DE3430724A1 - Spulenbetaetigtes hydraulikventil - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein spulenbetätigtes Hydraulikventil nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1. Ventile dieser Art können mit gepulsten Strömen erregt werden, deren Frequenzen veränderlich sind. Damit die Ventile mit erhöhten Frequenzen arbeiten, ist es erforderlich, daß die Masse und der Hub des beweglichen Kernes relativ gering sind. Damit die auf das Verschlussorgan ausgeübte Kraft, welche notwendig ist, um das Ventil zu schließen,erhöht werden kann, muß die 0 ringförmige Dichtfläche so klein wie möglich gewählt werden. Eine Verringerung dieser Fläche bringt jedoch den Nachteil mit sich, daß das Verschlussorgan und der Sitz eine rasche Gratabnutzung erfahren. Die Lebensdauer des Ventils wird demgemäß stark vermindert. Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein spulenbetätigtes Hydraulikventil der eingangs genannten Art hinsichtlich seiner Lebensdauer zu verbessern. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Hydraulikventils sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Gemäß der Erfindung wird um eine ringförmige Dichtfläche des Ventils im Abstand eine weitere Ringfläche vorgesehen, so daß beim Schließen des Ventils die Flüssigkeit, die sich zwischen dieser weiteren Ringfläche und einem Gegenstück befindet, radial entweichen muß, wodurch im Verlauf des Hubes ein progessiver Bremseffekt erzielt wird, bevor der bewegliche Kern mit seinem Verschlussorgan an dem Sitz zur Anlage gelangt.

Anhand von in den Figuren der beiliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen sei im folgenden die Erfindung näher erläutet.

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-4-Es zeigen:

Fig.1 einen axialen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel;

Fig.2 einen axialen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel; und

Fig.3 bis 6 axiale Längsschnitte zur Veranschaulichung von Einzelheiten besonderer Varianten.

Das Ventil gemäß Figur 1 umfaßt ein zylindrisches ferromagnetisches Gehäuse 1. Dieses Gehäuse bildet eine Einheit mit einem inneren zylindrischen Teil 2, durch den ein ortsfester Kern vorgegeben wird, an dem ein beweglicher Kern 3 anschlagen kann. Eine elektrische Wicklung 4 ist zwischen dem Gehäuse 1 und dem ortsfesten Kern 2 angeordnet und wird durch ein Befestigungsstück 5 in seiner Lage gehalten.

Das untere Ende des Gehäuses 1 bildet eine sich verjün-0 gende Glocke 6, durch die ein Körper 7 festgehalten wird, der eine Öffnung 8 für die zu steuernde Flüssigkeit aufweist. Dieser Körper 7 weist eine zentrale Kappe 9 auf, auf welcher der bewegliche Kern 3 gleitend gelagert ist.

Der Kern 3 wird in Richtung des Körpers 7 durch eine Rückstellfeder 10 vorgespannt, die sich an dem Befestigungsstück 5 und an einem Kragen 11 des Kernes abstützt. Der Kern 3 weist wenigstens einen Längsschlitz 12 auf, durch welchen eine Öffnung für die Flüssigkeit vorgegeben wird.

Der Kern 3 bildet selbst das Verschlussorgan und gelangt an dem ortsfesten Kern 2 zur Anlage,um den Durchtritt der Flüssigkeit zu sperren.

Die Flüssigkeit wird durch eine nichtdargestellte Leitung zugeführt, deren Ende mit einer Schraubtülle 13 des ortsfesten Kerns 2 derart verbunden wird, daß die Flüssigkeit in das Ventil über eine Bohrung 14 eindringen kann, die ihrerseits den ortsfesten Kern durchsetzt.

Der bewegliche Kern 3 weist eine Bohrung 15 auf, deren oberer Rand in eineRingrippe 16 übergeht, welche ein Verschlussorgan bildet, welches sich gegen die ünterflache des Kernes 2, die die Rolle des Sitzes 20 spielt, abstützen kann, um in der Schließstellung des Ventils eine ringförmige Dichtfläche 22 zu definieren.

Das Hydraulikventil weist ein Dämpfungsorgan 19 auf, das durch eine zweite Ringfläche in Form einer Rippe 18 gebildet wird, die durch eine Ringnut 17 von der Ringrippe 16 getrennt ist. Diese Rippe arbeitet mit dem ortsfesten Kern 2 als Gegenstück zusammen, um eine ringförmige Dämpfungsfläche 23 zu bilden. Wenn sich die Ringrippe 16 0 an dem ortsfesten Kern 2 abstützt, so befindet sich die Rippe 18 in unmittelbarer Nähe der Ringfläche 2 3 oder auch in Kontakt mit dieser. Die Ringnut 17 steht über die Schlitze 12 mit der Öffnung 8 in Verbindung, die den Ausgangsanschluss für die Flüssigkeit bildet.

Beim Schließen des Ventils muß die Flüssigkeit, die sich zwischen der zweiten Rippe 18 und der Oberfläche des Kernes 2 befindet,radial zu der Ringnut 17 und gegen die Kammer 21 ausweichen, die sich zwischen der Wicklung 4 und dem Kern 3 befindet. Hierdurch wird ein Bremseffekt des Kernes 3 erzeugt, bevor ein Kontakt der Rippe 16 mit dem Sitz 20 erfolgt.

Vorzugsweise wird die Ringfläche 23 sehr viel größer als die ringförmige Dichtfläche gewählt. Prinzipiell ist das Ventil so aufgebaut, daß in der Schließstellung ein Spiel von wenigen hundertstel Millimeter zwischen der Rippe 18 und der Oberfläche 23 besteht, wenn sich die Rippe 16 mit dem Kern 2 in Kontakt befindet. Nach einer gewissen Zeit des Gebrauchs wird durch das wiederholte Schließen des Ventils eine Abnutzung der Rippe 16 an der Abstützfläche hervorgerufen, wodurch das Spiel zwischen der Rippe 18 und der Ringfläche 23 verschwindet.

Es ist erkennbar, daß in jeder Öffnungsstellung des Ventils der Kern 3 an seiner Oberfläche durch eine Flüssigkeit umgeben ist, die sich unter leichtem konstantem Druck befindet. Er unterliegt daher keinen hydraulischen Kräften, die seine Position verändern möchten und seine Stellung wird daher alleine durch den Erregerstrom in der Wicklung 4 und durch die Kraft der Rückstellfeder 10 vorgegeben. Um eine Kompensation der hydraulischen Kräfte, die auf das Verschlussorgan einwirken,zu ermöglichen, ist es in dem Fall, wo sich die Bohrung 15 bis zum oberen Ende des Kerns ohne Änderung des Durchmessers erstreckt, erforderlich, daß der Durchmesser der Kappe 9 wenigstens dem Innendurchmesser des Sitzes entspricht.

Bei der anhand von Figur 1 beschriebenen Ausführungsform, befindet sich das Ventil in der Offenstellung bei Abwesenheit des Erregerstromes. Figur 2 zeigt ein Ventil, das bei Abwesenheit des Erregerstromes geschlossen ist und das sich unter Einfluss dieses Stromes öffnet.

In Figur 2 sind die Elemente, die den in Figur 1 gezeigten Elementen entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Auch hier ist ein die Wicklung 4 enthaltendes zylindrisches Gehäuse 1 vorgesehen, das mittels einer Schraube 2 4 mit dem inneren zylindrischen Teil 2 verbunden ist. Ein Grundkörper 25 ist auf diesen Teil 2 aufgeschraubt und weist einen Eingangsanschluss 2 6 und einen Ausgangsanschluss 27 auf. Der bewegliche Kern 3 besitzt wenigstens einen Längsschlitz 12 und wird durch die Feder 10 in die Schließstellung gedrückt. Der Grundkörper 25 weist eine ebene Oberfläche 2 8 gegenüber dem beweglichen Kern auf, wobei der Kern 3 einen zentralen hervorstehenden Teil 2 9 aufweist, der mit dem Rand 30 des Eingangsanschlusses 2 6 zusammenwirkt, um eine ringförmige Dichtfläche 22 zu bilden. Diese Dichtfläche ist von einer Nut 17 und einer Ringrippe 18 umgeben, die mit dem gegenüberliegenden Teil der ebenen Oberfläche 2 8 eine ringförmige Dämpfungsfläche 23 bilden. Die Nut 17 steht über den Längsschlitz 12 mit dem Ausgangsanschluss 27 in Verbindung.

Die in den Figuren 3bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiele unterscheiden sich bezüglich der Anordnung der Ringflächen, der Nut und der Verbindung mit dem Ausgangsanschluss . Bei Figur 3 weist der bewegliche Kern einen seitlich hervorstehenden Teil 31 auf, der die ringförmige Dämpfungsfläche 2 3 vorgibt, die durch eine Nut 17 von der ringförmigen Dichtfläche 22 getrennt ist. Radiale Schlitze 32, von denen einer dargestellt ist, sind in dem hervorstehenden Teil 31 vorgesehen und diese dienen dem Durchtritt der in der Nut 17 eingefangenen Flüssigkeit.

Bei dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Nut 17 in den Grundkörper 25 eingearbeitet, während die öffnung, welche diesen Kanal 17 mit dem Ausgangsanschluss verbindet, durch wenigstens einen Kanal 33 gebildet wird, der einen Teil des beweglichen Kernes gegenüber

der Nut 17 durchquert.

Im Gegensatz hierzu ist in Figur 5 die Nut 17 in den Randteil des Kernes 3 eingearbeitet und die Öffnung wird durch einen radialen Schlitz 34 gebildet, der in den Grundkörper 25 eingearbeitet ist.

Schließlich ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6 die Nut 17 und der Kanal 35/der diesen mit dem Ausgangsanschluss verbindet, in den Grundkörper 25 eingearbeitet.

Claims (7)

Honeywell Lucifer S.A. 2O.August 1984 Case Postale 465 79113282 DE CH-1227 Carouge- Geneve Hz/umw Schweiz Spulenbetätigtes Hydraulikventil Patentansprüche:

1. Spulenbetätigtes Hydraulikventil mit einem Gehäuse, einem ortsfesten Kern und einem beweglichen ferromagnetischen Kern, der gegen die Kraft einer Rückstellfeder durch ein von einem Erregerstrom erzeugtes Magnetfeld verschiebbar ist, wobei der ferromagnetische Kern ein mit einem Sitz zusammenwirkendes Verschlussorgan bildet, um die durch das Ventil hindurchfließende Flüssigkeit zu steuern und wobei das Verschlussorgan mit dem Sitz eine ringförmige Dichtfläche in der Schließstellung des Ventils definiert, gekennzeichnet durch ein Dämpfungsorgan, das durch wenigstens eine zweite räumlich von der ringförmigen Dichtfläche (22) getrennte Ringfläche (18) gebildet wird, wobei diese zweite Ringfläche (18) mit einem gegenüberliegend angeordneten Gegenstück (25) zusammenwirkt, um eine ringförmige Dämpfungsfläche (23) zu bilden, die sich in der Nähe oder in Kontakt mit dem Gegenstück (25) befindet, wenn das Verschlussorgan (3) am Sitz (20,30) anliegt und durch eine Öffnung (12), die den Raum zwischen . den Ringflächen (22,18) mit dem- Ausgangsanschluss (27) des Ventils verbindet.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsfläche (23) größer als die Dichtfläche (22) ist.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen den Ringflächen (22,23) durch eine Nut (17) gebildet wird, die in den beweglichen Kern (3) eingearbeitet ist.

4. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e kennzeicphnet, daß der Raum zwischen den Ringflächen (22,2 3) durch eine Nut (17) gebildet wird, die in den Sitz (25) eingearbeitet ist.

5. Ventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (32,33) zwischen der Nut (17) und dem Ausgangsanschluss (27) in den beweglichen Kern (3) eingearbeitet ist.

6. Ventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (34,35) zwischen der Nut (17) und dem Ausgangsanschluss (27) in den Sitz (25) eingearbeitet ist.

7. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kern (3) wenigstens einen mit der Nut (17) in Verbindung stehenden Längsschlitz (12) aufweist.