DE2642217A1

DE2642217A1 - ELECTROMAGNETIC VALVE

Info

Publication number: DE2642217A1
Application number: DE19762642217
Authority: DE
Inventors: Alec Harry Seilly
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1975-09-19
Filing date: 1976-09-20
Publication date: 1977-03-31
Also published as: IT1068670B; FR2324958A1; JPS5239826A

Description

L 66 PL 66 P

Anmelders LUCAS INDUSTRIES LIMITED,Applicant LUCAS INDUSTRIES LIMITED,

Great King Street, Birmingham, England Great King Street, Birmingha m, England

Electromagnetically operated valve

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisch betätigtes Ventil zur Steuerung von einem unter hohem Druck stehenden Druckmittel» Aufgabe der Erfindung ist die Ausgestaltung eines solchen Ventiles in einfacher und zv/eckmäßiger Weise.The invention relates to an electromagnetically operated valve for controlling an under high pressure standing pressure medium »The object of the invention is the design such a valve in a simple and zv / corner-like manner.

Gemäß der Erfindung weist ein solches Ventil im wesentlichen folgende ."Merkmale auf:According to the invention, such a valve essentially has the following features:

einen axial verstellbaren Ventilkörper mit einem
erweiterten Endteil, der in der Schließstellung
des Ventils mit einem Ventilsitz zusammenwirkt und
bei der Verstellbewegung dem Druckmittel unter
hohem Druck ausgesetzt ist,an axially adjustable valve body with a
extended end part, which is in the closed position
of the valve cooperates with a valve seat and
during the adjustment movement under the pressure medium
is exposed to high pressure,

einen geschlossenen, den Kolben aufnehmenden
Zylinder,a closed one that receives the piston
Cylinder,

eine Verbindungsleitung, die mit dem Zylinder
verbunden ist und durch die der Kolben dem
Flüssigkeitsdruck unterworfen ist, wobei dera connecting pipe that goes to the cylinder
is connected and through which the piston dem
Is subjected to liquid pressure, the

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Ventilkörper der Wirkung eines ausgeglichenen Flüssigkeitsdruckes unterliegt,Valve body is subject to the effect of a balanced fluid pressure,

einen Solenoid und eine bei erregtem Solenoid den Ventilkörpar betätigende Armatur zur Verstellung des Ventilkörpers.a solenoid and a valve body actuating armature for adjustment when the solenoid is energized of the valve body.

Gemäß einem weiteren ISrfinchingsraerkraal weist der Solenoid als Kern einen Hohlkörper auf und ist auch die Armatur im Hohlkörper, wobei beide Hohlkörper ineinander angeordnet sind und ihre einander zugekehrten Flächen Rippen definieren, von denen die Rippen des Kernes bei erregter Solenoidwicklung magnetisch polarisiert werden, um eine relative Axialbewegung zwischen Kern und Armatur zu erzeugen, wobei die den Zylinder definierenden Teile in dem Zwischenraum zwischen dem Innenraum des Kernes und der Armatur sich befinden.According to another ISrfinchingsraerkraal, the solenoid a hollow body as the core and the fitting is also in the hollow body, the two hollow bodies being arranged one inside the other are and their facing surfaces define ribs, of which the ribs of the core when excited Solenoid winding are magnetically polarized to a to generate relative axial movement between core and armature, the parts defining the cylinder in the space between the interior of the core and the fitting are located.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend an Hand der Zeichnung beschrie ben. In der Zeichnung ist als Schnitt eine Anordnung mit einem erfindungsgemäßen elektromagnetisch betätigbaren Ventil dargestellt.An embodiment of the invention is shown in the drawing and described below with reference to the drawing ben. In the drawing, an arrangement with an electromagnetically actuatable according to the invention is shown as a section Valve shown.

In einer Bohrung 11 ist der Ventilkörper 10 axial verstellbar angeordnet. Das eine Ende der Bohrung 11 stehtThe valve body 10 is axially adjustable in a bore 11 arranged. One end of the bore 11 is standing

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mit einer Kammer 12 in Verbindung. Während des Betriebs der Vorrichtung wird der Kammer 12 über einen Einlaß insbesondere flüssiges Druckmittel unter hohem Druck zugeführt. Der Ventilkörper 10 ist am einen Ende mit einem verdickten Endteil 14 versehen, das so ausgebildet ist, daß es mit einem Ventilsitz zwischen der Bohrung und der Kammer 12 zusammenzuarbeiten vermag. Außerdem ist der Ventilkörper 10 mit einer äußeren Ringnut versehen, die mit einer öffnung in der Zylinderwand zusammenwirkt. An die öffnung in der Zylinderwand schließt sich eine schräge Bohrung 15 an, die von dem durch das Ventil gesteuerten Druckmittel durchflossen wird. Der Ventilkörper 10 wird mit einer Feder 16 in der Anlage am Ventilsitz gehalten..with a chamber 12 in connection. During operation of the device, the chamber 12 is provided via an inlet in particular supplied liquid pressure medium under high pressure. The valve body 10 is at one end with a thickened end portion 14 is provided which is so formed is that it can cooperate with a valve seat between the bore and the chamber 12. aside from that the valve body 10 is provided with an outer annular groove which cooperates with an opening in the cylinder wall. The opening in the cylinder wall is adjoined by an inclined bore 15, which is formed by the one through the valve controlled pressure medium is flowed through. The valve body 10 is with a spring 16 in the plant on Valve seat held.

Der Ventilkörper 10 erstreckt sich über die Bohrung 10 hinaus und ist an seinen oberen Ende zu einem Kolben verlängert, der in einem Zylinder 18 eines Körpers 19 axial verstellbar ist. Der Zylinder 18 steht mit der Kammer 12 in Verbindung, vorzugsweise über eine Axialbohrung 20 im Ventilkörper 10. Die Querschnitte des Kolbens 17 und der wirksame Querschnitt des Ventilkörperendteiles 14 sind so bemessen, daß sich die auf den Ventilkörper einwirkenden Druckmittelkräfte gegeneinander aufheben. Dadurch ist es der Feder 16 möglich, den EndteilThe valve body 10 extends beyond the bore 10 and is at its upper end to a piston extended, which is axially adjustable in a cylinder 18 of a body 19. The cylinder 18 is with the Chamber 12 in connection, preferably via an axial bore 20 in the valve body 10. The cross sections of the Piston 17 and the effective cross section of the valve body end part 14 are dimensioned so that the on the valve body cancel the acting pressure medium forces against each other. This makes it possible for the spring 16, the end part

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- JT-t - JT-t

am Sitz in Anlage zu halten. Der Ausgleich der Druckmittelkräfte liegt auch dann vor, wenn der Ventilkörper durch Druckmittel entgegen der Wirkung der Feder 16 von seinem Sitz abgehoben wird.to keep at the seat in attachment. The compensation of the pressure medium forces is also present when the valve body by pressure medium against the action of the spring 16 of his Seat is lifted off.

Der Körper 19 wird gegen ÄxialverSchiebungen, die von den auf das Zylinaerende einwirkenden Druckmxttelkräften bewirkt werden könnten, von einem Halteglied 21 gehalten, dessen eines Ende anliegt. Das andere Ende des Haltegliedes stützt sich an einem Tragkörper 22 eines noch zu beschreibenden Bauteiles ab. Der Tragkörper 22 ist mit einem Halteflansch versehen, mit dem der Tragkörper in einer Aussparung des ihn umgebenden Gehäuses 23 festgeklemmt ist.The body 19 is against axial displacements caused by the pressure medium forces acting on the end of the cylinder could be caused, held by a holding member 21, one end of which is applied. The other end of the holding member is supported on a support body 22 of a still component to be described. The support body 22 is provided with a retaining flange with which the support body is clamped in a recess of the housing 23 surrounding it.

Der Tragkörper 22 ist in einem Stück mit dem Kern 24 eines Solenoides ausgeführt. Dieser Kern 24 ist von einer zylindrischen, unten geschlossenen Büchse ("Armatur") 25 umgeben, durch deren Boden 26 die Verbindung zwischen dem Ventilkörper 10 und dem Kolben hindurchgeführt ist. Der Boden 26 kann jedoch auch gegen eine Fläche oder gegen Flächen des Ventilkörpers angepreßt werden. The support body 22 is made in one piece with the core 24 of a solenoid. This core 24 is surrounded by a cylindrical sleeve ("armature") 25, closed at the bottom, through the bottom 26 of which the connection between the valve body 10 and the piston is passed. The bottom 26 can, however, also be pressed against a surface or surfaces of the valve body.

Außerdem wird der Boden 26 der Büchse 25 in Berührung mit dem Ventilkörper durch eine schwache Schraubendruck- In addition , the bottom 26 of the sleeve 25 is in contact with the valve body by a weak screw pressure

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_ of _ _ of _

feder 27 gebracht, die zwischen dem Boden 26 und dem Körper 19 angeordnet ist.brought spring 27, which is arranged between the bottom 26 and the body 19.

Die einander zugekehrten Flächen der Büchse 25 und des Kernes 24 sind mit einer zweigängigen oder einer mehrfachgängigen (wobei "mehrfach" ein Vielfaches von zwei zu sein hat) Spiralnut versehen, so daß jedes der beiden Bauteile mit zwei Spiralrippen versehen ist, deren beide Seiten verschiedene Konturen haben, wie sich aus der Zeichnung ergibt. Im Querschnitt des Kernes gesehen sind die Seitenwände der Rippen des Magnetkernes, die dem Boden 26 abgewandt sind, radial gerichtet, während die anderen Seitenwände schräg nach außen und oben gerichtet sind. Die Rippen der Büchse 25 sind komplementär nach innen gerichtet, sind jedoch von geringerer Höhe.The mutually facing surfaces of the sleeve 25 and the core 24 have a two-thread or a multiple thread (whereby "multiple" has to be a multiple of two) Provided spiral groove so that each of the two Component is provided with two spiral ribs, both sides of which have different contours, as can be seen from the drawing results. Seen in the cross section of the core, the side walls of the ribs of the magnetic core, which are the Bottom 26 facing away, directed radially, while the other side walls are directed obliquely outward and upward are. The ribs of the sleeve 25 are directed inwards in a complementary manner, but are of lesser height.

Die beiden spiralförmigen Nuten, die von den Rippen auf dem Zlagnetkern gebildet sind, nehmen die Spulenwicklung des Solenoides auf. Die Spulenwicklung ist eine in einer Richtung verlaufende Einwindungswicklung, die am einen Ende einer Rippe im Bereich des Bodens 26 beginnt, in der einen Spiralnut nach oben und in der anderen Spiralnut zum Bodenbereich zurückgeführt ist. Bei dieser Anordnung werden die Rippen des Kernes über ihre Länge entgegengesetzte magnetische Polarität ha-The two spiral grooves formed by the ribs on the Zlagnetkern take the coil winding of the solenoid. The coil winding is a unidirectional one-turn winding, the begins at one end of a rib in the region of the bottom 26, in the one spiral groove upwards and in the other spiral groove is returned to the bottom area. With this arrangement, the ribs of the core are over their length has opposite magnetic polarity

—6~*—6 ~ *

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AOAO

ben, wenn durch die Wicklung elektrischer Strom geschickt wird. Die Position der Büchse 25 und des Kernes 24 in axialer Richtung relativ zueinander kann so gewählt werden, daß die einander zugekehrten radialen Flächen dichter beieinander liegen als die entsprechenden schräg verlaufenden Flächen. Dadurch ergibt sich der Stroraverlauf für jeden Zweig aus zwei Rippen des Kernes und zv/ei Rippen der Büchse zusammen mit zwei Luftspaltan. Sin solcher Stromverlauf ist in der Zeichnung dargestellt. Dieser magnetische Fluß verringert die Größe der Luftspalten und als Folge hiervon bewegt sich die Büchse in der Zeichenebene nach unten. Diese Bewegung wird auf den Ventilkörper 10 übertragen mit dem Ergebnis, daß das Ventilende 14 von seinem Sitz abgehoben vjird, um die Bohrung 15 mit der Kammer 12 und dem Einlaß 13 zu verbinden. Jede der vorgenannten Luftspalte ist zwar einem Paar benachbarter Stromführungen gemeinsam, aber da die Richtung des Stromflusses in dem 'feil der iJicklung in einer Spiralnut der Richtung des Stromflusses in dem Teil der Wicklung in der anderen Spiralnut entgegengesetzt ist, wird der Fluß durch die Luftspalten eher erhöht als verringert oder gar verhindert .ben when electric current is sent through the winding will. The position of the sleeve 25 and the core 24 in the axial direction relative to one another can be chosen so that the facing radial surfaces are closer together than the corresponding sloping surfaces. This results in the Strora course for each branch from two ribs of the Core and zv / ei ribs of the sleeve together with two air gaps. Sin such a current curve is in the drawing shown. This magnetic flux reduces the size of the air gaps and moves as a result the sleeve down in the plane of the drawing. This movement is transmitted to the valve body 10 with the result that the valve end 14 from its seat lifted vjird to the bore 15 with the chamber 12 and the inlet 13 to connect. Each of the aforementioned air gaps is a pair of adjacent current conductors in common, but there the direction of the current flow in the direction of the winding in a spiral groove of the direction of current flow in the part of the winding in the other spiral groove is opposite, the flow is through the air gaps are increased rather than reduced or even prevented.

Die den Solenoid und die Büchse aufnehmende Kammer steht mit einem Hxederdruckbereich in Verbindung, beispiels-The chamber accommodating the solenoid and the sleeve is in communication with a Hxederdruckbereich, for example

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- y- - y-

AAAA

weise einer Drainage, und es ergibt sich deshalb kein Problem für den elektrischen Anschluß der Solenoidwicklung. Gemäß der Zeichnung erfolgt dieser unter Verwendung einer Kappe 28, die auf einen Ansatz des Gehäuses 23 aufgesetzt ist. Die Kappe 28 schließt einen einfachen Berührungskontakt-Verbinder 29 ein, der an einem mit dem einen Ende der Wicklung verbundenen Sammler 30 anliegt.There is no problem with the electrical connection of the solenoid coil. According to the drawing, this is done using a cap 28 on an approach of the housing 23 is in place. The cap 28 includes a simple touch contact connector 29 that connects a collector 30 connected to one end of the winding is applied.

Wenn in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel eine Einwindungswicklung vorgesehen ist, so kann die Wicklung in der praktischen Ausführung entsprechend dem in den Spiralnuten zur Verfügung stehenden Platz und der Art der Stromzuführung eine Anzahl von Windungen aufweisen.If a single-turn winding is provided in connection with the exemplary embodiment, the winding can in the practical version according to the space available in the spiral grooves and the type of power supply have a number of turns.

Der Boden 26 der Büchse 25 ist mit einer Durchbrechung versehen, zu deren beiden Seiten der eigentliche Ventil körper 10 und der Kolben 17 des Ventilkörpers sich befinden. Die Längsachse dieser Durchbrechung ist gegenüber der Längsachse der Büchse 25 versetzt und der Absatz des Ventilkörpers 10 zwischen eigentlichem Ventilkörper und Kolben wird durch ein Paar einander gegenüberliegender Flächen des Ventilkörpers gebildet.The bottom 26 of the sleeve 25 is provided with an opening, on both sides of which the actual valve body 10 and the piston 17 of the valve body are located. The longitudinal axis of this opening is opposite the longitudinal axis of the sleeve 25 offset and the shoulder of the valve body 10 between the actual valve body and piston is formed by a pair of opposing surfaces of the valve body.

-8--8th-

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Claims

Electromagnetically operated valve for controlling a pressurized fluid, characterized by an axially adjustable valve member (10) with an enlarged end part (14) its one end to interact with a valve seat when opening and closing the valve, wherein the end part is subjected to the action of the pressure medium during operation of the valve by a piston (17) at the other end of the valve body in a closed cylinder (18), the free end of which to achieve a balance of the pressure at both ends of the valve body subject to the influence of the pressure medium, and characterized by a solenoid (24) as well a fitting (25), the fitting adjusting the valve body when the solenoid is energized.

2. Valve according to claim 1, characterized in that the valve body (10) in a further cylinder (11) is axially adjustable, which with a shoulder the valve seat and another cylinder section (12) forms, with which the pressure medium inlet (13) is connected

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is, while in the narrower section of the further cylinder a Druckmittelausla.ß (15) rises, the nit eiiiar ring groove of the valve body in constant Is connected, wherein in dsr an ignition position of the valve body is annular groove and Druckraitteleinlaß separated from one another by the end part (14) of the valve body resting on the seat, at from Seat lifted end part are connected to each other in the other end position of the valve body.

3. Valve according to claim 2, characterized in that the solenoid core (24) and fitting (25) into one another are arranged hollow bodies, with the mutually facing surfaces of the core and armature forming ribs, of which the ribs of the core are magnetically polarized when the oolenoid winding is excited to bring about an axial adjustment movement between the core and the fitting and furthermore the cylinder (18) for receiving the piston (17) at one end of the valve body (10) between the inner sides of Core and armature is located.

4. Valve according to claim 3, characterized in that the ribs on the core (24) and fitting (25) from double turns or a multiple of double turns

-10-

709813/(^57709813 / (^ 57

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exist and form spiral grooves, of which the spiral grooves of the core to accommodate the coil turns of the solenoid.

5. Valve according to claim 4, characterized in that the coil winding at one end of the core (24) begins in one groove to the other end and from there in one or another groove to one end of the Core is returned, with the ribs or pairs of adjacent ribs polarized in opposite directions are when the winding is electrically excited, and the polarized ribs with corresponding ones Ribs of the armature (25) form a magnetic circuit so that the armature moves relative to the core, to decrease the reluctance of the circuit.

6. Valve according to claim 3 or 4, characterized in that the core (24) is arranged within the fitting (25) is.

7. Valve according to claim 6, characterized by spring means (16) which hold the valve body (10) in contact with the seat.

8. Valve according to claim 7, characterized in that the closed cylinder (18) of one in the core (24)

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arranged body (19) is formed, the one hand under the influence of the pressure medium acting in the cylinder, on the other hand under the influence a retaining member (21) between the body and the housing (23) within the valve housing stands.

9. Valve according to claim 8, characterized in that the fitting is a sleeve (25,26) through which The bottom (26) of the valve body (10) is passed through and the bushing and valve body are connected to one another are that an adjustment movement of the sleeve with electrical excitation of the winding is an adjustment movement of the valve body causes.

10. Valve according to claim 9, characterized by a relatively weak spring (27) between the bottom (26) the sleeve (25,26) and the cylinder (18) receiving body (19), the valve body and fitting keeps coupled together.

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