DE2856113A1 - Elektromagnetventil - Google Patents

Description

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29.11.1978 He/Ht

ROBERT BOSCH GMBH_y 7QOO Stuttgart Elektromagnetventil Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Elektromagnetventil nach der Gattung des Hauptanspruchs. Ein solches Elektromagnetventil ist bekannt (DE-PS 12 72 666).

Bei diesem bekannten Ventil ist die reibfreie Führung und Zentrierung des Ankers durch zwei Membranfedern übernommen, die beide auf der gleichen Seite des Magnetgehäuses angeordnet sind. Dadurch ist ihr Abstand verhältnismäßig kurz und ein Kippen des Ankers ist nicht mit Sicherheit vermieden.

Außerdem ist das Ventilteil im Anker angeordnet und erfordert dadurch erheblichen Aufwand.

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Vorteile der Erfindung .

Das Elektromagnetventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß ein großer Abstand der Membranfedern eine einwandfreie Führung des Ankers gewährleistet. Der Schließkörper des Ventilteiles wird durch einen Stößel -betätigt, der gleichzeitig über eine Schulter auch die Membranfeder fest einspannt und damit die Ankerführung direkt übernimmt. Der Bauteileaufwand ist dadurch stark reduziert. Durch die Verteilung des Ankerhubs auf den Weg der Membranfedern je zur Hälfte um deren Mittellage wirkt die Gesamt -Membranfederkraft sowohl unterstützend auf die anziehende als auch unterstützend auf die abfallende Ankerbewegung. Dadurch wird eine optimale Auslegung von Magnetkraft und Stromstärke erreicht, und es wird ein sehr schnelles Ansprechen gewährleistet.

Solche schnell schaltenden Elektromagnetventile werden vorzugsweise bei Blockierschutzeinrichtungen von Druckluftbremsen verwendet. In diesem Zusammehang ist es gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung von Vorteil, den Querschnitt eines Auslaß-Anschlusses größer zu machen als den eines.Einlaß-Anschlusses. Auf diese Weise kann der Auslaß-Druckgradient dem Einlaß-Druckgradient angepaßt werden, um eine schnelle Druckabsenkung im Blockierschutzfall zu ermöglichen.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung

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dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 ein 3/2-Wege-Magnetventil, Figur 2 ein 4/2-Wege-Magnetventil und Figur 3 eine Membranfeder in Draufsicht in verkleinertem Maßstab.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Ein Elektromagnetventil hat einen Magnetteil 1 und einen Ventilteil 2. Der Magnetteil 1 ist in einem Magnetgehäuse 3 untergebracht, das von einem Hohlzylinder gebildet ist und das innen zwei Schultern 4 und 5 hat, an denen je eine Platte 6 bzw. 7 anliegt. Jede Platte 6 und 7 hat mittig ein Loch 8 bzw. 9 und außermittig Axialdurchbrüche 10 bzw.· 11 für den Luftdurchgang. Die beiden Platten 6 und 7 nehmen zwischen sich eine Spule 12 des Magneten auf, wobei die in der Darstellung untenliegende Platte 6 zusätzlich einen Kernteil 13 aufweist. Die Platte 6, das Magnetgehäuse 3 und die Platte 7 bilden den Rückschluß für den Magnetkreis. Auf die der Spule 12 abgekehrten Außenflächen der Platten 6 und 7 ist je eine Membranfeder 14 bzw. 15 aufgelegt, deren Lenker 14', 15', wie die Figur 3 erkennen läßt spiralförmig angeordnet sind. Die dadurch erzielte Lenkerlänge ermöglicht einerseits die erforderliche Hubauslenkung, andererseits gibt sich aber noch genügend freien Querschnitt für den Luftdurchgang.

Außen au'f die Membranfedern 14 und 15 ist je ein Abschlußdeckel 16 bzw. 17 aufgesetzt und zum Zweck der Befestigung von Deckeln 16, 17, Membranfedern 14, 15 und Platten 6 und 7 ist das Magnetgehäuse 3 an seinen Enden 18 und 19 umgebördelt. Damit sind die Membranfedern 14 und 15 ohne zusätzliche Verbindungselemente im Gehäuse 3 befestigt.

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Der dem Ventilteil 3 zugekehrte Abschlußdeckel 17 ist mit einem Durchbruch 20 für die Stromzuführung zur Spule 12 versehen und trägt innen einen Auslaßventilsitz, dessen freier Querschnitt einen Auslaßanschluß 22 eines Doppelsitzventils bildet, dessen Einlaßventilsitz mit einem Einlaßanschluß 24 dem Auslaßanschluß 22 unter Zwischenlage eines Schließkörpers 25 gegenüberliegt.-Eine den Schließkörper 25 aufnehmende Ventilkammer 26 ist mit einem Verbraucher-Anschluß 27 versehen. Der freie Querschnitt des Auslaßanschlusses 22 ist größer als der des Einlaßanschlusses 24.

Der andere Abschlußdeckel 16 trägt ein Rückschlagventil 28, das einen Außenluftanschluß 29 derart überwacht, daß keine Fremdkörper in das Magnetgehäuse 3 gelangen.

Mittig an der Membranfeder 14 ist ein Ende eines Stößels 30 vernietet, der mit seinem andere Ende in eine Seite eines Ankers 31 eingepreßt ist. In die andere Ankerseite ist auf gleiche Weise ein Ventilstößel 32 eingepreßt, der eine Schulter 34 aufweist, welche die Membranfeder 15 am Anker 31 festspannt. Das andere Ende des Ventilstößels 32 ist fest mit dem Schließkörper 25 des Doppelsitzventils 23 verbunden, oder es kann eine gestrichelt eingezeichnete Feder 35 vorgesehen sein, die den Schließkörper 25 gegen den Ventilstößel 32 drückt. Fertigungstoleranzen können zur exakten Hubeinstellung durch eine entsprechend dicke Unterlegscheibe zwischen Schulter 34 und Anker 31 ausgeglichen.werden. Durch die Membraneinspannung an den Stößeln 30, 32 ist eine exakte und spielfreie Ankerführung gewährleistet.

Schließlich ist noch eine die Bewegung des Ankers 31 beein-

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flussende Feder 36 verwendet, die zwischen der Platte 6 und dem Anker 31 angeordnet ist. Diese Feder 36 hat den Zweck, die beiden Membranfedern 14 und 15 aus ihrer Mittellage heraus in Richtung auf den Einlaß-Anschluß 24 zu drücken, damit der Schließkörper 25 diesen in Ruhestellung (d.h. stromlos) des Magneten abschließen kann. Ohne die Feder.36 würden die beiden Membranfedern.14 und 15 den Anker 31 in einer derartigen Lage festhalten,, daß in Bezug auf die Lage des Einlaß-Anschlusses 24 und des Auslaß-Anschlusses 22 der Ankerhub auf den möglichen Membranfederweg je zur Hälfte um die Mittelage eingerichtet ist.. Auf diese Weise wirkt die elastische Kraft der beiden Membranfedern 14 und 15 unterstützend sowohl auf die anziehende als auch auf die abfallende·Ankerbewegung, indem beim Anziehen des Ankers 31 zuerst die.Bewegung von den Federkräften der Membranfedern 14 und 15 unterstützt und nach dem Überschreiten der Mittelstellung gebremst wird. Beim Gehenlassen des Ankers 31 drücken ihn die Membranfedern 14 und 15 in die Mittelstellung zurück, aus der er dann unter der Kraft der Feder 36 gegen die Kraft der Membranfedern 14 und 15 seine Ausgangsstellung erreicht. Auf diese Weise werden schnelle Ankeranzugs- und Abfallzeiten erreicht.

Die vom Auslaßanschluß 22 abströmende Luft überstreicht die Spule 12, indem sie durch die Membranen 14 und 15 und durch die Axialdurchbrüche 10 und 11 hindruchfließt. Dabei wird die Spule 12 gekühlt. Die weit auseinanderliegenden Membranfedern 14 und 15 gewährleisten eine exakte Ankerführung und gestatten es, eventuell auftretende. Ankerquerkräfte optimal abzustützen. Die spiralige Aufwicklung der Membranfedern 14 und 15 erlaubt es, die Lenkerlänge sehr groß zu gestalten} damit erhält man eine weiche Federung.

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Die beschriebene Figur !zeigt ein 3/2-Wege-Magnetventil. Durch Auswechseln des Ventilteils 2 ist.aus diesem bei Bedarf ohne Veränderung des Magnetteils 1 sowohl ein 2/2- oder auch ein 4/2-Wege-Magnetventil herzustellen. Letzteres ist in der Figur .2 dargestellt. Dort hat ein 4/2-Wege-Ventilteil einen Einlaß 43, zwei Verbraucheranschlüsse 44 und 45 und einen Auslaß.' Alle übrigen Teile entsprechen denen nach Figur 1.

Das erfindungsgemäße Elektromagnetventil schaltet sehr schnell, Es ist deshalb vorzugsweise anwendbar bei Blockierschutzeinrichtungen von Kraftfahrzeugen. Dabei ist es wichtig, daß der Querschnitt des Auslaß-Anschlusses 22 größer ist als der des Einlaß-Anschlusses 24, damit der Auslaß-Druckgradient dem Einlaß-Druckgradienten angepaßt ist und eine schnelle Druckabsenkung im Blockierschutzfall möglich wird.

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Claims (8)

R. 5197 29.11.1978 He/Ht ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1 Ansprüche

1. Elektromagnetventil mit einer vom Strom durchfließbaren Spule, die mittig in -einem Spulengehäuse angeordnet ist und in der ein Anker angeordnet ist, der unter Magnet- und unter Federkraft bewegbar ist und dabei über einen Stößel den Schließkörper eines an einem Ende des Spulengehäuses angeordneten Doppelsitzventils schaltet und der von zwei Membranfedern zentriert ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine innere -Einspannsteile der Membranfedern (14, 15) an einem fest in den Anker (31) eingesetzten vorzugsweise zweiteiligen Stößel (30, 32) gebildet ist und daß ein freies Stößelende mit dem Schließkörper des Doppelsitzventils in Wirkverbindung steht.

2. Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ankerhub auf den Membranfederweg je zur Hälfte um die Mittelage vorgesehen ist.

3· Elektromagnetventil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Membranfedern (14,

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15) spiralig mit für durchfließendes Druckmittel ausreichend großem Freiraum gewickelt sind.

4. Elektromagnetventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,daß die äußeren Einspannstellen der Membranfedern (14, 15) im Magnetgehäuse (3) durch je eine Schulter (4, 5) gebildet sind,· über die auch je ein Schließdeckel (16, 17) des hohlzylindrischen Magnetgehäuses (3) abgestützt ist, und daß das Magnetgehäuse (3) mit einer Umbördelung an seinen Enden (18, 19) zum übergreifen jedes Schließdeckels (16, 17) versehen ist.

5. Elektromagnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, für Druckluftsteuerung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drucklufteinlaß-, ein Druckluftauslaß- und ein Verbraucher-Anschluß (22, 24, 25) auf einer Seite des Magnetgehäuses (3) angeordnet sind , daß ferner ein Außenluftanschluß (29) auf der anderen Seite des Magnetgehäuses (3) vorgesehen ist und daß die Ausblaseluft innerhalb des Magnetgehäuses (3) an der Spule (12) vorbei und durch die Membranfedern (14, 15) hindurch geführt ist.

6. Elektromagnetventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Auslaßanschlusses (22) des Ven-

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tiltells (2; 42) größer ist als der Querschnitt des Einlaß-Anschlusses (24).

7. Elektromagnetventil nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Ventilteil (2; 42) zugekehrte Schließdeckel (17) den Auslaßanschluß (22) des Doppelsitzventils (23) trägt und daß der dem Ventilteil (2) abgekehrte, andere Schließdeckel (16) mit einem Außenluftrückschlagventil (28) versehen ist.

8. Elektrpmagnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteil (2; 42) wahlweise als 2/2-, 3/2- oder 4/2-Wege-Ventil ausgebildet ist.

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