DE3244840C2

DE3244840C2 -

Info

Publication number: DE3244840C2
Application number: DE19823244840
Authority: DE
Inventors: Savino Vezzani; Sergio Modena It Acerbi; Antonio Formigine Modena It Pighetti; Mauro Modena It Guglielmi
Original assignee: EDI SYSTEM Srl MODENA IT
Current assignee: EDI SYSTEM Srl MODENA IT
Priority date: 1981-12-17
Filing date: 1982-12-03
Publication date: 1992-01-30
Also published as: FR2518695A1; FR2518695B1; DE3244840A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Elektromagnetventil in Form eines in Ruhestellung geschlossenen Zweiwege-Nadelventils gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder 2.The invention relates to an electromagnetic valve in the form of a two-way needle valve closed in the rest position according to the preamble of claim 1 or 2.

Bei einem bekannten Elektromagnetventil dieser Art, wie es in der US-A 26 22 618 und auch in der EP-A 00 34 519 beschrieben wird, ist nur eine, als Schließfeder wirkende Feder vorgesehen, die bei Erregung des Elektromagneten und entsprechender Verschiebung des beweglichen Kerns nach Mitnahme des Nadelverschlusses von diesem Kern gespannt wird. Dieser Nadelverschluß wird dabei lediglich um eine Strecke angehoben, welche gleich der Differenz aus dem Gesamthub des beweglichen Kerns bis in dessen Arbeitsstellung, in welcher er am festen Kern anliegt, und dem Abstand zwischen den beiden zusammenwirkenden Anschlägen ist, welche die Mitnahme des Nadelverschlusses während der Anzugsbewegung des beweglichen Kerns bewirken. Sobald also der bewegliche Kern seine am festen Kern anliegende Arbeitsstellung erreicht hat, bleibt auch der Nadelverschluß unter der Wirkung der gespannten Schließfeder in der entsprechenden Stellung, ohne noch weiter in Öffnungsrichtung verschoben zu werden. Daher ist bei diesen bekannten Elektromagnetventilen der Durchflußquerschnitt in der Öffnungsstellung durch den verhältnismäßig geringen, der erwähnten Differenz entsprechenden Verschiebungsweg des Nadelverschlusses begrenzt. In a known solenoid valve of this type, such as it in US-A 26 22 618 and also in EP-A 00 34 519 is only one that acts as a closing spring Spring provided when the electromagnet is energized and corresponding displacement of the movable Core after taking the needle valve from this core is excited. This pin lock will just raised a distance, which equal to the difference from the total stroke of the movable Kerns until his working position, in which he solid core lies, and the distance between the two cooperating stops, which is the Carrying the needle lock during the tightening movement of the movable core. So as soon as the movable core its attached to the fixed core Has reached the working position, the needle lock remains under the action of the tensioned closing spring in the appropriate position without going any further Opening direction to be shifted. Therefore at the flow cross section of these known electromagnetic valves in the open position by the relatively small, corresponding to the difference mentioned The displacement of the valve gate is limited.

Ein anderes bekanntes Elektromagnetventil ist aus der DE-AS 23 61 398 bekannt und arbeitet außer mit einer Schließfeder auch noch mit einer Speicherfeder, die zwischen dem Anker des Elektromagneten und dem Nadelverschluß angeordnet ist und während eines ersten Abschnitts des Ankerhubs, während dem der Nadelverschluß weiterhin die Endlage einnimmt, bis auf einen Kraftwert gespannt wird, welcher die den Nadelverschluß in der Endlage haltende Kraft übersteigt. Hierbei erfolgt also das Abheben des Nadelverschlusses vom Ventilsitz und die Öffnungsbewegung dieses Nadelverschlusses nicht durch eine direkte Mitnahme durch den anziehenden Anker, da keine zusammenwirkenden Anschläge für diese Mitnahme des Nadelverschlusses in Öffnungsrichtung vorgesehen sind, sondern dadurch, daß die durch den Anker gespannte Speicherfeder in einem bestimmten, teilweise gespannten Zustand die Stärke der Schließfeder übersteigt.Another known solenoid valve is from the DE-AS 23 61 398 known and works with one Closing spring also with a storage spring, the between the armature of the electromagnet and the valve gate is arranged and during a first section the anchor stroke during which the valve gate is closed continues to assume the end position, except for a force value is tensioned, which the the valve gate in the End position holding force exceeds. So this is done lifting the valve gate from the valve seat and the opening movement of this valve gate is not through a direct take by the attractive Anchor as there are no cooperating stops for this Carrying the valve gate in the opening direction are provided, but in that by the Anchor tensioned spring in a certain, partially tensioned state the strength of the closing spring exceeds.

Ferner ist durch die DE 26 47 072 A1 ein zum Teil ähnliche Merkmale aufweisendes Dreiwege-Ventil bekannt, das in Form eines Kugelventils ausgebildet ist und bei welchem die drei möglichen Betriebszustände durch Nichterregung des Elektromagneten, eine kleine Erregung mit niedriger Stromstärke sowie eine starke Erregung mit hoher Stromstärke definiert sind. Eine Ausnutzung der kinetischen Energie des bei Erregung des Elektromagneten bewegten Ankers zur Mitnahme des Kugelverschlusses aus seiner Schließstellung in die Öffnungsstellung findet bei diesem Dreiwege-Ventil nicht statt. Furthermore, DE 26 47 072 A1 is a partially similar one Known three-way valve, which is designed in the form of a ball valve and at which the three possible operating states Non-excitation of the electromagnet, a little excitation with low amperage as well as strong excitement are defined with high current. An exploitation the kinetic energy of when the electromagnet is excited moving anchor to take the ball lock from its closed position to the open position does not take place with this three-way valve.

Eine ähnliche Funktion wie das vorstehend erwähnte bekannte Dreiwege-Ventil hat ein durch die DE 22 57 213 B2 bekanntgewordenes Drei- bzw. Vierwege-Magnetventil, bei welchem der Elektromagnet ebenfalls zwei Erregungsniveaus bzw. der Anker außer seiner Ruhestellung zwei unterschiedliche Arbeitsstellungen einnehmen kann.A function similar to the known one mentioned above Three-way valve has a through DE 22 57 213 B2 known three- or four-way solenoid valve, where the electromagnet also has two excitation levels or the anchor apart from its rest position two can assume different working positions.

Weitere Ventile mit Nadelverschlüssen sind aus der DE-PS 8 42 572 und der DE 23 31 424 A1 bekannt.Other valves with valve gates are from the DE-PS 8 42 572 and DE 23 31 424 A1 are known.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Elektromagnet-Ventil der im Oberbegriff des Anspruchs 1 oder 2 beschriebenen Art so zu verbessern, daß Elektromagnete mit sehr niedriger Leistung verwendet werden können und trotzdem, auch bei Vorhandensein ziemlich hoher, in Schließrichtung wirkender Flüssigkeitsdrucke, ein verhältnismäßig großer Hub des Nadelventils in seine Öffnungsstellung erreichbar ist, derart, daß in der Öffnungsstellung des Ventils ein großer Durchflußquerschnitt vorhanden ist und damit Strömungsverluste weitgehend vermieden werden.The present invention is based on the object an electromagnetic valve which in the preamble of To improve claim 1 or 2 described type so that uses electromagnets with very low power can be and still, even if there is one quite high, acting in the closing direction Fluid pressure, a relatively large stroke of the needle valve in its open position is such that in the open position of the valve there is a large flow cross section and so that flow losses are largely avoided.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 2 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the characterizing Part of claim 1 or claim 2 specified features solved.

Dadurch wird erreicht, daß der Nadelverschluß, nachdem er vom angezogenen beweglichen Kern mitgenommen wurde und dieser Kern seinen maximalen Hub erreicht hat, weiter in Öffnungsrichtung verschoben und dadurch der Durchfluß vollständig freigegeben wird. Auf diese Weise werden nicht nur Strömungsverluste weitgehend vermieden, sondern es ergibt sich auch der weitere Vorteil, daß der vom beweglichen Kern auszuführende effektive Öffnungshub, bei welchem der Nadelverschluß mitgenommen wird, nur sehr klein zu sein braucht, da der übrige Hub des Nadelverschlusses durch die Öffnungsfeder bewirkt wird. So läßt sich zum Beispiel ein Gesamtöffnungshub des Nadelschlusses von 3 bis 3,5 mm bei direkter Steuerung und von 20 mm und mehr bei indirekter Steuerung vorsehen, wobei hohe Strömungsdrucke von zum Beispiel 400 bar vorhanden sein können. Es können dabei Elektromagnete geringerer Leistung als bisher verwendet werden, so daß Probleme im Zusammenhang mit einer Überhitzung der Spule und mit einem großen Platzbedarf des Elektromagneten entfallen. Aufgrund der geringen Energieaufnahme des Elektromagneten besteht die Möglichkeit, diesen, wenn erforderlich, für lange Zeiten unter Spannung zu halten. Außerdem sind Elektromagnete geringer Leistung kostengünstiger. Auch brauchen bei der Ausbildung eines erfindungsgemäßen Ventils keine strengen Toleranzen beachtet zu werden.This ensures that the needle lock after he is carried away by the attracted moving core and this core reached its maximum stroke has shifted further in the opening direction and thereby the flow is fully released. To this Not only do flow losses become widespread avoided, but there is also the further Advantage that the to be carried out by the movable core effective opening stroke at which the needle lock taken along, only needs to be very small, because the remaining stroke of the valve gate by the Opening spring is effected. For example, a total opening stroke of the needle valve from 3 to 3.5 mm with direct control and from 20 mm and more Provide for indirect control, with high flow pressures of 400 bar, for example. It can electromagnets of less power than have been used so far, so related problems with overheating the coil and with a large space requirement of the electromagnet is eliminated. Due to the low energy consumption of the Electromagnets have the option of this, though required under tension for long periods of time hold. In addition, electromagnets are of low power cheaper. Also need one in training valve according to the invention no strict tolerances to be noticed.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung an drei Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigtThe invention is based on the drawing of three exemplary embodiments explained in more detail. It shows

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine erste Ausführungsform eines Ventils nach der Erfindung mit direkter Steuerung, Fig. 1 is an axial section through a first embodiment of a valve according to the invention with direct control,

Fig. 2 einen Axialschnitt durch eine zweite Ausführungsform mit indirekter Steuerung und Fig. 2 shows an axial section through a second embodiment with indirect control and

Fig. 3 einen Axialschnitt durch eine dritte Ausführungsform, ebenfalls mit indirekter Steuerung. Fig. 3 shows an axial section through a third embodiment, also with indirect control.

Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform eignet sich besonders für sehr kleine Leistungen um 2 l pro Minute. Die in den Fig. 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiele mit indirekter Steuerung bieten, obwohl der gleiche Hauptkörper des Ventils wie in Fig. 1 benutzt wird, erheblich höhere Leistungen (um 40 l pro Minute) bei Drücken um 400 bar. Die gleichen Komponenten wie beim Beispiel nach Fig. 1 können dazu verwendet werden, um eine komplette Reihe von normalerweise geschlossenen Elektroventilen mit indirekter Steuerung herzustellen, und zwar mit größeren Abmessungen bis zum Erreichen von Leistungswerten um 300 l pro Minute.The embodiment shown in Fig. 1 is particularly suitable for very low outputs around 2 l per minute. The embodiments with indirect control shown in FIGS. 2 and 3, although the same main body of the valve as in FIG. 1 is used, offer considerably higher outputs (around 40 l per minute) at pressures around 400 bar. The same components as in the example of FIG. 1 can be used to produce a complete series of normally closed solenoid valves with indirect control, with larger dimensions until performance values of around 300 l per minute are reached.

In der Beschreibung wird der Einfachheit halber von "oben" und "unten" gesprochen und dabei auf die in den Figuren dargestellte Position des Ventils Bezug genommen. Es versteht sich natürlich von selbst, daß das Ventil während des Betriebes verschiedene Positionen einnehmen kann; zum Beispiel kann es schräg, horizontal oder sogar um 180° gedreht angeordnet sein.In the description for the sake of simplicity spoken of "above" and "below" and thereby referred to the position of the valve shown in the figures. It goes without saying that the valve can assume various positions during operation; for example, it can be turned obliquely, horizontally or even by 180 ° be arranged.

Nach Fig. 1 hat das Ventil ein Ventilgehäuseteil 1, in dem sich ein den Einlaß bildender Kanal 2 für die unter Druck stehende Strömung und ein den Auslaß bildener Kanal 3 befinden.According to Fig. 1, the valve has a valve housing 1, an inlet-forming channel 2 are in the for the pressurized fluid and an outlet channel 3 bildener.

Der Kanal 3 kommt vom Boden eines Hohlraumes 4 her, der ein Gewinde 5 aufweist, in das ein Ventilkörper 6 eingeschraubt ist. Dieser hat einen Hohlraum 7, der sich zu einer Bohrung 8 verengt und sich dann wieder zu einem Hohlraum 9 erweitert, der sich in den Hohlraum 4 erstreckt.The channel 3 comes from the bottom of a cavity 4 which has a thread 5 into which a valve body 6 is screwed. This has a cavity 7 which narrows to a bore 8 and then widens again to a cavity 9 which extends into the cavity 4 .

Der Hohlraum 7 erweitert sich zu einer Kammer 10 und weist dort ein Gewinde 11 auf, in das ein Rohr 12 aus rostfreiem Stahl oder aus anderem nicht magnetischen Material eingeschraubt ist. Das Rohr 12 hat einen mit Gewinde versehenen Teil 13. In der Bohrung 8 ist dicht schließend eine Hülse 14 befestigt, die eine axiale Bohrung 15 aufweist, die nach oben in einer kleineren Bohrung 16 ausläuft, auf der sich der Sitz für die Spitze des Nadelverschlusses 17 befindet. Die Hülse 14 verschließt den Hohlraum 7 an der Bohrung 8. Auf diese Weise fließt die durch den Kanal 2 eintretende Strömung durch den Hohlraum 7 und gelangt in die Kammer 10, von hier aus durch die Bohrung 16 und die Bohrung 15 in den Hohlraum 9 und tritt schließlich durch den Kanal 3 aus.The cavity 7 widens into a chamber 10 and there has a thread 11 into which a tube 12 made of stainless steel or other non-magnetic material is screwed. The tube 12 has a threaded part 13 . In the bore 8 , a sleeve 14 is tightly fastened, which has an axial bore 15 , which ends in a smaller bore 16 on which the seat for the tip of the needle valve 17 is located. The sleeve 14 closes the cavity 7 at the bore 8 . In this way, the flow entering through the channel 2 flows through the cavity 7 and enters the chamber 10 , from here through the bore 16 and the bore 15 into the cavity 9 and finally exits through the channel 3 .

Im oberen Teil des Hohlraumes des Rohres 12 ist ein fester Kern 21 aus ferro-magnetischem Material angeordnet, der fest mit einer elektromagnetischen Spule 24, welche das Rohr 12 umgibt, verbunden ist. Im Inneren des Rohres 12, in dem Raum zwischen der oberen Stirnfläche der Hülse 14 und der unteren Stirnfläche des festen Kerns 21, befindet sich ein innerhalb dieses genannten Raumes beweglicher Kern 28. Der bewegliche Kern 28 weist eine zentrale Bohrung 29 auf, in der sich relativ zu dem Kern 28 der Nadelverschluß 17 bewegt. Die Bohrung 29 hat eine Querschnittverengung im unteren Abschnitt, durch die ein als Anschlag dienender Bund 51 gebildet wird. Der Verschluß 17 weist am oberen Teil einen entsprechenden als Anschlag dienenden Bund 18 auf. Der Bund 51 stößt auf den Bund 18, wenn sich der durch den festen Kern angezogene bewegliche Kern nach oben bewegt. Oberhalb des Bundes 18 wirkt eine Schließfeder 19, die bei 20 am festen Kern 21 anliegt, welcher ein Gewinde 13 aufweist und mit einer Dichtung 22 versehen ist. Ist der feste Kern 21 genau eingestellt, so wird er durch einen Gewindering 23 mit Außengewinde blockiert. Die Spule 24 liegt auf dem Ventilkörper 6 auf und wird durch eine Schraube 25 gehalten, die in den festen Kern 21 eingeschraubt ist, wobei die Schraube auf eine Unterlegscheibe drückt 26, die auf den oberen Teil der Spule 24 wirkt.In the upper part of the cavity of the tube 12 , a fixed core 21 made of ferro-magnetic material is arranged, which is firmly connected to an electromagnetic coil 24 , which surrounds the tube 12 . In the interior of the tube 12 , in the space between the upper end face of the sleeve 14 and the lower end face of the fixed core 21 , there is a core 28 movable within this space. The movable core 28 has a central bore 29 in which the needle valve 17 moves relative to the core 28 . The bore 29 has a cross-sectional constriction in the lower section, through which a collar 51 serving as a stop is formed. The closure 17 has a corresponding collar 18 serving as a stop on the upper part. The collar 51 abuts the collar 18 when the movable core attracted by the fixed core moves upward. Above the collar 18 acts a closing spring 19 , which abuts at 20 on the fixed core 21 , which has a thread 13 and is provided with a seal 22 . If the fixed core 21 is set precisely, it is blocked by a threaded ring 23 with an external thread. The coil 24 rests on the valve body 6 and is held by a screw 25 which is screwed into the fixed core 21 , the screw pressing on a washer 26 which acts on the upper part of the coil 24 .

Unterhalb des Bundes 18 des Verschlusses 17 befindet sich eine Druckfeder 27, die in dem beweglichen Kern 28 gelagert und bestrebt ist, den Verschluß 17 nach oben zu drücken. Der bewegliche Kern 28 hat eine axiale Bohrung 30 parallel zur Bohrung 29, die die Kammer 10 mit einem Bereich 50, der zwischen der unteren Stirnfläche des festen Kerns 21 und der oberen Stirnfläche des beweglichen Kerns 28 liegt, in direkte Verbindung bringt. Eine radiale Bohrung 31 verbindet die Bohrung 30 mit der Bohrung 29, und zwar in einem Bereich unterhalb des Bundes 18. Zwei Dichtungen 32 und 33 gewährleisten das perfekte Abdichten nach außen und die perfekte Trennung zwischen dem Hohlraum 4 und dem Kanal 2.Below the collar 18 of the closure 17 is a compression spring 27 which is mounted in the movable core 28 and strives to push the closure 17 upwards. The movable core 28 has an axial bore 30 parallel to the bore 29 , which connects the chamber 10 with an area 50 , which lies between the lower end face of the fixed core 21 and the upper end face of the movable core 28 . A radial bore 31 connects the bore 30 to the bore 29 , specifically in an area below the collar 18 . Two seals 32 and 33 ensure the perfect sealing to the outside and the perfect separation between the cavity 4 and the channel 2 .

Im Beispiel nach Fig. 2 ist anstelle der Hülse 14 ein gesteuertes Verschlußstück 34 vorgesehen, das sich abgedichtet innerhalb des Hohlraums 7 bewegt. Wenn sich dieses Verschlußstück in der unteren Position befindet, wird die Verbindung zwischen dem Kanal 2 und dem Hohlraum 9 geschlossen. Wenn sich das Verschlußstück dagegen anhebt, fließt die Strömung direkt vom Kanal 2 in den Hohlraum 9 und von dort in den Kanal 3. Das Verschlußstück 34 hat eine axiale Bohrung 35, die oben in einem kleinen Loch 36 endet, auf dem der Sitz vorgesehen ist, in den sich die Spitze des Nadelverschlusses 17 einschiebt. Eine zweite, in das Verschlußstück 34 eingearbeitete Leitung 38 parallel zu der Bohrung 35 bringt den Kanal 2 direkt mit dem Bereich 10 in Verbindung. Die Leitung 38 weist oben eine Verengung 37 mit einem Durchmesser auf, der etwas kleiner als der der Bohrung 36 ist. In the example according to FIG. 2, a controlled closure piece 34 is provided instead of the sleeve 14 , which moves sealed within the cavity 7 . When this closure piece is in the lower position, the connection between the channel 2 and the cavity 9 is closed. If, on the other hand, the closure piece lifts, the flow flows directly from channel 2 into cavity 9 and from there into channel 3 . The closure piece 34 has an axial bore 35 which ends at the top in a small hole 36 on which the seat is provided, into which the tip of the needle lock 17 is inserted. A second line 38, incorporated into the closure piece 34, parallel to the bore 35, connects the channel 2 directly to the area 10 . The line 38 has a constriction 37 at the top with a diameter that is somewhat smaller than that of the bore 36 .

Eine ein Rückschlagventil 39 bildende Kugel von entsprechendem Durchmesser befindet sich in dem Hohlraum 9 und wird von einer gebohrten Platte 40 gehalten, so daß die Strömung nur aus dem Kanal 2 in den Kanal 3 fließen kann und nicht umgekehrt.A ball of corresponding diameter forming a check valve 39 is located in the cavity 9 and is held by a drilled plate 40 , so that the flow can only flow from channel 2 into channel 3 and not vice versa.

Das Beispiel nach Fig. 3 weist im Vergleich dem nach Fig. 2 zwei Varianten auf.The example according to FIG. 3 has two variants in comparison to that according to FIG. 2.

Die erste Variante ist ein als Anschlagsorgan 44 dienender Stift, der in dem beweglichen Kern 28 befestigt ist und bei Berührung mit der oberen Oberfläche des Bundes 18 den Hub des Verschlusses 17 relativ zum Kern 28 nach oben begrenzt. Der Abstand zwischem dem Stift 44 und dem Bund 51 ist wesentlich größer als die Dicke des Bundes 18, so daß der Verschluß 17 die Möglichkeit einer erheblichen Axialverschiebung gegenüber dem beweglichen Kern 28 hat, das heißt mit anderen Worten, daß sich der Verschluß 17 erheblich weiter nach oben verschieben kann, nachdem der bewegliche Kern durch die Erregung des Elektromagneten bereits von dem festen Kern 21 angezogen wurde. Die Schließfeder 42 ist zwischen der unteren Stirnfläche des festen Kerns 21 und dem Stift 44 gespannt und drückt den beweglichen Kern 28 direkt nach unten. Im beweglichen Kern 28 ist eine Feder 43 vorgesehen, die dazu dient, den Nadelverschluß 17 anzuheben und gegen den Stift 44 zur Anlage zu bringen. Der Bund 18 und der Stift 44 bilden die zusammenwirkenden Anschläge. Diese Variante kann ebenfalls bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform Anwendung finden.The first variant is a pin serving as a stop element 44 , which is fastened in the movable core 28 and, when in contact with the upper surface of the collar 18, limits the upward stroke of the closure 17 relative to the core 28 . The distance between the pin 44 and the collar 51 is substantially greater than the thickness of the collar 18 , so that the closure 17 has the possibility of a significant axial displacement relative to the movable core 28 , that is to say in other words that the closure 17 extends considerably further can move upward after the movable core has already been attracted to the fixed core 21 by the excitation of the electromagnet. The closing spring 42 is stretched between the lower end face of the fixed core 21 and the pin 44 and presses the movable core 28 directly downwards. In the movable core 28 , a spring 43 is provided, which serves to lift the needle valve 17 and to bring it against the pin 44 . The collar 18 and the pin 44 form the cooperating stops. This variant can also be used in the embodiment shown in FIG. 1.

Die zweite Variante kann dagegen nur bei einem Ventil nach Fig. 2 angewendet werden und besteht darin, daß anstelle des Rückschlagventils mit der Kugel 39 eine kleine Kugel 45 in der Bohrung 35 vorgesehen ist, welche das bewegliche Teil eines Rückschlagventils bildet und gegen den am Übergang von der Bohrung 36 in die Bohrung 35 gebildeten Ventilsitz gedrückt wird, wenn die Strömung innerhalb der Bohrung 35 das Bestreben hat, in Richtung auf die Bohrung 36 zu fließen. Auf diese Weise wird also ein Rücklauf der Strömung nach oben verhindert. Ein in der Bohrung 35 vorgesehenes Anschlagselement 46 dient dazu, die Kugel 45 festzuhalten, wenn die Strömung nach unten gerichtet ist oder keine Strömung stattfindet. Bei geöffnetem Rückschlagventil wird der Durchlauf durch dieses Anschlagselement 46 nicht behindert.The second variant, however, can only be applied to a valve according to FIG. 2 and consists in that instead of the check valve with the ball 39, a small ball 45 is provided in the bore 35 , which forms the movable part of a check valve and against that at the transition is pressed by the bore 36 into the bore 35 formed valve seat when the flow within the bore 35 tends to flow towards the bore 36 . This prevents the flow from flowing back upwards. A stop element 46 provided in the bore 35 serves to hold the ball 45 in place when the flow is directed downwards or when there is no flow. When the check valve is open, the passage is not hindered by this stop element 46 .

Die beiden vorstehend beschriebenen Varianten können unabhängig voneinander angewendet werden.The two variants described above can be used independently.

Die Funktion des Ventils ist die folgende: Nach Fig. 1 nimmt bei nichterregtem Elektromagneten der Nadelverschluß 17 seine Schließstellung ein, in welcher die Bohrung 16 versperrt ist. Das geschieht unter der Wirkung der Schließfeder 19, welche sich an der oberen Stirnfläche des Bundes 18 abstützt, und vor allem auch unter der Wirkung des Drucks der stehenden Strömung, die nach Eintritt durch die Kammer 2 den Bereich 10 und alle anderen, über die Bohrung 30 und 31 mit diesem Bereich in Verbindung stehenden Hohlräume füllt. The function of the valve is as follows: According to FIG. 1, when the electromagnet is not energized, the needle valve 17 assumes its closed position, in which the bore 16 is blocked. This takes place under the action of the closing spring 19 , which is supported on the upper end face of the collar 18 , and above all also under the action of the pressure of the standing flow, which after entering the chamber 2, the area 10 and all others, via the bore 30 and 31 fills cavities associated with this area.

Der Abstand zwischen der oberen Stirnfläche des beweglichen Kerns und der unteren Stirnfläche des festen Kerns (ca. 3 mm) ist wenige Zehntelmillimeter größer als der Abstand zwischen dem Bund 18 und dem Bund 51. Wenn die Spule erregt wird 24, wird der bewegliche Kern 28 in Richtung des festen Kerns angezogen, wobei zunächst nur die schwache Kraft der Druckfeder 27 zu überwinden ist, da der Verschluß 17 einer nach unten drückenden Kraft unterliegt, die durch den Druck der Strömung erzeugt wird. Daraus folgt, daß sich zunächst nur der bewegliche Kern 28 nach oben anhebt, wobei er auf die Feder 27 drückt, da der Nadelverschluß nach unten gedrückt bleibt, und daß dann der Kern 28, wenn er sich in kurzem Abstand von dem festen Kern 21 befindet und mit dem Bund 51 auf den Bund 18 des Verschlusses 17 trifft, diesen Verschluß 17 mit nach oben zieht und die Bohrung 16 freigibt. Das Öffnen der Bohrung 16 durch den Verschluß 17 erfolgt also nur dann, wenn sich der bewegliche Kern sehr nahe an dem festen Kern befindet, wobei die Anzugskraft zwischen den beiden Kernen 28 und 21 sehr stark ist; außerdem trifft der Bund 51 mit einer gewissen kinetischen Energie auf den Bund 18. Es werden also verschiedene Voraussetzungen geschaffen, durch die es möglich ist, den Verschluß 17 anzuheben, auch wenn dieser einer erheblichen Strömungskraft unterliegt, die ihn in der Schließposition hält, und zwar mit Hilfe einer Spule von nicht sehr hoher Leistung. Sobald sich der Verschluß 17 vom Sitz auf der Bohrung 16 abgehoben hat, wird der Kanal 2 mit dem Kanal 3 verbunden, und der Verschluß 17 wird über seine gesamte Oberfläche von der Strömung umgeben, das heißt, er befindet sich im perfekten hydrostatischen Gleichgewicht, und die gespannte Feder 27, die nun einen stärkeren Druck als die Feder 19 ausübt, spannt letztere und hebt den Verschluß so weit an, bis sie vollkommen entspannt ist. In dieser Situation ist die Öffnung für den Durchlauf der Strömung durch die Bohrung 16 am größten, und die Strömung kann durchfließen, ohne daß die Spitze des Verschlusses 17 das Fließen der Strömung aus dem Kanal 2 in den Kanal 3 behindert.The distance between the upper end face of the movable core and the lower end face of the fixed core (approx. 3 mm) is a few tenths of a millimeter larger than the distance between the collar 18 and the collar 51 . When the coil is energized 24 , the movable core 28 is attracted towards the fixed core, whereby initially only the weak force of the compression spring 27 has to be overcome since the closure 17 is subjected to a downward pressing force which is generated by the pressure of the flow becomes. It follows that initially only the movable core 28 lifts upwards, pressing the spring 27 because the needle lock remains pressed down, and then the core 28 when it is at a short distance from the fixed core 21 and with the collar 51 meets the collar 18 of the closure 17 , pulls this closure 17 upwards and releases the bore 16 . The opening of the bore 16 through the closure 17 thus only takes place when the movable core is very close to the fixed core, the tightening force between the two cores 28 and 21 being very strong; in addition, the collar 51 hits the collar 18 with a certain kinetic energy. Various conditions are thus created by means of which it is possible to raise the closure 17 , even if it is subject to a considerable flow force which keeps it in the closed position, with the aid of a coil of not very high power. As soon as the closure 17 has lifted off the seat on the bore 16 , the channel 2 is connected to the channel 3 and the closure 17 is surrounded by the flow over its entire surface, that is to say it is in perfect hydrostatic equilibrium, and the tensioned spring 27 , which now exerts a greater pressure than the spring 19 , tensions the latter and lifts the closure until it is completely relaxed. In this situation, the opening for passage of the flow through the bore 16 is largest and the flow can flow through without the tip of the closure 17 obstructing the flow of the flow from the channel 2 into the channel 3 .

Nach Fig. 2 besteht der einzige Unterschied des zweiten Beispiels im Vergleich zum ersten darin, daß das Verschlußstück 34 bei nicht erregtem Magneten dem Druck der aus dem Kanal 2 über die Verengung 37 und die Bohrung 38 kommenden Strömung unterliegt und daher gegen den durch die Bohrung 8 gebildeten Sitz gedrückt wird; dabei verschließt, wie oben erwähnt, der Nadelverschluß 17 unter perfekter Abdichtung die Bohrung 36, und zwar unter der Wirkung der Schließfeder 19, die gleichzeitig den Verschluß 17 und den beweglichen Kern 28 nach unten gedrückt hält. In dieser Situation ist die durch den Kanal 2 kommende Strömung blockiert.According to FIG. 2, the only difference of the second embodiment is compared with the first is that the locking piece 34 is not excited magnets, the pressure of from the channel 2 through the constriction 37 and is subject to the bore 38 coming flow and therefore against the through bore 8 formed seat is pressed; thereby, as mentioned above, the needle valve 17 closes the bore 36 with a perfect seal, under the action of the closing spring 19 , which at the same time keeps the valve 17 and the movable core 28 pressed downwards. In this situation, the flow coming through channel 2 is blocked.

Wird die Spule 24 erregt, so erfolgt auf die gleiche Weise, wie für das Beispiel nach Fig. 1 beschrieben, das Abheben des Verschlusses 17; in der Kammer 10 und dem gesamten Innenraum des Ventils bildet sich ein Unterdruck, da die höheren Strömungsverluste in der Verengung 37, die einen geringeren Durchmesser als die Bohrung 36 hat, einen erheblichen Druckunterschied zwischen dem Kanal 2 und der Kammer 10 erzeugen. Dank der Querschnittdifferenz zwischen dem Sitz auf der Bohrung 8 und dem Hohlraum 7, in dem sich das Verschlußstück 34 bewegt, unterliegt letzteres einer Kraft, die sein Abheben vom Sitz auf der Bohrung 8 bewirkt. Daher hat nunmehr die Durchflußöffnung vom Kanal 2 zum Kanal 3 eine beträchtliche Größe. If the coil 24 is energized, the closure 17 is lifted in the same manner as described for the example according to FIG. 1; A negative pressure forms in the chamber 10 and the entire interior of the valve, since the higher flow losses in the constriction 37 , which has a smaller diameter than the bore 36 , produce a considerable pressure difference between the channel 2 and the chamber 10 . Thanks to the cross-sectional difference between the seat on the bore 8 and the cavity 7 in which the closure piece 34 moves, the latter is subject to a force which causes it to lift off the seat on the bore 8 . Therefore, the flow opening from channel 2 to channel 3 now has a considerable size.

Die Kugel des Rückschlagventils 39 bleibt auf der gebohrten Platte 40 liegen und bietet dem Durchlauf der Strömung keinerlei Widerstand. Wenn es erforderlich sein sollte, kann die genannte Kugel des Fluß der Strömung in umgekehrter Richtung blockieren.The ball of the check valve 39 remains on the drilled plate 40 and offers no resistance to the passage of the flow. If it should be necessary, the said ball can block the flow of the flow in the opposite direction.

Beim Beispiel nach Fig. 3 unterscheidet sich der Betrieb des Ventils gegenüber dem obenerwähnten Betrieb durch folgendes: Wenn das Ventil nicht erregt ist, wird der Verschluß 17 in Schließposition gehalten, und zwar dank der Wirkung der Schließfeder 42, die den beweglichen Kern 28 nach unten drückt. Dabei drückt dieser Kern 28 durch den Stift 44 auf den Bund 18 des Verschlusses 17, dessen Spitze aus dem Kern 28 herausragt. Wenn die Spule 24 erregt wird, verschiebt sich in einer ersten Phase nur der bewegliche Kern 28 nach oben, während der Verschluß 17 durch den Druck der Strömung gegen die Bohrung 36 gedrückt bleibt, und drückt die Feder 43 wie auch die Feder 42 zusammen, welche einen nur schwachen Widerstand leistet.In the example of Fig. 3, the operation of the valve differs from the above operation by the following: when the valve is not energized, the shutter 17 is kept in the closed position thanks to the action of the closing spring 42 which moves the movable core 28 downwards presses. This core 28 presses through the pin 44 onto the collar 18 of the closure 17 , the tip of which protrudes from the core 28 . When the coil 24 is energized, in a first phase only the movable core 28 moves upwards, while the closure 17 remains pressed against the bore 36 by the pressure of the flow, and compresses the spring 43 as well as the spring 42 which provides only weak resistance.

Sobald sich der Verschluß 17 nach Anschlag des Bundes 51 gegen den Bund 18 vom Sitz auf der Bohrung 36 abgehoben hat, hebt die Feder 43 den Verschluß 17 relativ zum beweglichen Kern 28 noch weiter an (wobei kein Widerstand, wie ihn in den Beispielen nach den Fig. 1 und 2 die Feder 19 bietet, zu überwinden ist) und bringt ihn zur Anlage gegen Stift 44, so daß die Bohrung 36 vollkommen freigegeben wird. In diesem Falle wird also die Position des Nadelverschlusses 17 in der letzten Phase des Abhebens durch den Stift 44 definiert, der ein weiteres Verschieben des Verschlusses 17 begrenzt; außerdem müssen sich die Kräfte der Federn 42 und 43 nicht gegenseitig ausgleichen, da sie unabhängig voneinander wirken. Man erhält somit eine größere Präzision und Zuverlässigkeit im Betrieb gegenüber den in den Fig. 1 und 2 dargestellten Beispielen.As soon as the closure 17 has lifted from the seat on the bore 36 after the collar 51 has stopped against the collar 18 , the spring 43 raises the closure 17 relative to the movable core 28 even further (with no resistance, as in the examples according to FIGS Fig. 1 and 2, the spring provides 19, has to be overcome) and brings it to bear against pin 44, so that the bore 36 is completely released. In this case, the position of the needle valve 17 in the last phase of lifting is defined by the pin 44 , which limits further movement of the valve 17 ; in addition, the forces of the springs 42 and 43 do not have to balance each other because they act independently of one another. This results in greater precision and reliability in operation compared to the examples shown in FIGS. 1 and 2.

Der Stift 44 kann als Anschlagsorgan auch im Beispiel nach Fig. 1 vorgesehen werden.The pin 44 can also be provided as a stop element in the example according to FIG. 1.

Das Rückschlagventil mit der Kugel 45 nach Fig. 3 bietet eine Erweiterung der Nutzungsmöglichkeiten des Ventils gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 2. Wenn im Beispiel nach Fig. 2 das Rückschlagventil mit der Kugel 39 nicht vorhanden wäre und eine Strömung vom Kanal 3 zum Kanal 2 stattfände, dann würde folgendes passieren: Bei Nichterregung der Spule 24 wird das Verschlußstück 34 durch den Druck der in den Hohlraum 9 eintretenden Strömung angehoben, und der Durchlauf der Strömung aus dem Kanal 3 in den Kanal 2 ist gewährleistet; wenn die Spule 24 dagegen erregt ist, ist dieser Durchlauf der Strömung nicht sichergestellt, weil die Arbeitsweise des Ventils durch die auf die beweglichen Ventilelemente, insbesondere auf das Verschlußstück 34, wirkende Schwerkraft beeinflußt wird, die Arbeitsweise des Ventils also von seiner Orientierung beim Einbau in eine Installation abhängt. The check valve with the ball 45 according to FIG. 3 offers an expansion of the possible uses of the valve compared to the embodiment according to FIG. 2. If the check valve with the ball 39 were not present in the example according to FIG. 2 and a flow from channel 3 to channel 2 would take place, the following would happen: If the coil 24 is not excited, the closure piece 34 is raised by the pressure of the flow entering the cavity 9 , and the passage of the flow from the channel 3 into the channel 2 is ensured; on the other hand, if the coil 24 is energized, this passage of the flow is not ensured because the operation of the valve is influenced by the force of gravity acting on the movable valve elements, in particular on the closure piece 34 , the operation of the valve thus on its orientation when installed in an installation depends.

Dagegen erlaubt die Ausführungsform nach Fig. 3, daß das Ventil nicht nur, wie früher beschrieben, als ein in Ruhestellung geschlossenes Zweiwege-Ventil mit indirekter Steuerung arbeitet, welches nach dem Öffnen eine Strömung von Kanal 2 in Richtung auf den Kanal 3 ermöglicht, sondern daß es auch mit Sicherheit einen freien Durchlauf der Strömung in gerader Richtung vom Kanal 3 zum Kanal 2 gewährleistet, und zwar sowohl bei erregter als auch bei nichterregter Spule 24 und unabhängig davon, in welcher Orientierung das Ventil installiert wurde. Wenn die Strömung vom Kanal 3 zum Kanal 2 gerichtet ist, herrscht im Hohlraum 9 ein entsprechender Strömungsdruck, und in der Kammer 10, die über die Leitung 38 mit dem Kanal 2 in Verbindung steht, herrscht praktisch kein Druck, da die Kugel 45 einen Durchlauf der Strömung durch die Bohrung 36 verhindert. Daher bewirkt der stärkere Druck auf die Stirnfläche des Verschlußstücks 34 das Anheben dieses Verschlußstücks und damit die Freigabe für den Durchlauf der Strömung vom Kanal 3 zum Kanal 2. Wenn dagegen die Strömungsrichtung vom Kanal 2 zum Kanal 3 verläuft, verhält sich das Ventil wie das früher beschriebene, im Ruhezustand geschlossene Zweiwege-Ventil, und das Verschlußstück 34 sperrt den Durchlauf für die Strömung.In contrast, the embodiment according to FIG. 3 allows the valve not only to function as a closed two-way valve with indirect control, as described earlier, which allows a flow from channel 2 towards channel 3 after opening, but rather that it also guarantees with certainty a free flow of the flow in a straight direction from channel 3 to channel 2 , both when the coil 24 is energized and when it is not energized and regardless of the orientation in which the valve was installed. When the flow is directed from channel 3 to channel 2 , there is a corresponding flow pressure in the cavity 9 , and there is practically no pressure in the chamber 10 , which is connected to the channel 2 via the line 38 , since the ball 45 has one pass the flow through the bore 36 prevented. Therefore, the stronger pressure on the end face of the closure piece 34 causes this closure piece to be lifted and thus released for the passage of the flow from channel 3 to channel 2 . If, on the other hand, the direction of flow is from channel 2 to channel 3 , the valve behaves like the previously described two-way valve, which is closed in the idle state, and the closure piece 34 blocks the passage for the flow.

Die beschriebenen Ventile zeichnen sich durch weitgehend einheitliche, einfache und austauschbare Bauelemente aus. Im wesentlichen unterscheiden sich die beschriebenen Ventile lediglich durch den austauschbaren Ventilkörper 6, der im Beispiel nach den Fig. 2 und 3 das Verschlußstück 34 enthält. Es können auch andere Ausführungsformen mit indirekter Steuerung vorgesehen werden, bei denen die hydraulischen und elektrischen Bauelemente 25, 26, 23, 21, 22, 19, 24, 17, 27, 42, 43 und 47 im oberen Teil des Ventils die gleich sind, während je nach gewünschter Leistung nur der untere Ventilteil anders ausgebildet ist. In allen Fällen läßt sich mit einer Spule nicht sehr hoher Leistung ein erheblicher Abstand des Nadelverschlusses 17 von seinem Sitz erreichen, und zwar auch dann, wenn hohe Strömungsdrücke herrschen.The valves described are characterized by largely uniform, simple and interchangeable components. Essentially, the valves described differ only in the exchangeable valve body 6 , which in the example according to FIGS. 2 and 3 contains the closure piece 34 . Other embodiments with indirect control can also be provided, in which the hydraulic and electrical components 25, 26, 23, 21, 22, 19, 24, 17, 27, 42, 43 and 47 in the upper part of the valve are the same, while depending on the desired performance, only the lower valve part is designed differently. In all cases, a coil of not very high power can achieve a considerable distance between the needle valve 17 and its seat, even when high flow pressures prevail.

Claims

1. solenoid valve in the form of a closed two-way needle valve in the rest position, with an axially movable, a central bore ( 29 ) having core ( 28 ), which is removed from its fixed core ( 21 ) in its rest position when the electromagnet is not excited and is attracted by it when the electromagnet is excited until it reaches a working position,
with a needle lock ( 17 ) which can be displaced axially relative to the movable core ( 28 ) in the central bore ( 29 ) and which, in the rest position, assumes its locking position under the action of a closing spring ( 19 ) supported on the fixed core ( 21 ),
and with on the movable core ( 28 ) and on the needle lock ( 17 ) attached, cooperating stops ( 51, 18 ), the distance from each other in the rest position is slightly smaller than the maximum stroke of the movable core ( 28 ) between the rest position and the working position, so that the movable core ( 28 ), after excitation of the electromagnet, does not move the needle lock ( 17 ), taking advantage of the kinetic energy of this movable core ( 28 ), and lifts it from the valve seat when it moves beyond this distance and after the abovementioned stops ( 51, 18 ) meet,
wherein the maximum possible stroke of the closure ( 17 ) is greater than the displacement path of the movable core ( 28 ) between the position in which the stops ( 51, 18 ) meet and its working position, characterized in that
that a, in the opening direction acting on the valve gate ( 17 ) compression spring ( 27 ) is provided, which is supported on the movable core ( 28 ), is tensioned when moving the same in its working position and the spring force in the rest position of the valve gate ( 17 ) less than that of the closing spring ( 19 ), in the working position of the movable core ( 28 ), however, is larger than that of the closing spring ( 19 ) and therefore the needle lock ( 17 ) after the moving core ( 28 ) has reached its working position, relative to this moves further in the opening direction.

2. solenoid valve in the form of a closed in rest position two-way needle valve movable with a in the axial direction, a central bore (29) comprising core (28) which is not excited electromagnet of dessem fixed core (21) located in its rest position and is attracted by it when the electromagnet is excited until it reaches a working position,
with a needle lock ( 17 ) which can be moved axially relative to the movable core ( 28 ) in the central bore ( 29 ) and which, in the rest position, assumes its locking position under the action of a closing spring ( 19 ) supported on the fixed core ( 21 ).
and with on the movable core ( 28 ) and on the needle lock ( 17 ) attached, cooperating stops ( 51, 18 ), the distance from each other in the rest position is slightly smaller than the maximum stroke of the movable core ( 28 ) between the rest position and the working position, so that the movable core ( 28 ), after excitation of the electromagnet, does not move the needle lock ( 17 ), taking advantage of the kinetic energy of this movable core ( 28 ), and lifts it from the valve seat when it moves beyond this distance and after the abovementioned stops ( 51, 18 ) meet,
wherein the maximum possible stroke of the closure ( 17 ) is greater than the displacement path of the movable core ( 28 ) between the position in which the stops ( 51, 18 ) meet and its working position, characterized in that
that the closing spring ( 42 ) is supported on a stop member ( 44 ) arranged fixedly on the movable core ( 28 ) and that a spring ( 43 ) acting in the opening direction on the needle lock ( 17 ) is provided, which is located on the movable core ( 28 ) is supported and tensioned when it is shifted into its working position, the needle lock ( 17 ) resting in the rest position of the movable core ( 28 ) with its end facing away from the valve seat under the action of the last-mentioned spring ( 43 ) against the abutment member ( 44 ) mentioned, and, after the movable core ( 28 ) has reached its working position, it is displaced further in the opening direction relative to this by this last-mentioned spring ( 43 ).

3. Solenoid valve according to one of claims 1 or 2, characterized in that the central bore ( 29 ) of the movable core through an extending on its circumference axial bore ( 30 ) and a radial bore ( 31 ) with a cavity ( 7 ) in connection is in which the inlet opening opens so that the same pressure prevails in the central bore ( 29 ) as on the circumference of the movable core, and that the two abovementioned stops on the one hand by a collar ( 18 ) on the end of the needle valve ( 17 ) and on the other hand are formed by a collar ( 51 ) provided on the inner wall of the central bore ( 29 ), on which the central bore ( 29 ) narrows.

4. Solenoid valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that it comprises a tube ( 12 ) made of stainless steel or non-magnetic material which is made of both the fixed core ( 21 ) and the movable core ( 28 ), which of the Coil ( 24 ) of the electromagnet is surrounded and with its end facing away from the fixed core ( 21 ) is attached to a valve body ( 6 ) which in turn is attached to a valve housing part ( 1 ) having the inlet and outlet openings.

5. Solenoid valve according to claim 4, characterized in that the position of the fixed core ( 21 ) within the tube ( 12 ) by means of a thread ( 13 ) by screws is adjustable to the distance between the fixed core ( 21 ) and the at rest located moving core ( 28 ) to adjust.

6. Solenoid valve according to claim 4 or 5, characterized in that said valve body ( 6 ) for the use of the valve with a direct or indirect control interchangeably formed and for the use of an indirect control with an axially movable, the valve seat for the needle valve ( 17th ) forming closure piece ( 34 ) is provided.

7. Solenoid valve according to claim 6 with indirect control, in which the valve housing part ( 1 ) has a radially extending, normally used as an inlet channel ( 2 ) and an axially extending, normally used as an outlet channel ( 3 ) and in which the movable, controlled Closure piece ( 34 ) closes the connection between the two channels ( 2, 3 ) in its one position, characterized in that the closure piece ( 34 ) has an axial bore ( 35 ) which connects the outlet channel ( 3 ) with an axial bore opening into the valve seat ( 36 ) connects, and further comprises a line ( 38 ) which connects the inlet channel ( 2 ) with the area ( 30 ) surrounding the movable core ( 28 ) and has a constriction ( 37 ) whose diameter is less than the diameter of the Valve seat opening bore ( 36 ), and that a ball ( 45 ) is arranged at the junction of the two mentioned axial bores ( 35, 36 ), which forms the movable part of a check valve and blocks the connection against flow in the direction of the bore ( 36 ) opening into the valve seat.

8. Solenoid valve according to one of claims 1 to 7, characterized in that it also provides a check valve ( 39 ) which blocks a flow in the opposite direction to the intended direction.