DE3802648A1 - Electromagnetically actuated hydraulic quick-action switching valve - Google Patents
Electromagnetically actuated hydraulic quick-action switching valveInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch betätigtes, hydraulisches Schnellschaltventil mit wenigstens einem druckentlasteten Sitzventil und einem Elektromagneten, dessen Kern mit einem das Ventil betätigenden Anker einen Arbeitsluftspalt bildet.The invention relates to an electromagnetic actuated, hydraulic quick-switching valve with at least a pressure-relieved poppet valve and an electromagnet, the core of which with an armature actuating the valve Working air gap forms.
Ventile der vorgenannten Art sind bekannt (DE-OS 36 09 901). Solche Ventile werden in vielen Bereichen als Steuer- oder Vorsteuerventile verwendet, beispielsweise bei Antiblockiersystemen in Kraftfahrzeugbremsanlagen. Die Ventile müssen zuverlässig und dauerhaft sein, weil die richtige Funktion der Gesamtanlage von der Betriebsfähigkeit der Ventile abhängt. Die Schaltzeiten müssen kurz sein, wobei typische Werte im Millisekunden-Bereich liegen. Außerdem ist es erforderlich, daß die Schaltzeiten innerhalb bestimmter Toleranzbereiche liegen und sich möglichst nicht verändern, damit die jeweiligen Steuerkennlinien eingehalten werden können.Valves of the aforementioned type are known (DE-OS 36 09 901). Such valves are considered in many areas Control or pilot valves used, for example Anti-lock braking systems in motor vehicle brake systems. The Valves have to be reliable and durable because that correct functioning of the overall system from operability the valves depends. The switching times must be short, whereby typical values are in the millisecond range. Besides, is it is necessary that the switching times within certain Tolerance ranges lie and do not change if possible, so that the respective control characteristics are observed can.
Die bekannten Schnellschaltventile erfüllen die vorstehend erläuterten Aufgaben sicher und zuverlässig. Im Hinblick auf eine Massenfertigung solcher Ventile, insbesondere im Bereich von Kraftfahrzeugen, ergeben sich jedoch weitere Forderungen, insbesondere bezüglich einer möglichst kleinen Ausführungsform und möglichst niedrigem Fertigungsaufwand durch Verwendung nur weniger und einfach geformter Teile.The well-known quick-switching valves meet the tasks explained above safely and reliably. in the With a view to mass production of such valves, in particular in the field of motor vehicles however, further demands, especially regarding one the smallest possible embodiment and the lowest possible Manufacturing effort by using only less and simple molded parts.
Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von Schnellschaltventilen der eingangs genannten Art und ist dadurch gekennzeichnet, daß der Anker Teil des Kerns ist und als Buchse mit einer zentralen Bohrung auf einem festen Führungsstift längsverschiebbar gelagert ist und daß eine Ringkante der zentralen Bohrung mit einer gehäusefesten Ringfläche das Sitzventil bildet.To achieve this object, the invention is based on Fast switching valves of the type mentioned and is characterized in that the anchor is part of the core and as a bushing with a central hole on a fixed one Guide pin is mounted longitudinally and that a Ring edge of the central hole with a housing-fixed Ring surface forms the seat valve.
Im Gegensatz zu den bekannten Ventilen nach der vorgenannten DE-OS steht hier der Führungsstift, der dem Kolben der bekannten Ventile entspricht, fest, er ist beispielsweise in das Gehäuse eingepreßt. Die Buchse ist dagegen verschiebbar. Auf diese Weise entfällt eine Passung zwischen der Buchse und dem Gehäuse. Man kommt auf diese Weise mit wenigen Präzisionsteilen und insgesamt wenigen Einzelteilen aus. Das Bauvolumen kann sehr klein sein. Insbesondere werden die Ventile dadurch kurz, daß das eigentliche Ventil mit seinem Sitz innerhalb des Kerns des Elektromagneten angeordnet ist. Für die Richt- und Führungsfunktion können getrennte Materialien verwendet werden, die im Hinblick auf ihre Funktion unabhängig voneinander auswählbar sind. Fast alle Teile des Ventils sind Drehteile, lassen sich also kostengünstig fertigen.In contrast to the known valves after the the aforementioned DE-OS is the guide pin that the Piston corresponds to the known valves, firmly, it is for example, pressed into the housing. The jack is on the other hand, displaceable. In this way, there is no fit between the socket and the housing. You get this Way with a few precision parts and a total of a few Individual parts. The construction volume can be very small. In particular, the valves are short in that the actual valve with its seat within the core of the Electromagnet is arranged. For the straightening and Management function can use separate materials be independent in terms of their function are selectable from each other. Almost all parts of the valve are Turned parts can be manufactured inexpensively.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. So kann vorgesehen sein, daß der Anker ein zylindrisches Drehteil mit einem plattenförmigen Kopfstück ist, das mit dem Gehäuse des Elektromagneten einen parasitären Luftspalt bildet, und mit einem Halsstück, das eine sich am Gehäuse abstützende Wendelfeder trägt, die den Anker in die Ruhelage drängt. Die Ventile können für zwei unterschiedliche Funktionen ausgelegt sein. Im einen Fall ist das Ventil bei stromlosem Magneten geschlossen ("stromlos zu") und im anderen Fall ist das Ventil bei stromlosem Magneten offen ("stromlos auf"). Für beide Ausführungsarten kann der gleiche Anker verwendet werden. Das wird später noch genauer erläutert werden.Developments of the invention are the subject of Subclaims. So it can be provided that the anchor cylindrical turned part with a plate-shaped head piece is the one with the housing of the electromagnet parasitic air gap, and with a neck piece that a helical spring supported on the housing, which the Anchor pushes into the rest position. The valves can hold two different functions can be designed. In one case the valve is closed when the magnet is de-energized ("de-energized to ") and in the other case the valve is deenergized Magnets open ("de-energized"). For both types the same anchor can be used. That will be later are explained in more detail.
Das Gehäuse des Elektromagneten weist in weiterer Ausbildung der Erfindung zweckmäßig zwei stirnseitige Halbschalen aus weichmagnetischem Material auf, zwischen denen konzentrisch eine zylindrische Magnetwicklung angeordnet ist und die über einen die Magnetwicklung umfassenden magnetischen Rückfluß verbunden sind. Die beiden Halbschalen können dabei durch einen aus nichtmagnetischem Material bestehenden Zylinder zu einer Baueinheit verbunden sein. Auf dieser Baueinheit, und zwar im Bereich des Zylinders, wird die Magnetwicklung angeordnet und ist dann getrennt auswechselbar. Beispielsweise wird der Spulenkörper der Magnetwicklung einfach aufgeschoben.The housing of the electromagnet points further Formation of the invention expediently two end Half shells made of soft magnetic material, between concentric with a cylindrical magnetic winding is arranged and via a magnetic winding comprehensive magnetic reflux are connected. The two Half shells can be made of a non-magnetic Material existing cylinder connected to a structural unit be. On this unit, in the area of Cylinder, the magnet winding is arranged and is then separately replaceable. For example, the bobbin simply put the magnet winding on.
Der Führungsstift für die Buchse kann im Gehäuse des Elektromagneten eingepreßt sein. Eine zentrale Bohrung des Führungsstiftes stellt den Zu- bzw. Abflußkanal dar.The guide pin for the socket can be in the housing of the Electromagnets are pressed. A central bore of the Guide pin represents the inflow and outflow channel.
Für die Ausbildung des Ventilsitzes bestehen mehrere Möglichkeiten. So besteht die Ringfläche zweckmäßig aus einer Kegelfläche des Führungsstiftes. Sie kann aber auch in Weiterbildung der Erfindung durch eine zentral im Gehäuse des Elektromagneten angeordnete Kugel mit einer axialen Bohrung gebildet sein. Beispielsweise lassen sich hier Kugeln für Kugellager verwenden, wobei die axiale Bohrung durch Funkenerosion hergestellt wird.There are several for the formation of the valve seat Opportunities. So the ring surface suitably consists of one Tapered surface of the guide pin. But you can also in Development of the invention by a centrally in the housing of Electromagnet arranged ball with an axial bore be educated. For example, balls for Use ball bearings with the axial bore through Spark erosion is produced.
Der Arbeitsluftspalt kann sich zwischen der Stirnfläche am Halsstück des Ankers einerseits und einer zentralen Stirnfläche des Elektromagnetgehäuses andererseits befinden. Durch verstellbare Anschläge kann eine Einstellung der Luftspaltweite erfolgen. Es kann aber auch vorgesehen sein, daß das Haltestück des Ankers sich zum Ende zu verjüngt und in einer hohlzylindrischen Erweiterung des Ankers angeordnet ist, deren stirnseitiger Rand mit einer angepaßten Ringfläche des Elektromagnetgehäuses den Arbeitsluftspalt bildet. Der elektromagnetisch wirksame Teil des Ankers ist dann im Bereich der hohlzylindrischen Erweiterung rohrförmig ausgebildet. Die Ringkante der zentralen Bohrung des Ankers am verjüngten Ende des Halsstücks kann dann das Sitzventil bilden, so daß sich dieses Ventil koaxial in der hohlzylindrischen Erweiterung befindet.The working air gap can vary between the End face on the neck piece of the anchor on the one hand and one central end face of the electromagnet housing on the other hand are located. An adjustment can be made using adjustable stops the air gap width. But it can also be provided be that the holding piece of the anchor tapers towards the end and in a hollow cylindrical extension of the armature is arranged, the front edge with an adapted Annular surface of the electromagnet housing the working air gap forms. The electromagnetically effective part of the armature is then tubular in the area of the hollow cylindrical extension educated. The ring edge of the central hole in the anchor at the tapered end of the neck piece, the seat valve can then form, so that this valve is coaxial in the hollow cylindrical extension is located.
Um zu vermeiden, daß bei großen Durchflußvolumina der Anker durch das an seiner Wandung entlangfließende Strömungsmittel mitgenommen wird, so daß das Ventil bei hohen Durchflüssen sich von selbst schließt und dadurch die Durchflußrate vorzeitig begrenzt wird, kann in Weiterbildung vorgesehen sein, daß die Ringkante der zentralen Bohrung des Ankers von einem ortsfesten Ring umgeben wird, der eine Umlenkung des Hydraulikstromes bewirkt und damit die auf die Wandung des Ankers ausgeübten Strömungskräfte kompensiert. Gleichzeitig wird dadurch erreicht, daß sich das Ventil für beide Durchflußrichtungen gleich verhält.To avoid that with large flow volumes Anchor through the one flowing along its wall Fluid is taken away, so the valve at high Flows through itself and thereby the Flow rate is limited prematurely, in continuing education be provided that the ring edge of the central bore of the Anchor is surrounded by a fixed ring, the one Deflection of the hydraulic flow and thus causes the Wall of the armature exerted flow forces compensated. At the same time it is achieved that the valve for both flow directions behave the same.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigtThe invention is described below with reference to Described embodiments. It shows
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Schnellschaltventil nach der Erfindung mit der Funktion "stromlos zu"; Fig. 1 "to de-energized" a longitudinal section through a quick-acting valve according to the invention with the function;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein abgewandeltes Schnellschaltventil gemäß Fig. 1 mit der Funktion "stromlos auf"; FIG. 2 shows a longitudinal section through a modified quick-switching valve according to FIG. 1 with the function "de-energized";
Fig. 3 und 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Schnellschaltventil nach der Erfindung mit der Funktion "stromlos auf" bzw. "stromlos zu"; Figures 3 and 4 another embodiment of a quick-switching valve according to the invention with the function "normally open" or "normally closed";
Fig. 5 und 6 ein drittes Ausführungsbeispiel für ein Schnellschaltventil nach der Erfindung mit der Funktion "stromlos auf" bzw. "stromlos zu", FIGS. 5 and 6 a third exemplary embodiment of a quick-acting valve according to the invention using the "normally open" or "normally closed",
Fig. 7 einen Ausschnitt eines Schnellschaltventils nach der Erfindung im Bereich des Sitzventils, Fig. 7 shows a detail of a quick-switching valve according to the invention in the area of the seat valve,
Fig. 8 ein viertes Ausführungsbeispiel für ein Schnellschaltventil nach der Erfindung mit der Funktion "stromlos auf". Fig. 8 shows a fourth embodiment of a quick-switching valve according to the invention with the function "de-energized".
Das Gehäuse 1 des Schnellschaltventils gemäß Fig. 1 und 2 weist zwei stirnseitige Halbschalen 1 a und 1 b aus weichmagnetischem Material auf. In der Halbschale 1 a ist mit Preßsitz ein zentraler Führungsstift 2 eingesetzt, auf dem längsverschiebbar ein buchsenförmiger Anker 3 gelagert ist. Eine Wendelfeder 4, die auf dem Halsteil des Ankers 3 angeordnet ist, stützt sich auf der Halbschale 1 b ab und drängt unter Anliegen am Kopfteil des Ankers 3 diesen in Richtung auf die Halbschale 1 a. Die stirnseitige Ringkante 5 der zentralen Bohrung 6 des Ankers 3 legt sich dann gegen eine Kegelfläche 7 des Führunsstiftes 2 und schließt das Ventil. Der Zu- bzw. Ablauf der Hydraulikflüssigkeit erfolgt durch eine Bohrung 8 des Führungsstiftes 2, an die sich eine Verengung 9 anschließt, die bei geöffnetem Ventil den Durchflußquerschnitt bestimmt. Es schließt sich eine Querbohrung 10 im Führungsstift 2 an, durch die die Flüssigkeit in einen Ringraum 11 und dann bei geöffnetem Ventil zu schrägen Ausfluß- oder Zuflußbohrungen 12 in der Halbschale 1 a strömen kann. Das Ventil ist druckausgleichend, so daß die Schaltzeiten nicht durch unterschiedliche Drücke beeinflußt werden.The housing 1 of the quick-switching valve according to Fig. 1 and 2 has two end half-shells 1 a and 1 b made of soft magnetic material. In the half-shell 1 a , a central guide pin 2 is inserted with a press fit, on which a sleeve-shaped armature 3 is mounted so as to be longitudinally displaceable. A helical spring 4 , which is arranged on the neck part of the armature 3 , is supported on the half-shell 1 b and urges the head part of the armature 3 in the direction of the half-shell 1 a while resting on the head part. The end ring edge 5 of the central bore 6 of the armature 3 then lies against a conical surface 7 of the guide pin 2 and closes the valve. The hydraulic fluid flows in and out through a bore 8 of the guide pin 2 , to which a constriction 9 adjoins which determines the flow cross section when the valve is open. There follows a transverse bore 10 in the guide pin 2 through which the liquid can flow into an annular space 11 and then with the valve open to oblique outflow or inflow bores 12 in the half-shell 1 a . The valve is pressure equalizing so that the switching times are not influenced by different pressures.
Die beiden Halbschalen sind durch einen Zylinder 13 aus nichtmagnetischem Material zu einer Baueinheit verbunden. Ein magnetischer Rückfluß erfolgt mittels eines U-förmigen Bügels 14, in welchem sich konzentrisch eine zylindrische Erregerspule 15 auf einem Spulenkörper 16 befindet. Die Spule 15, 16 kann als getrenntes Bauteil auf den Zylinder 13 aufgeschoben und gegebenenfalls ausgewechselt werden.The two half-shells are connected to a structural unit by a cylinder 13 made of non-magnetic material. A magnetic backflow takes place by means of a U-shaped bracket 14 , in which a cylindrical excitation coil 15 is concentrically located on a coil body 16 . The coil 15, 16 can be pushed onto the cylinder 13 as a separate component and, if necessary, replaced.
Bei Erregung der Spule 15 verläuft der magnetische Kraftfluß von der Halbschale 1 b über den Arbeitsluftspalt 17 zum Anker 3 und dann über einen parasitären Luftspalt 18 zur Halbschale 1 a. Der Bügel 14 stellt den Rückflußweg dar. Alle vorgenannten Teile mit Ausnahme der Luftspalte bestehen aus weichmagnetischem Material. Der Führungsstift 2 kann dagegen aus einem anderen Material im Hinblick auf möglichst gute Führungs- und Abdichteigenschaften gewählt werden. O-Ringe 19 sorgen nach dem Einpassen in ein entsprechend gestaltetes Gehäuse (nicht dargestellt) für die Abdichtung.When the coil 15 is excited, the magnetic force flow runs from the half-shell 1 b via the working air gap 17 to the armature 3 and then via a parasitic air gap 18 to the half-shell 1 a . The bracket 14 represents the return flow path. All of the above parts with the exception of the air gaps are made of soft magnetic material. The guide pin 2 , on the other hand, can be selected from a different material with regard to the best possible guiding and sealing properties. After fitting into an appropriately designed housing (not shown), O-rings 19 provide the seal.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 stellt eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 zur Erzielung der Funktion "stromlos auf" dar. Gleiche oder ähnliche Teile weisen die gleichen Bezugsziffern auf. Nachfolgend werden nur die Abänderungen gegenüber der Ausführung nach Fig. 1 näher beschrieben.The embodiment according to FIG. 2 represents a modification of the embodiment according to FIG. 1 in order to achieve the function “de-energized”. The same or similar parts have the same reference numbers. Only the modifications compared to the embodiment according to FIG. 1 are described in more detail below.
Der Anker 3 in Fig. 2 ist identisch mit dem Anker 3 in Fig. 1. Er ist lediglich um 180° gedreht und wiederum mit seiner zentralen Bohrung 6 auf dem Führungsstift 2 gelagert. Die Wendelfeder 4 stützt sich jetzt an der Halbschale 1 a ab und drängt den Anker gegen einen Anschlag 20, der auf dem Führungsstift 2 festgelegt ist. Im stromlosen Zustand ist dann die Ringkante 5 der zentralen Bohrung 6 von der Kegelfläche 7 des Führungsstiftes 2 abgehoben, und das Ventil ist offen. Der Arbeitsluftspalt 17 befindet sich jetzt auf der gleichen Seite wie die Ringkante 5. Die Einstellung des Arbeitsluftspaltes kann einfach dadurch erfolgen, daß nach dem Einpressen des Führungsstiftes 2 in die Halbschale 1 a der Anker 3 mit der Wendelfeder 4 auf den Führungsstift 2 aufgeschoben und dann der Anschlag 20 unter Zwischenlage eines losen Blechstreifens (nicht gezeigt) gegen den Anker 3 gepreßt und festgelegt wird. Nach Entfernen des Blechstreifens entsteht dann der richtige Arbeitsluftspalt 17 und damit der richtige Ventilhub, der der Dicke des entfernten Blechstreifens entspricht.The armature 3 in FIG. 2 is identical to the armature 3 in FIG. 1. It is only rotated by 180 ° and, in turn, is mounted on the guide pin 2 with its central bore 6 . The helical spring 4 is now supported on the half-shell 1 a and urges the armature against a stop 20 which is fixed on the guide pin 2 . In the de-energized state, the ring edge 5 of the central bore 6 is then lifted off the conical surface 7 of the guide pin 2 , and the valve is open. The working air gap 17 is now on the same side as the ring edge 5 . The setting of the working air gap can be done simply by pushing the guide pin 2 into the half-shell 1 a of the armature 3 with the helical spring 4 on the guide pin 2 and then the stop 20 with the interposition of a loose sheet metal strip (not shown) against the anchor 3 is pressed and fixed. After the sheet metal strip has been removed, the correct working air gap 17 is created, and thus the correct valve lift, which corresponds to the thickness of the sheet metal strip removed.
Die Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 3 und 4 sind wiederum bezüglich gleicher oder ähnlicher Teile wie in den Fig. 1 und 2 mit den gleichen Bezugszeichen versehen.The exemplary embodiments according to FIGS. 3 and 4 are again provided with the same reference numerals with respect to the same or similar parts as in FIGS. 1 and 2.
Abweichend von den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1 und 2 erfolgt bei den Ventilen gemäß Fig. 3 und 4 der Durchfluß von der einen zur anderen Seite des Ventils, wie die eingezeichneten Pfeile andeuten. Die Durchströmung kann auch in umgekehrter Richtung erfolgen. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist das Ventil im stromlosen Zustand geöffnet, weil die Wendelfeder 4 den Anker 3 auf dem Führungsstift 2 in der Zeichnung nach rechts drückt, so daß sich die Ringkante 5 von der Kegelfläche 7 des Führungsstiftes 2 löst. Wiederum begrenzt ein Anschlag 20 die Weite des Arbeitsluftspaltes 17 und damit den Hub des Ventils. Der magnetische Rückfluß erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel über einen Blechring 34, der die beiden Halbschalen 1 a und 1 b verbindet.Occurs deviating from the embodiments shown in FIGS. 1 and 2 in the valves according to FIGS. 3 and 4, the flow of the indicate a to the other side of the valve, such as illustrated arrows. The flow can also take place in the opposite direction. In the embodiment according to FIG. 3, the valve is open in the currentless state, because the coil spring 4 urges the armature 3 on the guide pin 2 in the drawing to the right, so that the annular edge 5 separates from the conical surface 7 of the guide pin 2. Again, a stop 20 limits the width of the working air gap 17 and thus the stroke of the valve. The magnetic reflux takes place in this embodiment via a sheet metal ring 34 , which connects the two half-shells 1 a and 1 b .
Fig. 4 zeigt die Abwandlung des Ventils gemäß Fig. 3 zur Erzielung der Funktion "stromlos zu". Der Führungsstift 2 ist hier in die rechte Halbschale 1 a eingepreßt, und der Anker 3 wird mit seiner Ringkante 5 durch die Wendelfeder 4 gegen die Kegelfläche 7 des Führungsstiftes 2 gedrängt. Der Arbeitsluftspalt 17 liegt zwischen der linken Stirnfläche des Ankers 3 und einem zylindrischen Fortsatz 21 der Halbschale 1 b. Der Anschluß an das Ventil gemäß Fig. 3 und 4 kann auch mittels eines Gewindes auf einer oder beiden Seiten erfolgen, wie das Ventil auf der linken Seite in Fig. 4 zeigt. FIG. 4 shows the modification of the valve according to FIG. 3 to achieve the “normally closed” function. The guide pin 2 is pressed into the right half-shell 1 a here, and the armature 3 is pushed with its ring edge 5 by the coil spring 4 against the conical surface 7 of the guide pin 2 . The working air gap 17 lies between the left end face of the armature 3 and a cylindrical extension 21 of the half-shell 1 b . The connection to the valve according to Fig. 3 and 4 may also be by means of a thread on one or both sides take place, as the valve on the left side in Fig. 4.
Die Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 5 und 6 entsprechen in wesentlichen Teilen den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 2 bzw. 1. Die Führung des Ankers 3 sowie auch der Ventilsitz sind jedoch abgewandelt. In der linken Halbschale 1 b ist ein abgewandelter Führungsstift 22 festgelegt, der gleichzeitig auch für die Abdichtung gegen den Anker 3 sorgt. Der Führungsstift 22 kann beispielsweise aus Kunststoff oder aus Metall mit eingelegten O-Ringen (nicht gezeigt) zur Abdichtung bestehen. Die Ringkante 5 des Ankers 3 wirkt mit einer Stahlkugel 24 zusammen, die in der Halbschale 1 a festgelegt ist. Die Kugel 24 weist eine zentrale Bohrung 25 auf, durch die die Hydraulikflüssigkeit in die zentrale Bohrung 6 des Ankers 3 strömt. Bei geöffnetem Ventil kann dann die Flüssigkeit durch die Bohrungen 12 abströmen.The exemplary embodiments according to FIGS. 5 and 6 correspond in substantial parts to the exemplary embodiments according to FIGS. 2 and 1. However, the guidance of the armature 3 and also the valve seat have been modified. In the left half-shell 1 b , a modified guide pin 22 is fixed, which also ensures the seal against the armature 3 . The guide pin 22 can for example consist of plastic or metal with inserted O-rings (not shown) for sealing. The ring edge 5 of the armature 3 interacts with a steel ball 24 which is fixed in the half-shell 1 a . The ball 24 has a central bore 25 through which the hydraulic fluid flows into the central bore 6 of the armature 3 . When the valve is open, the liquid can then flow out through the bores 12 .
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 erfüllt die Funktion "stromlos auf", weil die Wendelfeder 4 den Anker 3 mit seiner Ringkante 5 von der Kugel 24 wegdrängt (in der Zeichnung nach links). Dagegen wird der Anker 3 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 mit seiner Ringkante 5 in Richtung zur Kugel 24 gedrängt (in der Zeichnung nach rechts), so daß das Ventil im stromlosen Zustand geschlossen ist.The embodiment of FIG. 5 performs the function "normally open" because the coil spring 4 wegdrängt the armature 3 with its annular edge 5 of the ball 24 (in the drawing to the left). In contrast, the armature 3 in the exemplary embodiment according to FIG. 6 is pushed with its ring edge 5 in the direction of the ball 24 (to the right in the drawing), so that the valve is closed in the currentless state.
In Fig. 7 ist eine Abwandlung der Schnellschaltventile nach der Erfindung im Bereich des Sitzventils dargestellt. Der Anker 3 weist in Verlängerung seiner zentralen Bohrung 6 einen Kragen 30 auf, der an seiner Stirnfläche die Ringkante 5 besitzt. Diese wirkt wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen mit der Kegelfläche 7 des Führungsstiftes 2 zusammen. Wenn bei geöffnetem Ventil Hydraulikflüssigkeit durch den Spalt zwischen der Ringkante 5 und der Kegelfläche 7 strömt, so bewirkt diese Strömung eine Mitnahme des Ankers 3 in der Strömungsrichtung, beispielsweise für die mit ausgezogenen Pfeilen dargestellte Strömungsrichtung nach rechts in der Ansicht gemäß Fig. 7. Dadurch würde sich das Ventil bei hohen Durchflußraten von selbst zuziehen. Um eine solche Beschränkung der Durchflußrate zu vermeiden, ist auf dem Führungsstift 2 ortsfest ein Ring 31 angeordnet, der die Hydraulikflüssigkeit nach Verlassen des Dichtspaltes zwischen der Ringkante 5 und der Kegelfläche 7 umlenkt (in der Zeichnung nach links), so daß eine kompensierende Mitnahme des Ankers 3 erfolgt. Die Durchströmungsraten können dadurch wesentlich erhöht werden. Außerdem verhält sich das Ventil gemäß Fig. 7 für beide Durchflußrichtungen gleich. Die Ausbildung gemäß Fig. 7 kann bei allen Ausführungsbeispielen verwirklicht werden.In Fig. 7 a modification of the switching valves is shown according to the invention in the area of the poppet valve. In the extension of its central bore 6 , the armature 3 has a collar 30 which has the ring edge 5 on its end face. As in the exemplary embodiments described above, this interacts with the conical surface 7 of the guide pin 2 . If, when the valve is open, hydraulic fluid flows through the gap between the ring edge 5 and the conical surface 7 , this flow causes the armature 3 to be entrained in the flow direction, for example for the flow direction shown with solid arrows to the right in the view according to FIG. 7 the valve would close automatically at high flow rates. In order to avoid such a restriction of the flow rate, a ring 31 is fixedly arranged on the guide pin 2 , which deflects the hydraulic fluid after leaving the sealing gap between the ring edge 5 and the conical surface 7 (to the left in the drawing), so that a compensating entrainment of the Anchor 3 takes place. The flow rates can be increased significantly. In addition, the valve according to FIG. 7 behaves the same for both flow directions. The embodiment according to Fig. 7 can be realized in all embodiments.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 mit der Funktion "stromlos auf" ist der Anker 3 im Bereich des Halsstückes mit einer kegelförmigen Verjüngung versehen, an deren Ende die Ringkante 5 der Bohrung 6 zusammen mit der Kegelfläche 7 das Sitzventil bildet. Das verjüngte Ende des Ankers 3 erfüllt außerdem die Funktion des Kragens 30 gemäß Fig. 7 und wird ebenfalls von einem ortsfesten Ring 31 umgeben. Auf dem Halsstück des Ankers 3 ist koaxial ein Hohlzylinder oder Topf 36 angeordnet, dessen stirnseitige Randfläche 37 den Arbeitsluftspalt 17 definiert. Neben der Strömungskraftkompensation wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 bewirkt die Verjüngung 35 einen besseren Druckausgleich dadurch, daß die auftretende Geschwindigkeitskomponente sehr schnell ihren Einfluß verringert. Außerdem ermöglicht die Verlagerung des Arbeitsluftspaltes 17 zum Außendurchmesser hin eine Trennung der Ventilfunktion von der Magnetfunktion.In the embodiment according to FIG. 8 with the function "de-energized", the armature 3 is provided in the region of the neck piece with a conical taper, at the end of which the ring edge 5 of the bore 6 forms the seat valve together with the conical surface 7 . The tapered end of the armature 3 also fulfills the function of the collar 30 according to FIG. 7 and is also surrounded by a stationary ring 31 . A hollow cylinder or pot 36 is arranged coaxially on the neck piece of the armature 3 , the end face 37 of which defines the working air gap 17 . In addition to the flow force compensation as in the exemplary embodiment according to FIG. 7, the taper 35 brings about a better pressure compensation in that the speed component that occurs very quickly reduces its influence. In addition, the displacement of the working air gap 17 towards the outside diameter enables the valve function to be separated from the magnet function.
Claims (13)
daß der Anker Teil des Kerns ist und als Buchse (3) mit einer zentralen Bohrung (6) auf einem festen Führungsstift (2, 22) längsverschiebbar gelagert ist und
daß eine Ringkante (5) der zentralen Bohrung (6) mit einer gehäusefesten Ringfläche (7, 24) das Sitzventil bildet.1. Electromagnetically actuated, hydraulic quick-switching valve with at least one pressure-relieved seat valve and an electromagnet, the core of which forms a working air gap with an armature that actuates the valve, characterized in that
that the anchor is part of the core and as a bushing ( 3 ) with a central bore ( 6 ) on a fixed guide pin ( 2, 22 ) is mounted for longitudinal displacement and
that an annular edge ( 5 ) of the central bore ( 6 ) with an annular surface ( 7, 24 ) fixed to the housing forms the seat valve.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: LIEBHERR-AEROSPACE LINDENBERG GMBH, 88161 LINDENBE |
|
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |