ sitz (18, 22) anliegendem Schließkörper (33) der Abstand -

" zwischen Anschlagfläche (41) am Ausgleichskolben (34) und zugewandtem Ventilsitz (22, 18) am Gehäuse (13) gleich groß ist wie die Summe aus dem-Abstand zwischen Anschlagfläche (38) am Schließkörper (33) und zugewandtem Ventilsitz (18, 22) und dem Hub des Sitzventilkörpers (15)·
5- Elektromagnetisch betätigtes Wegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Anschluß (25, 29) in der ersten Flanschfläche (16) angeordnet sind.
6. Elektromagnetisch betätigtes Wegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis "5_S dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem zweiten .Anschluß (29) verbundene Bohrung (26) etwa in der Mitte zwischen den Ventilsitzen (18, 22) in die Bohrung (14) mündet.

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7." Elektromagnetisch betätigtes Wegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch^gekennzeichnet, daß im Ventilgehäuse (13) in die erste Flanschflache (16) ein Stopfen (36) eingesetzt ist, der den Raum (17) abschließt, einen Anschlagbolzen (37) für den Sitzventilkörper (15) trägt und an dem sich die Feder (39) abstützt. .
8. .Elektromagnetisch betätigtes Wegeventil nach einem der An-

• sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (13) an der den Anschlüssen (25, 29) gegenüberliegenden Seite eine zweite,.der Zwischenplatte des Elektromagneten zugeordnete !Flanschfläche (19) aufweist, die mit der Anschlagfläche (41) des Ausgleichskolbens (34-) bei der Verwendung als Schließventil und bei nicht erregtem Magneten ' in einer Ebene liegt.
9. Elektromagnetisch betätigtes Wegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet einen stoßend arbeitenden Anker (4-5) und einen Stößel

' (43) aufweist, dessen Ende bei stromlosem Magnet mit der Zwischenplatte (4-4-) in einer Ebene liegt.

10'. Elektromagnetisch betätigtes Wegeventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Anschluß (25, 29) etwa auf demselben Lochkreisdurchmesser

angeordnet sind.

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