DE3231927A1 - Elektromagnetisch betaetigbares ventil - Google Patents

Description

R. 17997 Z

1 3.8.1982 Kh/Hm

ROBERT BOSCH GMBH, TOOO Stuttgart 1

Elektromagnetisch betätigbares Ventil Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Ventil nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es sind schon Ventile bekannt, bei denen durch einen Elektromagneten ein Anker und über diesen das bewegliche Ventilteil betätigbar ist. Hierbei ergeben sich Grenzen bezüglich möglichst kurzer Schaltzeiten, da relativ große Massen während der Schaltvorgänge beschleunigt und wieder abgebremst werden müssen. Außerdem sind Federelemente zur Erzeugung der Rückstellkraft erforderlich.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Ventil mit den kennzeichenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß das bewegliche Ventilteil mit sehr geringer zu bewegender Masse ausgeführt ist, wodurch sich sehr kurze Schaltzeiten ergeben. Außerdem entfällt ein gesondertes Federelement.

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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Ventils möglich. Besonders vorteilhaft ist es, das bewegliche Ventilteil als Band auszubilden. Vorteilhaft ist es ebenfalls das erfindungsgemäße Ventil als Kraftstoffeinspritzventil zu verwenden.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein erfindungsgemäß ausgebildetes Ventil, Figur 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Figur 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

In der Figur 1 ist ein erfindungsgemäß ausgebildetes Ventil beispielhaft in vereinfachter Form dargestellt. Dabei sind durch, einen Führungskörper 1 ein als Zylinder ausgebildeter Steuerkörper 2 und ein ebenfalls als Zylinder ausgebildeter Magnetkörper 3 starr miteinander verbunden. Durch eine Spaltöffnung k in dem Führungskörper und über die jeweils einander abgekehrten Oberflächen von Steuerkörper 2 und Magnetkörper 3 ist ein Band 6 gespannt, das aus amorphem Metall besteht, d.h. einem Metall, das aus der Schmelze heraus einer extrem schnellen Abkühlung unterzogen wurde, so daß die Atomanordnung ungeordnet ist, also ihren amorphen Zustand beibehalten hat. Dieses amorphe Metall ist magnetisch leitend und weist eine sehr hohe Permeabilität auf. Außerdem weisen amorphe Metalle eine hohe Zugfestigkeit auf, mit der

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Folge guter Federeigenschaften. Am Magnetkörper 3 ist eine Elektrospule 7 angeordnet, die zumindest einen Teil des Bandes 6 umgreift und an eine Spannungsquelle U über Klemmen 8, 9 anschließbar ist. Im nicht erregten Zustand der Elektrospule 7 liegt das Band β unter Spannung in einem Berührungsbereich an der dem Magnetkörper 3 abgewandten gewölbten Oberfläche des Steuerkörpers 2 zwischen den Punkten A und B an. Das Band 6 dient gleichzeitig als bewegliches Ventilteil, das mit dem als Ventilsitz 11 dienenden Berührungsbereich zwischen den Punkten A und B das eigentliche Ventil bildet. Wie auch in Figur 2 dargestellt ist, kann über einen Zuströmkanal 12 in dem Steuerkörper 2 Medium zuströmen und über eine Zuströmöffnung 13, beispielsweise als Schlitz ausgebildet, zur Ventilsitzfläche 11 am Umfang des Steuerkörpers 2 zwischen den Punkten A und B gelangen. Bei nicht erregter Elektrospule 7 verschließt das unter Spannung an der Ventilsitzfläche 11 anliegende Band 6 die Zuströmöffnung 13, so daß ein Austritt von unter Druck stehendem Medium aus der Zuströmöffnung verhindert wird. Von der Ventilsitzfläche 11 geht ebenfalls eine Abströmöffnung 1!+, die ebenfalls schlitzförmig ausgebildet sein kann, aus, die zu einem Abströmkanal 15 führt. Der Abströmkanal 15 kann beispielsweise als Düse ausgebildet sein, so daß das Ventil zur Zumessung und Einspritzung von Kraftstoff, also als Kraftstoffeinspritzventil bei Brennkraftmaschinen verwendet werden kann. Dabei erfolgt die Ansteuerung der Elektrospule 7 in bekannter Weise durch ein elektronisches Steuergerät in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine. Wird nun die Elektrospule 7 erregt, so bewirkt der elektrische Strom durch die Elektrospule 7 einen magnetischen Fluß durch das aus amorphem Metall gefertigte Band 6 und das Band 6 ändert seine geometrischen

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Abmessungen, d.h. das Band 6 dehnt sich aus und hebt im Bereich der Ventilsitzfläche 11 von dem Steuerkörper 2 ab, so daß Medium, z.B. Kraftstoff, aus der Zuströmöffnung 13 austreten und zur Abströmöffnung 1U und dem Abströmkanal 15 strömen kann. Wird die Erregung der Elektro-. „._ spule 7 unterbrochen, so nimmt das Band 6 wieder seinen ursprünglichen Zustand an und verschließt die Zuströmöffnung 13 bzw. die Abströmöffnung 1k, so daß der Mediumfluß unterbunden wird. Der Steuerkörper 2 ist seitlich durch Deckplatten 17 und 18 verkleidet, so daß bei vom Ventilsitz 11 abgehobenem Band 6 kein Medium seitlich austreten kann. In der Figur 1 ist die Deckplatte 17 nicht dargestellt. In den Deckplatten 17, 18 ist der Strömungskanal 12 bzw. Abströmkanal 15 des Steuerkörpers 2 jeweils fortgeführt .

Die geringe Masse des Bandes 6 (kleiner als 100 /u dick) in Verbindung mit einem großen magnetostriktiven Effekt bewirkt eine kleine Zeitkonstante des Ventiles. Ein zusätzliches Federelement ist nicht erforderlich.

Leerseite

Claims (3)

1. R. 17997

   13.8.1982 Kh/Hm

   ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1

   Ansprüche

   1/ Elektromagnetisch betätigbares Ventil mit einer Elektrospule und einem mit einem festen Ventilsitz zusammenwirkenden beweglichen Ventilteil, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Ventilteil (6) aus amorphem Metall besteht und mittels der Elektrospule (7) ein magnetischer Fluß durch das Ventilteil (6) erzeugbar ist.
2. 2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Ventilteil als Band (6) ausgebildet ist.
3. 3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Ventilteil (6) an einem gewölbten Ventilsitz (11) angreift.

   h. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil als Kraftstoffeinspritzventil dient. .