DE3046167A1

DE3046167A1 - Magnetventil

Info

Publication number: DE3046167A1
Application number: DE19803046167
Authority: DE
Inventors: Bernd Ing.(grad.) 3015 Wenigsen Christoffers; Siegfried Dipl.-Ing. 3000 Hannover Höfler; Gunther Ing.(grad.) Meise; Herbert Ing.(grad.) 3257 Springe Unger
Original assignee: Wabco Fahrzeugbremsen GmbH
Current assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Priority date: 1980-12-06
Filing date: 1980-12-06
Publication date: 1982-07-29
Also published as: GB2089478B; JPS57120779A; GB2089478A

Description

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Hannover, den 3. Dez. 1980 WP 58/80 K/Gr

WABCO Fahrzeugbremsen GmbH, Hannover Magnetventil

Die Erfindung betrifft ein Magnetventil, insbesondere 3/2-Wegeventil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs

Bei einem in der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung P 23 15 522.7 beschriebenes, l-jagnetventil, dessen Magnetsystem im wesentlichen aus einem topfförmigen Joch, einem in diesem angeordneten Kern, einer Wicklung und einem dem Kern gegenüberliegenden beweglichen Anker besteht, welcher beim Anschluß der Wicklung an eine Stron-Versorgung gegen dio Kraft einer Feder angezogen wird, ist der Anker mit dem Ventilverschlußkörper fest verbunden.

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Anker und Ventilverschlußkörper sind als ein Bauteil ausgebildet, wobei der Anker mit einem Kuststoffüberzug versehen ist, welcher die Punktion eines Dichtkörpers hat.
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Von Nachteil ist bei diesem Ventil, daß durch die Kunststoffbeschichtung des Ankers der Magnetfluß beeinträchtigt werden kann und daß die auf dem Anker angeordneten Dichtkörper durch die starke Beschleunigung des Ankers hart auf den Ventilsitzen auftreffen und dadurch schnell verschleißen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Magnetventil der eingangs beschriebenen Art derart zu verbessern, daß die vorstehend genannten Nachteile vermieden werden, d.h. ein Ventil zu schaffen, bei dessen Magnetsystem der Magnetfluß zwischen Spulenkern und Anker verbessert wird, und bei dem ein hartes Auftreffen des Ventilverschlußkörpers auf die Ventilsitze verhindert wird.

Diese Aufgabe wird mit der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung gelöst.

Ein wesentlicher Vorteil ist beim erfindungsgemäßen Magnetventil darin zu sehen, daß durch die Trennung des Ventilverschlußkörpers vom Anker die zu beschleunigenden Massen sehr klein gehalten werden können, wodurch kürzere Schaltseiten erzielbar und kleinere Magnetsysteme auch bei Ventilen mit großen Strömungsquerschnitten verwendet werden können.

Zudem sind die am Ventilverschlußkörper angeordneten Dichtkörper auswechselbar, ohne irgendwelche Eingriffe an Teilen des Magnetsystem^, vornehmen zu müssen, wie es bei dem Magnetventil der eingangs erwähnten Art der

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Fall ist (Dichtkörper auf dem Anker angeordnet). Der Verschleiß an den Dichtkörpern ist geringer als bei dem bekannten Magnetventil.

Durch die Verwendung einer Blattfeder als zweite Feder ist es möglich, den Einbauraum zu verkleinern. Die besondere Ausbildung des Magnetsystems bietet außerdem eine verbesserte Wäremableitung.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand einer Abbildung näher erläutert.

In der Abbildung; ist im Schnitt ein Magnetventil mit dein erfindungsgemäßen Magnetsystem und Verschlußkörper dargestellt.

Die Abbildung zeigt ein aus zwei Gehäur.eteilen 1 und 2 bestehendes Ventilgehäuse, welches einen mit einer nicht dargestellten Druckmittelquelle verbundenen Druckmitteleinlaß 3, einen mit einem nicht gezeigten Verbraucher verbindbaren Druckmittelnuslaß 4 und einen zur Atmosphäre führenden Entlüftunpsausgeng 5 aufweist. Die beiden Gehäuseteile 1 und 2 sind miteinander vernietet und an ihrer Nahtstelle mittels eines Dichtringes 6 gegen die Atmosphäre abgedichtet. In einer Gehäur-ebohrung des Gehäuseteils 1 ist ein zum Magnetsystem des Magnetventils gehöriger, aus Eisen bestehender Kern '■■ gelagert. Der Kern 7 wird von einem topf f orangen Joch 8, 9 umschlossen. Zwischen der Wand des Gehäuseteils 1 und dem Kern 7 ist eine den Kern umschließende, auf einer Kunststoffhülse -iufgebrachte Spulenwicklung 10 angeordnet. Der Kern 7 wird in Richtung seiner Längsachse von einer abgestuften Bohrung 11 durchdrungen, die an ihrem

*5 oberen Ende mit dem Entlüftungsausgang 5 in Verbindung steht und ripren uritores, dem Gehäuseteil 2 zugewandtes Ende als Ventilsitz 12 ausgebildet ist.

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Ein weiterer Ventilsitz 13 ist in einem ringförmigen Steg 14 vorgesehen, welcher irn Gehäuseteil 2 angeordnet ist und den Druckrnitteleinlaß 3 von einer Einlaßkannuer 15 trennt. Die Einlaßkammer 15 ist über einen Kanal 16, mit dem Druckinittelauslaß k verbunden. Ein kronen form ig ausgebildeter Anker 18 1st in dem in das Gehäuseteil 1 hineinragenden Teil des Jochs β axial verschiebbar gelagert. Die Innenwand des kronenförmigen Ankers 18 ist der Form des Kerns 7 entsprechend ausgebildet, so daß der Kern 7 in seinem dem Anker 18 zugewandten stirnseitigen Bereich vom Anker 18 umschlossen wird. Diese besondere Anordnung des Kerns 7 und des Ankers 18 hat den Vorteil, daß auch bei kleinen Abmessungen des Ankers 18 und des Kerns 7 eine relativ große mn.ffneti sierbere Klfiche zur Verfügung steht. Der Anker 18 weist eine in R.i chturw:· seiner Mittelachse verlaufende Durch^r-nr^boh-nnf¹; i'u\', :n welcher ein Ventil ve rschlußkörpor IV ^xir-l '.(^'Scliiel¹ er gelagert ist. Der Ventilverschlußkörpor 17 t"-^:igt im sp;~ nen beiden Stirnseiten je ein Dichtelament 1 1, 20 und bildet mit den beiden sich gegenüberliegenden Vent.ilr.it:',en 12, 13 ein Doppelsitzventil 12, 19, 13, Γ'<.;. Ein zwischen den beiden Dichtelementen 19 und 20 auf dem Ventilverschlußkörper 17 angeordneter bund 21 dient zuir einen als Widerlager für eine sich im Gehäuseteil 2 abstützende Kegelfeder 22 und zum anderen als Auflagefläche -für den Anker 18. Eine Blattfeder 23 mit einer zentrischen Bohrung 24, durch welche der Ventilverschlußkörper 17 hindurchgeführt ist, liegt auf de:n Boden des kronenförmigen Ankers 18 auf, wobei die beiden fx-eien Enden eier Ri.'·';!.-feder 23, welche aus zwei Ln der Wandung dew kronenförnigen Ankers 18 vorgesehenen Au «sparun/rerv?¹', <-'^!- heremsrnp-en, sich auf einem Absptz dos Jochs 8 abstützen. Die lilattfoder 23 ist mit Vorr.pr.iinuri.r; mont.! crt, so daß de^ ''entilve"sehlußk'^:rper 17 :rit :.··?ίη··Ώ Dichte Lernen"'.. Γ-:·'.) νο:.·ι .'.ni'.er 18 gegen die Kraft der Kcf-lioilfr· 2? nuf Hein VentHrit?. 1 5 geh al ¹V-; η v/i rri .

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Die Funktion des Ventils wird nachstehend näher erläutert.

In der Abbildung befindet sich das Ventil in der Stellurg "Entlüften". Das Einlaßventil - Ventilsitz 13, VentilverschlußkOrner 17 mit Dichtelement 20 -.ist geschlossen und das Auslaßventil - Ventilsitz 12, Ventilverschlußkörper 17 iTi.it Dichtelement 19 - ist geöffnet. Der hier nicht dagestellte Verbraucher ist über den Druckmittelausla/3 *», den Kanal 1^f', die Kammer 15, die im Anker vorgesehenen Aussparungen 25, 26 sowie das Auslaßventil 12, 17, 19, die Bohrung 11 und den Druckmittelauslaß 5 mit der Atmosphäre verbunden.

Soll der Verbraucher nur mit Druckmittel versorgt werden, so wird an die Spulenwicklung eine Spannung angelegt. Das sich im und um den Kern 7 aufbauende Magnetfeld verursacht eine au Γ den Anker 18 einwirkende Zuf\tr?rt, die sUirker ist als die in ontge^on^ocetztor Mchtun^ viri-en-

?h de Kr.'·, ft der· f. la ti fed er : 5. Der AnKf?.- 18 hebt bei l'; erwindung der Kraft der Blattfeder 23 vo;.-i B;nd 21 dos VentilverschlußKörpers 17 ^b und legt sich an den stirnsei tigen Bereich des Kerns 7 an. Da nun die der Kegelfeder 22 entgegenwirkende Kraft aufgehoben ist, entspannt sich die Kegelfeder 22 und verschiebt dabei den Ventilverschlußkörper 17 in Richtung auf den Kern 7 zu. Das Dichtelement 20 hebt dabei vom Ventilsitz 13 ab und das Dichtelement 19 legt sich auf den Ventilsitz 12 auf. Das Einlaßventil 13, ^¹O, 17 ist nun geöffnet und das Auslaß-

.50 ventil IP, 19, 17 ist geschlossen.

Von der mit dem Dr:jcl;::i.i ti.eleinlaß '5 verbundenen Druckmitteluuelle str"! t Dnn. ..-nittel durch das Einlaßventil 1"ί, 20, 17 In die ;vin'lnßi:ani;r.er i^f."· und von dort weiter *·:. über den K.-'rinl V und don Druckmi ttelnuslr-ß ^ :'.um Ve¹--

Soll der Verhriimihor* wiodor entlüftet '.erden, so wird

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von der Spulenwicklung 10 die Spannung wogff.e

Das Magnetfeld, v/elches bisher -^Is Zugkraft :a\'' den Anker 18 eingewirkt hat, fällt zusammen. Die Wo Ige ist, deß durch die Kraft der Blattfeder 25 der Anker 18 entgegen der Kraft der Kegel feder 22 vom Kern 7 \veggezo£^ren wird Beim Auftreffen des Ankers 18 auf den Bund 21 des Ventilverschlußkörpers 17 wird-dieser mit ceinem

Dichtfrlement 20 wieder auf den Ventilsitz 13 gedrückt. 10

Das Einlaßventil 13, 20, 17 ist nun geschlossen und das Auslaßventil 12, 19, 17 ist geöffnet. Über den Druckniittelauslaß 4, den Kanal 16, die Kammer 1Ü? sowie die im Anker 18 vorgesehenen Aussparungen 25, ?(>, eine· Auslaß-15'ventil 12, 19, 17, die Bohrung 11 und don Entlüftungausgang 5 ist der Verbraucher wieder mit der A'-ir.osphMri.; verbunden.

Leerseite

Claims

Patentansprüche

( 1.)Magnetventil, insbesondere 3/2-Wegeventil, welcher. — die folgenden Merkmale aufweist:

a) in einem topfförmigen Joch ist ein mit einer Wicklung versehener Kern angeordnet;

b) dem Kern gegenüberliegend ist ein Anker angeordnet;

c) der Anker ist gegen die Kraft einer ersten Feder axial zum Kern verschiebbar angeordnet;

d) der Anker steht mit einem Ventilverschlußkörper für ein Sitzventil in Verbindung,

gekennzeichnet durch dio folgenden Merkmale:

e) der Anker (18) und der Ventilverschlußkörper (17) sind als zwei axial zueinander verschiebbare einzelteile ausgebildet;

f) der Ventilverschlußkörper (17) ist von dnr Kro"i der ersten Feder (2.2) in Richtung auf" den Kern (7) zu beaufschlagt;

g) der Ventilverschlußkörper (17) und der Anker (18) sind so ausgebildet und so zueinander angeordnet, daß der VentilVerschlußkörper (17) nur bei einer Bewegung des Ankers (18) in Richtung von dem Kern (7) weg vom Anker (18) mit bewegbar ist;

h) der Anker (18) ist von der Kraft der zweiten Feder (23) in Richtung von dom Kern (7) v/eg beaufschlagt;

i) die Kraft der zweiten Keder (Π3) ist /^rr'5ßcr bemessen als die Kraft der or.-,ten Feder (.?').

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2. Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (13) eine Durchgnngsbohrung aufweist, durch welche der Ventilvernchlußkörper (17) geführt wird.
3. Magnetventil nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,daß der Ventilverschlußkörper (17) an seinen Stirnseiten je ein Dichtelement (19, 20) aufweist.
4. Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (7) eine Bohrung (11) aufweist, die an ihrer dem Ventilverschlußkörper (17) zugewandten Seite als Ventilsitz (12) ausgebildet ist.
5. Magnetventil nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,daß der Ventilverschlußkörper (17) mit einem Vorsprung versehen ist, der einerseits zur Abstützung der ersten Feder (22) am Ventilverschlußkörper (17) und andererseits zur Abstützung des Ankers (18) am Ventilverschlußkörper (17) dient.
('.. Magnetventil nach Anspruch ?), dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung als ringförmiger Bund (21) ausgebildet ist.
7. Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Feder (?.l) als Blattfeder ausgebildet ist.
8. Magnetventil nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

a) das den Kern (7) umgebende topfförmige Joch (8) ragt über das freie Ende des Kerns (7) hinaus;

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b) der Anker (18) ist innerhalb des über den Kern (7) hinausragenden Teiles des toiilTörmigen Jochs (ü) angeordnet.
9. Magnetventil nach Anspruch ß, dci'urch pek'-nn.zei cru.^ i, daß der Anker (18) als ocheibe auGg^bi'Jdet ist.
10. Magnetventil nach wenigstens einem dpr

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dai3 d^r Anker (18) kronenförmig ausgebildet ist, wobei der kronenfor:nip;c Teil des Ankers (18) einen Teil des Kerns umschließt
11. Magnetventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtelernente (19, 20) vieleckig ausgebildet und derart zu den Ventilsitzen (12, 1³I) nnreordnct sind, daß zwischen den Dichtelementen (1'.', >'ü ) urm den Ventilsitzen (1?, 1"'' ) nur eine 1 inienf^nnige Berührung erfolgt.

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