DE3514442A1

DE3514442A1 - Ventil fuer einen fluessigkeitskreislauf

Info

Publication number: DE3514442A1
Application number: DE19853514442
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl.-Ing. 6901 Wiesenbach Müffke
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Bundy 6900 Heidelberg De GmbH
Priority date: 1985-04-20
Filing date: 1985-04-20
Publication date: 1986-10-23

Description

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Die Erfindung betrifft ein Ventil für einen Flüssigkeitskreislauf, insbesondere ein Wasserventil, das für eine direkte Betätigung mit einem elektromagnetischen Stellantrieb innerhalb eines mit Zu- und AbI aufstutzen versehenen Ventil gehäuses ausgestattet ist, wobei der Elektromagnet einen innerhalb der Magnetspule und gegen die Kraft einer Öffnungsfeder verschiebbaren Tauchanker aufweist und wobei an dem Tauchanker eine zur Durchströmöffnung des Ventil verschlußglied-Sitzes koaxiale und diese durchsetzende Schubstange befestigt ist.

Ein bekanntes Ventil der Bauart mit einem Hilfssteuerglied (DE-OS 28 10 211), das als Heizwassersteuerventil dient, strebt die Beseitigung des Nachteils eines anderen bekannten Vorschlags (DE-OS 25 31 015) an, den Übergang vom Schließen zum Öffnen von der Größe eines Unterdruckes abhängig zu wählen. Gleichwohl arbeitet das erstgenannte bekannte Ventil mit Servo-Unterstützung, wobei ein Steuerraum vorgesehen ist, der in einem Abstand zum Ventil Verschlußglied eine Membran erfordert. Um einen solchen Steuerraum zu schaffen, ist es notwendig, daß das Ventilverschlußglied mitsamt der daran festen Membran an einer Schiebehülse befestigt ist, die verschiebbar auf der Schubstange unter Belassung eines zwischen Schubstange und Schiebehülse gebildeten, radialen und in Axial richtung einerseits in den Steuerraum und andererseits in den Zulauf- und Ablaufraum einmündenden Ringraumes gehalten ist, dessen in den Steuerraum einmündendes Ende einen Hilfsventil sitz bildet, wobei das Hilfssteuerglied an der Schubstange auf deren sich zwischen den Tauchanker und der Schiebehülse befindlichen Längenabschnitt fest und derart angeordnet ist, daß das Hilfssteuerglied mit dem Hilfsventil sitz zusammenwirkt, wobei ferner die Membran eine DrosselÖffnung aufweist, die den Steuerraum mit dem ZuIaufraum verbindet und im Querschnitt derart bemessen ist, daß beim Verschließen der Durchströmöffnung ein ausreichend schneller Wasserausgleich zwischen Steuerraum und Zulaufraum und bei Freigabe der Durchströmöffnung ein in bezug auf

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die durch den Ringraum hindurch zum AbIaufraum hin erfolgende Öffnung des Steuerraumes verzögerter Ausgleich zwischen Zulaufraum und Steuerraum erfolgt.

Nachteilig bei derartig, relativ aufwendigen gesteuerten Ventilen ist es, daß der Elektromagnet innerhalb des Gehäuses von im Steuerraum befindlichem Wasser umströmt ist. Da für die Umströmung nur sehr lange und enge Kanäle geschaffen werden können und das Wasser stets Verunreinigungen oder Beimengungen von chemischen Stoffen (z.B. Gefrierschutzmittel) enthält, die über längere Zeit Veränderungen unterworfen sind, ist eine Verstopfung der engen Kanäle nur eine Frage der Betriebszeit.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Bildung von Flüssigkeit führenden Kanälen im Bereich des Elektromagnetsystems soweit wie nur möglich zu verhindern.

Die gestellte Aufgabe wird bei dem eingangs bezeichneten Ventil dadurch gelöst, daß die Elektromagnetspule gegen den Innenraum mittels eines elektrisch und magnetisch nicht leitfähigen Buchsengehäuses abgedichtet ist, indem das Buchsengehäuse und die Elektromagnetspule mit einer radialen Stufe versehen ist, daß mit dem größeren Durchmesser in der radialen Stufe eine Führungsbuchse angeordnet ist, deren Innendurchmesser mit dem radial kleineren Innendurchmesser des Buchsengehäuses und mit dem Außendurchmesser des Tauchankers übereinstimmt und daß zwischen dem Buchsengehäuse und einem Außengehäuse bzw. einer dem Ventil raum zugewandten Abschlußplatte, die einen den Luftspalt des Magnetsystems bildenden Einsatzkörper trägt, dessen Außendurchmesser dem radial kleineren Innendurchmesser des Buchsengehäuses entspricht, Dichtungsringe eingelegt sind. Eine solche Gestaltung verhindert weitestgehend das Eindringen von Flüssigkeit, wie z.B. Wasser, in das Elektromagnet-Systeil.

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Die Sicherheit gegen Eindringen von Flüssigkeit in das Elektromagnet-System kann ferner dadurch erhöht werden, daß zwischen der Abschlußplatte und dem Ventilgehäuse eine Ringdichtung eingefügt i st.
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In einigen Fällen unvermeidliche Leckflüssigkeit läßt sich ferner dadurch auffangen und mehr oder weniger unschädlich machen, daß die Ringdichtung einen sich in Richtung des Ventilverschlußglied-Sitzes koaxial zur Schubstange erstreckenden trogartigen Mittelteil mit einer Durchtrittsöffnung für die Schubstange aufweist. In diesem Fall wird daher Leckflüssigkeit, die durch die Durchtrittsöffnung an der Schubstange gelangt, in einem Behälter gesammelt, der vom übrigen Strömungsraum für die Flüssigkeit abgeschlossen ist.

Eine unmittelbare Beaufschlagung des Elektromagnet-Sy stems durch die strömende Flüssigkeit wird außerdem dadurch vermieden, daß an der Schubstange eine radial dehnbare oder aus zwei Hälften gebildete Dichtscheibe zwischen einer Gegenfläche und einem an der Spitze der Schubstange angeordneten Strömungsumlenkkörper vorgesehen ist.

Die Erfindung wird außerdem dadurch verbessert, daß an dem der Spitze gegenüberliegenden Ende der Schubstange ein Dämpfungsglied befestigt ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen axialen Querschnitt durch das Ventil.

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Das dargestellte Ventil für einen Flüssigkeitskreislauf ist als direkt betätigtes Wasserventil, z.B. für Kraftfahrzeuge (Motoren-Kühl kreis!äufe, Heizwasserkreisläufe, Scheibenwaschanlagen-Beheizung u.dgl.) gestaltet. Das Ventilgehäuse 1 weist einen ZuIaufstutzen 2 und einen AbIaufstutzen 3 auf. Der elektromagnetische Stellantrieb 4 ist mit dem Ventilgehäuse 1 dicht verbunden. Der Elektromagnet 5 besteht aus der Elektromagnetspule

6 und dem Tauchanker 7. Die Öffnungsfeder 8 hält den Tauchanker

7 stets in Offenstellung des Ventils (gezeichnet ist die Schließstellung). An dem Tauchanker 7 ist die Schubstange 9 mittels der Gewindemutter 10 zentrisch befestigt. Die Schubstange 9 liegt zur Durchströmöffnung 11 des Ventilverschlußgiied-Sitzes 12 koaxial und endet mit der Spitze 9a in Strömungsrichtung vor dem Ventilverschlußglied-Sitz 12.

Die Elektromagnetspule 6 ist nunmehr gegen den Ventil raum 13 mittels eines elektrisch und magnetisch nicht leitfähigen Buchsengehäuses 14 abgedichtet. Hierzu sind das Buchsengehäuse 14 und die Elektromagnetspule 6 mit einer radialen Stufe 15 versehen, so daß ein größerer Durchmesser 16 und ein kleinerer Duchmesser 17 entstehen. In der radialen Stufe 15 befindet sich eine Führungsbuchse 18, deren Außendurchmesser dan größeren Durchmesser 16 und deren Innendurchmesser dem kleineren Durchmesser 17 entspricht. Der Außendurchmesser des Tauchankers 7 ist um eine Herstelltoieranz kleiner und kann innerhalb der Führungsbuchse 18 gleiten. Zwischen dem Buchsengehäuse 14 und dem Außengehäuse 19 ist, unterstützt durch einen Ringwulst 14a, ein Dichtungsring 20 eingelegt. Entsprechend befindet sich zwischen dem Buchsengehäuse 14 und einer Abschlußplatte 21, unterstützt durch einen Ringwulst 14b, ein Dichtungsring 22. Das Außengehäuse 19 ist fest gegen das Ventilgehäuse 21 gespannt. Auf der Abschlußplatte 21 befindet sich ein Einsatzkörper 23, der mit dem Tauchanker 7 den Luftspalt 24 des Magnetsystems bildet. Der Einsatzkörper 23 weist einen Außendurchmesser auf, der den Innendurchmesser 17 des Buchsengehäuses 14

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dichtend ausfüllt. Der Ventil raum 13 ist zusätzlich mit einer Ringdichtung 25 versehen, die zwischen der Abschlußplatte 21 und dem Ventilgehäuse 1 eingespannt ist. Die Ringdichtung 25 bildet einen sich in Richtung des Ventilverschlußventil-Sitzes 12 koaxial zur Schubstange 9 erstreckenden trogförmigen Mittelteil 25a. Der • trogförmige Mittelteil 25a weist eine eng tolerierte Duchtrittsöffnung 26 für die Schubstange 9 auf. In dem Mittelteil 25a kann sich Leckflüssigkeit sammeln, die in Schließstellung und bei entsprechenden Druckverhältnissen wieder in den Ventil raum 13 zurückfließt. Aus Strömungsenergie herrührender Druck in dem Ventil raum 13, der in die Durchtrittsöffnung 26 wirken könnte, wird von vornherein durch die Ausgestaltung an der Spitze 9a der Schubstange 9 vermieden. Eine radial dehnbare oder aus zwei Hälften (letzteres ist nicht dargestellt) gebildete Dichtscheibe 27 liegt zwischen der Gegenfläche 28 und einem an der Spitze 9a angeordneten Strömungsumlenkkörper 29. Die Schubstange 9 trägt außerdem am gegenüberliegenden Ende 9b ein Dämpfungsglied 30.

Die Stromzuführung 31 ist ebenfalls abgedichtet mittels Schrauben 32 an das Außengehäuse 19 angeschlossen und befindet sich auf einer Konsole la des Ventil gehäuses 1.

Claims

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Mannesmann Aktiengesellschaft 19. April 1985

Mannesmannufer 2 23 699 - Fl/Schi

Düsseldorf

Ventil für einen Flüssigkeitskreislauf

Patentansprüche

Ventil für einen Flüssigkeitskreislauf, insbesondere Wasserventil, das für eine direkte Betätigung mit einem elektromagnetischen Stellantrieb innerhalb eines mit Zu- und Ablaufstutzen versehenen Ventil gehäuses ausgestattet ist, wobei der Elektromagnet einen innerhalb der Magnetspule und gegen die Kraft einer Öffnungsfeder verschiebbaren Tauchanker aufweist und wobei an dem Tauchanker eine zur Durchströmöffnung des Ventilverschlußglied-Sitzes koaxiale und diese durchsetzende Schubstange befestigt ist,

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dadurch gekennzeichnet,

daß die Elektromagnetspule (6) gegen den Innenraum (13) mittels eines elektrisch und magnetisch nicht leitfähigen Buchsengehäuses

(14) abgedichtet ist, indem das Buchsengehäuse (14) und die

Elektromagnetspule (6) mit einer radialen Stufe (15) versehen sind, daß mit dem größeren Durchmesser (16) in der radialen Stufe

(15) eine Führungsbuchse (18) angeordnet ist, deren Innendurchmesser mit dem radial kleineren Innendurchmesser (17) des Buchsengehäuses (14) und mit dem Außendurchmesser des Tauchankers (7) übereinstimmt und daß zwischen dem Buchsengehäuse (14) und einem Außengehäuse (19) bzw. einer dem Ventil raum (13) zugewandten Abschlußplatte (21), die einen den Luftspalt (24) des Magnetsystems bildenden Einsatzkörper (23) trägt, dessen Außendurchmesser dem radial kleineren Innendurchmesser (17) des Buchsengehäuses (14) entspricht, Dichtungsringe (20,22) eingelegt sind.
2. Ventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß zwischen der Abschlußplatte (21) und dem Ventilgehäuse (1) eine Ringdichtung (25) eingefügt ist.
3. Ventil nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Ringdichtung (25) einen sich in Richtung des Ventilverschlußglied-Sitzes (12) koaxial zur Schubstange (9) erstreckenden trogartigen Mittelteil (25a) mit einer Durchtrittsöffnung (26) für die Schubstange (9) aufweist.
4. Ventil nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,

daß an der Schubstange (9) eine radial dehnbare oder aus zwei Hälften gebildete Dichtscheibe (27) zwischen einer Gegenfläche (28) und einem an der Spitze (9a) der Schubstange (9) angeordneten Strömungsumlenkkörper (29) vorgesehen ist. 35

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5. Ventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

daß an dem der Spitze (9a) gegenüberliegenden Ende (9b) der Schubstange (9) ein Dämpfungsglied (30) befestigt ist. 5