DE3938896A1 - Elektromagnetisches steuerventil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagneti­ sches Steuerventil zur Steuerung eines Druckmittel­ flusses gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Elektromagnetische Steuerventile sind bereits be­ kannt und werden zum Beispiel zur Steuerung von au­ tomatischen Getrieben im KfZ-Bereich eingesetzt.

Aus dem DE-GM 82 20 790 ist ein Druckregler zur Re­ gelung von hydraulischen Drücken bekannt, bei dem nach Art eines Magnetventils ein Anker ausgelenkt wird, der an einem Steuerkolben angreift, der in einem Verteilergehäuse gleitend den Zu- und Ablauf verschiedener Kanäle freigibt oder versperrt.

Derartige Schieberventile neigen jedoch durch Fer­ tigungsungenauigkeiten oder Schmutz zum Verblocken und zeigen hohe Verschleißanfälligkeit an Gleitflä­ chen und Steuerkanten des Steuerkolbens.

Es ist auch bekannt, derartige Steuerventile als Sitzventile auszuführen, bei denen es jedoch häufig durch Querkräfte auf Anker und Ventilschließglied infolge Reibung zu einer deutlichen Hysteresever­ größerung und damit verbundener Druckkennlinienver­ änderung oder durch Verkanten zu Druckkennlini­ ensprüngen kommt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Steuerventil derart zu gestalten, daß oben be­ schriebene Nachteile nicht mehr auftreten.

Die mit der Erfindung erreichten Vorteile liegen insbesondere darin, daß im Falle einer einseitigen Anlage des Ankers während des Betriebes des Ventils oder durch eine Kippbewegung des Ankers keine Quer­ kräfte auf das Ventilglied übertragen werden. Es ist außerdem von Vorteil, daß keine sehr engen To­ leranzen für Anker und Führungsbohrung zugrundege­ legt werden müssen, wodurch Kosten gemindert wer­ den.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend be­ schrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Steuerventil,

Fig. 2 einen Teilschnitt einer weiteren Ausführungsform eines Steuerventils.

Die Fig. 1 zeigt ein Steuerventil 1, das ein zylindrisches Ventilgehäuse 2 als Rückschlußgehäuse aufweist, in dem eine Magnetspule 3, ein Kern 4 und ein von einer Führungsbohrung 5 eines Rück­ schlußtopfes 6 geführter Kugelanker 7 angeordnet sind. Unterhalb des Ankers 7 schließt sich koaxial ein Anschlußstück 8 an, das mit einer zylindrischen Bohrung 9 einen Ölraum bildet zur Aufnahme einer Ventilnadelführung 10 und eines in dieser inte­ grierten Ventilsitzkörpers 11.

Über eine Zulaufbohrung 12 gelangt Druckmittel in den Ölraum 9 und von dort über Ablaufbohrungen 13 zu einem nicht dargestellten Verbraucher be­ ziehungsweise über Kanäle 14 in der Ventilnadelfüh­ rung 10 und einen Ventilsitz 15 im Ventilsitzkörper 11 zurück zu einem nicht dargestellten Tank.

Der Anker 7 weist mittig eine in axialer Richtung verlaufende Bohrung 16 auf, durch die ein als Ven­ tilstange oder -nadel ausgeführtes Ventilglied 17 mit radialem Spiel hindurchragt. Dabei weist die Ventilstange 17 an ihrem einen Ende ein kugelförmi­ ges Ventilschließglied 18 auf, das mit dem Ventil­ sitz 15 zusammenwirkt, und bildet mit ihrem anderen Ende mit einem angeformten oder aufgepreßten Bund 19 einen Anschlag für den Anker 7, wobei die Auf­ lageflächen von Bund 19 und Anker 7 einen Flachsitz bilden. Eine Ventilfeder 20 stützt sich einerseits auf dem Bund 19 und andererseits auf einer in einer Bohrung 21 des Kerns 4 angeordneten Einstell­ schraube 22 mit einer Kontermutter 23 ab, die der Einstellung der Ventilfederkraft dient.

Das Anschlußstück 8 weist auf der dem Ventilsitz 15 gegenüberliegenden Seite eine Öffnung 24 auf, die einen Stopfen 25 mit einer Bohrung 26 zur Durchfüh­ rung der Ventilstange 17 aufnimmt. Der Stopfen 25 weist einen Kragen 27 auf zur Führung einer Anker­ feder 28, die sich an einer Abflachung 29 der Un­ terseite des Kugelankers 7 abstützt. Dabei ist das radiale Spiel zwischen Ventilstange 17 und Stopfen 25 so bemessen, daß der Ankerraum ausreichend mit Druckmittel versorgt ist, jedoch der Druckmittel­ hauptstrom am Ankerraum vorbeigeführt wird.

Um zu verhindern, daß Schmutzteilchen durch den Ringspalt zwischen Ventilstange 17 und Stopfen 25 in den Ankerraum gelangen, ist im Ölraum 9 ein Fil­ ter 30 angeordnet.

Stromlos liegt die Ventilnadel 17 des Steuerventils 1 mit ihrem Ventilschließglied 18 aufgrund der Kraft der Ventilfeder 20 auf dem Ventilsitz 15 und verschließt den Rücklauf des Druckmittels in den Tank.

Die Ankerfeder 28 ist in ihrer Kraft vernachlässig­ bar, sie hat lediglich die Aufgabe, den Anker 7 in Berührung mit dem Bund 19 zu halten.

Die Ankerfeder 28 kann aber auch ganz entfallen, wobei dann der Anker 7 im unteren Bereich der Füh­ rungsbohrung 5 aufliegt und erst bei Bestromung des Steuerventils unter Gewinnung einer kinetischen En­ ergie an den Bund 19 anschlägt und die Ventilnadel 17 vom Ventilsitz 15 hebt.

Wird das Steuerventil bestromt, bewegt sich der An­ ker 7 in Richtung Kern 4, hebt die Ventilnadel 17 gegen die Kraft der Ventilfeder 20 vom Ventilsitz 15 und gibt somit den Rücklaufanschluß zum Tank (figürlich nicht dargestellt) mehr oder weniger frei in Abhängigkeit der zugeführten elektrischen Energie.

Für den Fall, daß sich der Anker 7 einseitig an die Wandung der Ankerführungsbohrung 5 anlegt, kann er sich durch die Entkoppelung von Anker 7 und Ventil­ nadel 17 radial auf dem Flachsitz zwischen Bund 19 und Anker 7 aus der Mittelachse verschieben, wo­ durch die Ventilnadel 17 weitgehendst querkraftfrei bleibt und ein Klemmen derselben vermieden wird.

In einer weiteren Ausgestaltung eines Steuerventils nach Fig. 2 stützt sich ein kugelförmig ausgebildeter Bund 31 im Bereich der Ankermitte in einem Sackloch 32 des hier tonnenförmig ausgeführ­ ten Ankers 7 ab, wodurch im Falle eines Kippens des Ankers 7 die Ventilnadel 17 weitgehendst querkraft­ frei gehalten wird.

Um auch noch bei einer Vergrößerung des Kippberei­ ches des Ankers 7 die Ventilnadel weitgehendst querkraftfrei zu halten, ist die axiale Bohrung 16 ausgehend vom Sitz des Bundes 31 der Ventilstange 17 zunehmend radial erweitert.

Die übrigen Bauteile sind wie in Fig. 1 beschrieben und angeordnet.

Claims (6)

1. Elektromagnetisches Steuerventil zur Steuerung des Druckmittelflusses mit einem Gehäuse zur Aufnahme einer Magnetspule, eines Magnetankers und eines Ventilgliedes, und einem mit dem Gehäuse verbun­ denen Anschlußstück mit Zu- und Ablauföffnungen für das Druckmittel, in dem ein Venilsitz angeordnet ist, der von dem durch eine Feder belasteten Ven­ tilglied kontrolliert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (7) in einer Führungsbohrung (5) ei­ nes Rückschlußtopfes (6) linienförmig geführt wird und eine Bohrung (16) in axialer Richtung aufweist, durch die das Ventilglied (17) mit radialem Spiel hindurchragt, wobei das Ventilglied (17) mit einem auf der dem Ventilsitz (15) gegenüberliegenden Seite angeordneten Bund (19/31) einen Anschlag für den Anker (7) bildet.

2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Anker (7) kugel- oder tonnenförmig ausgeführt ist.

3. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Ventilglied (17) als Ventilnadel oder -Stange ausgeführt ist, dessen Ventilschließglied (18) kugelförmig ausgebildet ist.

4. Steuerventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich Bund (19) und Anker (7) mit einem Flachsitz aneinander abstützen.

5. Steuerventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß sich der Bund (31) im Bereich der Anker­ mitte abstützt und kugelig ausgeführt ist.

6. Steuerventil nach Anspruch 1, 2 oder 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die axiale Bohrung (16) ausgehend vom Sitz des Bundes (31) zunehmend radial erweitert ist.