DE4020164A1

DE4020164A1 - Electromagnetically actuated valve - has magnetostrictive actuator rod under tension from spring

Info

Publication number: DE4020164A1
Application number: DE19904020164
Authority: DE
Inventors: Dalibor Zaviska
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1990-06-25
Filing date: 1990-06-25
Publication date: 1992-01-02

Abstract

The electromagnetically actuated valve has, in its housing bore, an actuator which passes through the core of one or more electric coils. The actuator (1) is a rod of magnetostrictive material, e.g. Tb0.3Dy0.7Fe1.93, (Terfenol D). The actuator (1) is pref. pressed against the rear wall (5) of the housing bore by a compression spring (4) mounted on the front wall (6) of the housing bore. A valve closing member (7) may be fixed to the actuator end facing the valve chamber (10) for closing a first connection channel (A) axially connected to the valve chamber. USE/ADVANTAGE - As two-way valve or three-way valve in pneumatic and hydraulic systems (e.g. in brake units). Simple construction, small (radial dimension) has rapid response and linear characteristic. Suitable for use as a proportional valve.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Ventil der aus dem Oberbegriff des Anspruches 1 hervorgehenden Gattung.The invention relates to an electromagnetic valve genus emerging from the preamble of claim 1.

In bekannten elektromagnetisch betätigten Ventilen befindet sich im Kern einer Spule ein Magnetanker, welcher von einem durch einen Spulenstrom aufgebautes Magnetfeld axial verschoben werden kann. Axial im Magnetanker ist in der Regel ein Ventilkolben befestigt, welcher sich mit dem Magnetanker bewegt und so zumindest mittelbar die Ventilanschlüsse öffnet oder schließt. Solche Magnetventile haben bedeutende Nachteile. Der Magnetanker nimmt ein beträchtliches Volumen in Anspruch, was eine große radiale Ausdehnung des Ventils bewirkt. Auch spricht das Ventil erst verzögert auf Signaländerungen an. Die Abdichtung des Kolbens erweist sich als schwierig, weil die geringen Verstellkräfte nur minimale Reibung erlauben. Schließlich sind aufgrund der schlechten Dosierbarkeit des Ventilhubes oftmals aufwendige Schieberventile nötig.Located in known electromagnetically operated valves there is a magnetic armature in the core of a coil, magnetic field built up axially by a coil current can be moved. Axial in the magnet armature is in the Usually a valve piston attached, which is with the Magnetic armature moves and so at least indirectly Valve connections open or close. Such solenoid valves have significant disadvantages. The magnet armature takes one considerable volume, which is a large radial Expansion of the valve causes. The valve also speaks only delayed to signal changes. Sealing the Kolbens turns out to be difficult because of the minor Allow only minimal friction. In the end are due to the poor meterability of the valve stroke often complex slide valves necessary.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, mit einem sehr einfachen Ventilaufbau hohe Funktionalität zu erreichen unter Umgehung aller vorher beschriebenen Nachteile herkömmlicher Magnetventile.The object of the present invention is with high functionality for a very simple valve construction reach bypassing all previously described Disadvantages of conventional solenoid valves.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale erfüllt. This task is carried out in the characterizing part of the Claim 1 features met.

Das Prinzip der vorliegenden Erfindung beruht also auf der Ausnutzung des magnetostriktiven Effekts für die Ventilbetätigung. Ein Stab aus magnetostriktivem Material, z. B. Tb_0,3 Dy_0,7 Fe_1,93 (bekannt als Terfenol D), an den in axialer Richtung ein Magnetfeld angelegt wird, nimmt an Länge zu und an Dicke ab, so daß sein Volumen in erster Näherung konstant bleibt. Das Material reagiert sofort auf Änderungen des Magnetfeldes, wobei das Ausmaß der Formänderung von der Stärke des Magnetfelds abhängt und von einer stromdurchflossenen Spule gesteuert werden kann. Da dieser Effekt unter axialem mechanischen Druck größer ausfällt, empfiehlt sich die Beaufschlagung mit einer Vorspannfeder.The principle of the present invention is based on the utilization of the magnetostrictive effect for valve actuation. A rod made of magnetostrictive material, e.g. B. Tb _0.3 Dy _0.7 Fe _1.93 (known as Terfenol D), to which a magnetic field is applied in the axial direction, increases in length and in thickness, so that its volume remains constant in the first approximation. The material reacts immediately to changes in the magnetic field, the extent of the change in shape depending on the strength of the magnetic field and can be controlled by a current-carrying coil. Since this effect is greater under axial mechanical pressure, it is recommended to apply a preload spring.

Besonders einfach gestaltet sich ein Zwei-Wege-Ventil. Ein vorzugsweise stabförmiger Aktor aus magnetostriktivem Werkstoff befindet sich in einer Bohrung eines Ventilgehäuses. Er ist zumindest teilweise von mindestens einer elektrischen Spule radial umgeben. Diese liegt in einem Ringraum der Ventilbohrung und kann in nichtmagnetisches Material eingebettet sein. Eine der Stirnseiten des Aktors liegt an der Rückwand der Bohrung im Anschlag. Die andere Stirnseite wird von einer Druckfeder beaufschlagt, die sich an der vorderen Wand der Bohrung abstützt. Als Druckfeder bietet sich eine Tellerfeder oder eine Tellerfedersäule aufgrund ihrer kleinen axialen Ausdehnung. Mindestens einer der Anschlußkanäle des Ventils befindet sich in der vorderen Wand der Bohrung. Der andere Anschlußkanal mündet in radialer oder auch in axialer Richtung in den axialen Bereich der Bohrung, der von der Druckfeder bei stromloser Spule aufgespannt wird. Als Ventilschließglied dient vorzugsweise eine Kugel oder Halbkugel, die unmittelbar oder mittels eines axial ausgerichteten Stößels an der Feder beaufschlagten Stirnseite des Aktors befestigt ist und bei stromdurchflossener Spule auf der Öffnung eines axial mündenden Anschlußkanals druckdicht aufliegt. Bei stromloser Spule ist der Aktor kürzer, so daß die Kugel von der Öffnung abgehoben und das Ventil geöffnet ist. Ein solches Ventil kann in pneumatischen und hydraulischen Systemen Anwendung finden. Die Bohrungsabschnitte der Spule und der Druckfeder werden zweckmäßigerweise voneinander abgedichtet. Als Abdichtung können bedenkenlos gebräuchliche reibungsbehaftete Dichtringe verwendet werden, da die Verstellkräfte des Aktors sehr groß sind und die Formänderung so klein, daß in jeder Phase Dichtheit gewährleistet ist. Unter Umständen kann auf die Abdichtung des Aktors im Gehäuse verzichtet werden. Dann ist jedoch die Zuführung der Anschlußkabel der elektrischen Spule dicht auszuführen.A two-way valve is particularly simple. A preferably rod-shaped actuator made of magnetostrictive Material is in a hole in a Valve housing. It is at least partially of at least radially surrounded by an electrical coil. This is in an annulus of the valve bore and can in embedded non-magnetic material. One of the The front of the actuator lies on the back wall of the hole in the Attack. The other end is a compression spring acts on the front wall of the bore supports. A plate spring or is available as a compression spring a disc spring column due to its small axial Expansion. At least one of the connection channels of the valve is in the front wall of the hole. The other Connection channel opens in the radial or axial Direction in the axial area of the bore, from the Compression spring is clamped when the coil is de-energized. As Valve closing member is preferably a ball or Hemisphere directly or by means of an axial aligned plunger applied to the spring Front of the actuator is attached and at current-carrying coil on the opening of an axial opening connection channel is pressure-tight. At currentless coil, the actuator is shorter, so that the ball of lifted off the opening and the valve is open. A such valve can be used in pneumatic and hydraulic Systems. The bore sections of the coil and the compression spring are expediently from each other sealed. As a seal you can safely commonly used friction rings used be because the adjustment forces of the actuator are very large and the shape change so small that tightness in every phase is guaranteed. Under certain circumstances, the seal of the actuator in the housing. Then, however the supply of the connection cables of the electrical coil tight to execute.

Das Ventil ist aufgrund der geringen Formänderung des Aktors und des daraus resultierenden kleinen Öffnungsquerschnittes nur für kleine Volumenströme und bzw. oder hohe Drücke, wie z. B. in Bremsanlagen geeignet. Niedrige Fluidviskosität ist von Vorteil.The valve is due to the slight change in shape of the Actuator and the resulting small Opening cross section only for small volume flows and / or or high pressures, e.g. B. suitable in braking systems. Low fluid viscosity is an advantage.

Da der magnetostriktive Aktor gleichzeitig die Funktion des Magnetankers und des Ventilkolbens ausübt, kann die radiale Ausdehnung des Ventils vergleichsweise klein bemessen sein. Außerdem spricht es auf Signaländerungen der elektrischen Spule schneller an als ein herkömmliches Magnetventil. Da die Kennlinie der Längenänderung über einen großen Bereich linear zum Magnetfeld verläuft, ist der Ventilhub gut dosierbar, so daß auch eine Verwendung als Proportionalventil in Frage kommt.Since the magnetostrictive actuator also functions as Magnetic armature and the valve piston exerts the radial Expansion of the valve should be comparatively small. It also speaks to signal changes in the electrical Coil faster than a conventional solenoid valve. There the characteristic of the change in length over a large area The valve lift is good linearly to the magnetic field dosable so that it can also be used as Proportional valve comes into question.

Die Schaltlogik des Ventils kann umgekehrt werden, indem mindestens ein Dauermagnet zusätzlich in das Gehäuse eingebaut wird, welcher das für die Schließung notwendige axiale Magnetfeld erzeugt. Die Ventilöffnung erfolgt dann durch ein entgegengesetztes etwa gleichgroßes Magnetfeld, das über den Spulenstrom aufgebaut wird.The switching logic of the valve can be reversed by at least one permanent magnet in the housing is installed, which the necessary for the closure axial magnetic field generated. The valve then opens by an opposite magnetic field of approximately the same size, that is built up via the coil current.

Befinden sich beide Anschlußkanäle des Zwei-Wege-Ventils in der vorderen Wand der Gehäusebohrung, können sie gleichzeitig geöffnet bzw. geschlossen werden, wenn als Ventilschließglied eine elastische Scheibe verwendet wird. Zur mechanischen Vorspannung kann sich in einem Hohlraum des Aktors eine Druckfeder befinden, welche den Aktor gegen die Rückwand der Bohrung drückt und von einem Stempel abgestützt wird. der an einem Bolzen befestigt ist, welche durch eine Axialbohrung des Aktors verlaufend an der Rückwand der Bohrung befestigt ist, beispielsweise durch Einschrauben.Both connection channels of the two-way valve are in the front wall of the housing bore, they can can be opened or closed at the same time if as An elastic washer is used to close the valve. Mechanical pre-stressing can occur in a cavity of the actuator are a compression spring which opposes the actuator the back wall of the hole presses and from a stamp is supported. which is attached to a bolt, which through an axial bore of the actuator running on the Back wall of the hole is attached, for example by Screw in.

Mit wenigen zusätzlichen Mitteln gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel läßt sich ein Drei-Wege-Ventil realisieren. Mindestens zwei der drei Anschlüsse befinden sich dann in der vorderen Wand der Ventilbohrung. Ihre Öffnungen sind als Sitzventile ausgebildet. Die genaue Ausgestaltung des Drei-Wege-Ventils ist im Unteranspruch 8 angegeben. Es ist mit den gleichen Vorteilen verbunden, wie die vorher beschriebenen Zwei-Wege-Ventile. Auch hierbei kann die Schaltlogik durch einen eingebauten Dauermagneten umgekehrt werden.With few additional resources compared to the first Embodiment can be a three-way valve realize. At least two of the three ports are located then in the front wall of the valve bore. Your Openings are designed as seat valves. The exact Design of the three-way valve is in the dependent claim 8 specified. It has the same benefits as the two-way valves previously described. Here too the switching logic can be done by a built-in permanent magnet be reversed.

Einige Beispiele der verschiedenen Ausführungsformen geben die anhängenden Zeichnungen. Es zeigt:Give some examples of the different embodiments the attached drawings. It shows:

Fig. 1 erfindungsgemäßes magnetostriktives Zwei-Wege-Ventil Fig. 1 inventive magnetostrictive two-way valve

Fig. 2 erfindungsgemäßes magnetostriktives Zwei-Wege-Ventil mit umgekehrter Schaltlogik, Fig. 2 according to the invention magnetostrictive two-way valve with a reversed switching logic,

Fig. 3 erfindungsgemäßes Zwei-Wege-Ventil in anderer Ausführung Fig. 3 inventive two-way valve in another version

Fig. 4 erfindungsgemäßes magnetostriktives Drei-Wege-Ventil. Fig. 4 inventive magnetostrictive three-way valve.

Die Fig. 1 und 2 zeigen jeweils die Ventilposition bei stromloser Spule. Figs. 1 and 2 show, respectively, the valve position at currentless coil.

Zunächst sei auf Fig. 1 Bezug genommen. Der magnetostriktive Aktor 1 ist zylinderförmig ausgebildet und befindet sich in einer Bohrung seines Gehäuses 3. Mit einer Stirnseite liegt er an der Rückwand 5 der Bohrungen im Anschlag. Über einen weiten Bereich des axialen Bohrungsabschnittes y ist er von einer elektrischen Spule 2 umgeben, welche sich im Ringraum 9 der Bohrung befindet und in nichtmagnetischem Werkstoff eingebettet sein kann. Die Spule 2 wird von der Steuer- oder Regeleinheit R mit Spannung versorgt. An der der Rückwand 5 gegenüberliegenden Stirnseite weist der magnetostriktive Aktor 1 einen axialen Stößel 8 mit daran befestigter Ventilkugel 7 als Ventilschließglied auf. Diese sind von einer Druckfeder 4 umgeben, welche sich an der vorderen Wand 6 der Bohrung abstützt und den magnetostriktiven Aktor gegen seinen Anschlag drückt. Obwohl als Spiralfeder gezeichnet, wird sie sinnvoller als Tellerfeder oder Tellerfedersäule realisiert. Am von der Druckfeder 4 aufgespannten Ventilraum 10 befinden sich zwei Anschlußkanäle A und B. Anschlußkanal B führt radial vom Ventilraum 10 weg und Anschlußkanal A axial, wobei seine Mündung zum Ventilraum 10 als Ventilsitz für die Ventilkugel 7 fungiert. Der vordere axiale Bohrungsabschnitt x ist gegen den hinteren axialen Bohrungsabschnitt y durch einen Dichtring 11 im Ringraum 12 abgedichtet. Wird die elektrische Spule 2 von der Steuer- oder Regeleinheit R nun mit Spannung beschaltet und von Strom durchflossen, baut sich ein axiales Magnetfeld auf, so daß die Länge des magnetostriktiven Aktors 1 gegen die Druckfeder 4 um den Ventilhub h zunimmt und die Ventilkugel 7 den Anschlußkanal A verschließt. Die Positionen im axialen Bohrungsabschnitt x entsprechen dann denen in Fig. 2. Das Ventil in Fig. 1 wird durch Abschalten des Spulenstroms wieder geöffnet, wobei die Druckfeder 4 den magnetostriktiven Aktor 1 im Anschlag an der Rückwand 5 hält.First, reference is made to FIG. 1. The magnetostrictive actuator 1 is cylindrical and is located in a bore in its housing 3 . With one end face it lies against the rear wall 5 of the bores. Over a wide area of the axial bore section y, it is surrounded by an electrical coil 2 , which is located in the annular space 9 of the bore and can be embedded in non-magnetic material. The coil 2 is supplied with voltage by the control or regulating unit R. On the end face opposite the rear wall 5 , the magnetostrictive actuator 1 has an axial tappet 8 with a valve ball 7 attached to it as a valve closing member. These are surrounded by a compression spring 4 , which is supported on the front wall 6 of the bore and presses the magnetostrictive actuator against its stop. Although drawn as a spiral spring, it is more sensibly realized as a disc spring or disc spring column. At the valve space 10 spanned by the compression spring 4 there are two connection channels A and B. Connection channel B leads radially away from the valve space 10 and connection channel A axially, its mouth to the valve space 10 acting as a valve seat for the valve ball 7 . The front axial bore section x is sealed against the rear axial bore section y by a sealing ring 11 in the annular space 12 . If the electrical coil 2 is now connected to the control unit R with voltage and current flows through it, an axial magnetic field builds up, so that the length of the magnetostrictive actuator 1 against the compression spring 4 increases by the valve lift h and the valve ball 7 Connection channel A closed. The positions in the axial bore section x then correspond to those in FIG. 2. The valve in FIG. 1 is opened again by switching off the coil current, the compression spring 4 holding the magnetostrictive actuator 1 in abutment against the rear wall 5 .

Das Zwei-Wege-Ventil gemäß Fig. 2 ist weitgehend identisch mit dem unter Fig. 1 beschriebenen, wobei entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Deshalb wird an dieser Stelle nur auf die Unterschiede eingegangen. The two-way valve according to FIG. 2 is largely identical to that described under FIG. 1, with corresponding parts being provided with the same reference symbols. Therefore, only the differences are dealt with here.

Im Ringraum 9 befindet sich außer der elektrischen Spule 2 ein Dauermagnet 13, der ein permanentes axiales Magnetfeld erzeugt, so daß das Ventil bei stromloser Spule geschlossen ist. Wird die elektrische Spule 2 nun von einem Strom durchflossen, welcher ein dem Dauermagneten entgegengesetztes und am Ort des Aktors betragsmäßig etwa gleichgroßes Magnetfeld erzeugt, heben sich die beiden Felder gegenseitig auf, so daß die Länge des magnetostriktiven Aktors 1 um den Ventilhub h abninmmt und das Ventil geöffnet wird, gemäß dem axialen Bohrungsabschnitt x in Fig. 1.In the annular space 9 there is, in addition to the electrical coil 2, a permanent magnet 13 which generates a permanent axial magnetic field, so that the valve is closed when the coil is de-energized. If a current flows through the electric coil 2 , which generates a magnetic field opposite the permanent magnet and approximately the same size at the location of the actuator, the two fields cancel each other out, so that the length of the magnetostrictive actuator 1 decreases by the valve stroke h and that The valve is opened according to the axial bore section x in FIG. 1.

Fig. 3 zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform eines magnetostriktiven Zwei-Wege-Ventils bei stromlsoer Spule. Hier befinden sich beide Anschlußkanäle A′ und B′ in der vorderen Wand 106 der Gehäusebohrung. Als Schließglied ist eine Ventilschließscheibe 107 vorgesehen. Sie ist an der Stirnseite des Aktor 101 befestigt, welche den Anschlußkanälen A′ und B′ zugewandt ist. Die Ventilschließscheibe 107 bedeckt einen Hohlraum 112 im Aktor 101, in welchem sich eine Tellerfedersäule 104 befindet, die als Druckfeder den Aktor 101 gegen die Rückwand 105 der Gehäusebohrung drückt, in dem sie sich an einem im Aktorhohlraum 112 befindlichen Stempel 109 abstützt, welcher an einem Bolzen 108 befestigt ist, der - durch eine Axialbohrung 113 im Aktor 101 verlaufend - mit einem Gewinde 110 in die Rückwand 105 der Gehäusebohrung eingeschraubt ist. In der abgebildeten Ausführung ist die elektrische Spule 102 an allen Seiten vom Gehäuse 103 umgeben, so daß keine Verbindung zwischen Ventilraum 111 und elektrischer Spule 102 besteht. So kann auf eine axiale Abdichtung des Ventilraums 111 und auf eine dichte Ausführung der Zuleitungen für den Spulenstrom verzichtet werden. Im dargestellten stromlosen Zustand der Spule 102 sind die beiden Anschlußkanäle A′ und B′ geöffnet. Wird die Spule von einem stromgeeigenter Stärke durchflossen, nimmt die Länge des Aktors 101 um den Ventilhub h zu, so daß die Ventilschließscheibe 107 die Anschlußkanäle A′ und B′ verschließt. Fig. 3 shows another possible embodiment of a magnetostrictive two-way valve in stromlsoer coil. Here are both connection channels A 'and B' in the front wall 106 of the housing bore. A valve closing disk 107 is provided as the closing member. It is attached to the end face of the actuator 101 , which faces the connecting channels A 'and B'. The valve closing disk 107 covers a cavity 112 in the actuator 101 , in which there is a plate spring column 104 which, as a compression spring, presses the actuator 101 against the rear wall 105 of the housing bore by supporting it on a plunger 109 located in the actuator cavity 112, which is supported on a Bolt 108 is fastened, which - running through an axial bore 113 in the actuator 101 - is screwed with a thread 110 into the rear wall 105 of the housing bore. In the embodiment shown, the electrical coil 102 is surrounded on all sides by the housing 103 , so that there is no connection between the valve chamber 111 and the electrical coil 102 . An axial sealing of the valve chamber 111 and a tight design of the supply lines for the coil current can thus be dispensed with. In the currentless state of the coil 102 shown , the two connection channels A 'and B' are open. If a current-suitable strength flows through the coil, the length of the actuator 101 increases by the valve lift h, so that the valve closing disk 107 closes the connecting channels A 'and B'.

Ein Drei-Wege-Ventil auf magnetostriktiver Basis läßt sich mit einigen Modifikationen gemäß Fig. 4 realisieren. Die Abbildung zeigt das Ventil bei stromdurchflossener Spule 2. Bezüglich des Zwei-Wege-Ventils nach Fig. 1 unterscheidet sich das in Fig. 3 dargestelltes Drei-Wege-Ventil durch folgendes: In der vorderen Wand 6 der Bohrung befinden sich zwei Anschlußkanäle A und C. Die Ventilkugel 7 mit ihrem Stößel 8 wird von einer Druckfeder 14, welche sich in einem Hohlraum 18 des magnetostriktiven Aktors 1 befindet, mittels eines am Stößel 8 befestigten Stempels 15 auf ihren Sitz am Anschlußkanal A gedrückt, wobei der Stößel 8 durch eine axiale Öffnung 20 des Hohlraums 18 geführt wird. Ein zweiter, an derselben Stirnseite des magnetostriktiven Aktors 1 befestigter Stößels 21 verläuft axial durch den Anschlußkanal C in einen Hohlraum 19, wo er an einer Ventilkugel anliegt, die von einer Druckfeder 17 in Richtung zu ihrem Ventilsitz an der Verbindung von Anschlußkanal C und Hohlraum 19 gedrückt wird, so daß die Ventilkugel 16 vom Stößel 21 von ihrem Sitz auf Distanz gehalten wird. Bei Abschaltung des Spulenstroms nimmt die Länge des magnetostriktiven Aktors um den Ventilhub h ab, so daß sich der bisher an der Ventilkugel 16 anliegende Stößel 21 durch den Anschlußkanal C um den gleichen Weg zurückgezogen wird und die Ventilkugel 16 auf ihrem Ventilsitz am Anschlußkanal C zu liegen kommt. Die Ventilkugel 7 verschließt so lange den Anschlußkanal A, bis der Stempel 15 an der mit der axialen Bohrung 20 versehenen Wand des Hohlraums 18 in Anschlag kommt. Danach bewegt die Ventilkugel 7 sich von ihrem Ventilsitz weg. Dabei ist der Gangweg des Stempels 15 so bemessen, daß Anschlußkanal A erst geöffnet wird, wenn Anschlußkanal C schon verschlossen ist.A three-way valve on a magnetostrictive basis can be implemented with some modifications according to FIG. 4. The illustration shows the valve with coil 2 through which current flows. With respect to the two-way valve according to FIG. 1, the three-way valve shown in FIG. 3 differs by the following: In the front wall 6 of the bore there are two connecting channels A and C. The valve ball 7 with its tappet 8 is by a compression spring 14 , which is located in a cavity 18 of the magnetostrictive actuator 1 , by means of a plunger 15 attached to the plunger 8 on its seat on the connection channel A, the plunger 8 being guided through an axial opening 20 of the cavity 18 . A second plunger 21 fastened to the same end face of the magnetostrictive actuator 1 extends axially through the connection channel C into a cavity 19 , where it bears against a valve ball which is connected by a compression spring 17 towards its valve seat at the connection of the connection channel C and the cavity 19 is pressed so that the valve ball 16 is held by the plunger 21 from its seat at a distance. When the coil current is switched off, the length of the magnetostrictive actuator decreases by the valve stroke h, so that the plunger 21 which was previously in contact with the valve ball 16 is withdrawn by the same way through the connecting channel C and the valve ball 16 lies on its valve seat on the connecting channel C. is coming. The valve ball 7 closes the connection channel A until the plunger 15 comes to a stop on the wall of the cavity 18 provided with the axial bore 20 . The valve ball 7 then moves away from its valve seat. The path of the plunger 15 is dimensioned such that connection channel A is only opened when connection channel C is already closed.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1 magnetostriktive Aktor
2 elektrische Spule
3 Gehäuse
4 Druckfeder
5 Rückwand
6 vordere Wand
7 Ventilkugel
8 Stößel
9 Ringraum
10 Ventilraum
11 Dichtring
12 Ringraum
13 Dauermagnet
14 Druckfeder
15 Stempel
16 Ventilkugel
17 Druckfeder
18 Hohlraum
19 Hohlraum
20 axiale Öffnung
21 Stößel
101 Aktor
102 elektrische Spule
103 Gehäuse
104 Tellfedersäule
105 Rückwand
106 vordere Wand
107 Ventilschließscheibe
108 Bolzen
109 Stempel
110 Gewinde
111 Ventilraum
112 Hohlraum
113 Bohrung
A Anschlußkabel
A′ Anschlußkabel
B Anschlußkabel
B′ Anschlußkabel
C Anschlußkabel
R elektrische Steuer- oder Regeleinheit
h Ventilhub
x axialer Bohrungsabschnitt
y axialer Bohrungsabschnitt 1 magnetostrictive actuator
2 electric coil
3 housing
4 compression spring
5 rear wall
6 front wall
7 valve ball
8 pestles
9 annulus
10 valve compartment
11 sealing ring
12 annulus
13 permanent magnet
14 compression spring
15 stamps
16 valve ball
17 compression spring
18 cavity
19 cavity
20 axial opening
21 plungers
101 actuator
102 electric coil
103 housing
104 Tell a pillar
105 rear wall
106 front wall
107 valve closing disc
108 bolts
109 stamps
110 threads
111 valve compartment
112 cavity
113 hole
A connection cable
A ′ connection cable
B connection cable
B ′ connection cable
C connection cable
R electrical control or regulating unit
h valve lift
x axial bore section
y axial bore section

Claims

1. A solenoid valve comprising a passage extending through the core at least one electrical coil actuator in a housing bore, characterized in that the actuator (1), eg made of magnetostrictive material. B. Tb _0.3 Dy _0.7 Fe _1.93 (known as Terfenol D), and is substantially rod-shaped.

2. Electromagnetically actuated valve according to claim 1, characterized in that the housing bore has a front wall ( 6 ) and a rear wall ( 5 ) and that the magnetostrictive actuator ( 1 ) by a first pressure spring supported on the front wall ( 6 ) of the housing bore ( 4 ) is pressed against the rear wall ( 5 ) of the housing bore.

3. Electromagnetically actuated valve according to claim 1 or claim 2, characterized in that on the end face of the actuator ( 1 ) facing the valve chamber ( 10 ) at least indirectly a valve closing member ( 7 ) is attached, which is substantially spherical or hemispherical and that a first connection channel (A) opens axially into the valve space spanned by the compression spring, which can be closed by the valve closing member ( 7 ) and that a second connection channel (B) opens into the valve space ( 10 ).

4. Electromagnetically actuated valve according to claim 3, characterized in that the first connection channel (A) is opened when the coil ( 2 ) is de-energized and is closed at a coil current of suitable strength by the magnetostrictive axial expansion of the actuator.

5. Electromagnetically operated valve according to claim 3, characterized in that in addition to the electrical coil ( 2 ) an axial magnetic field generating permanent magnet is installed in the housing ( 3 ), so that the first connection channel (A) is closed when the coil is de-energized and by opens a coil current which generates a magnetic field of approximately the same magnitude opposite to that of the permanent magnet.

6. Electromagnetically actuated valve according to one of claims 1 to 5, characterized in that the electrical coil ( 2 ) is embedded in a non-magnetic material in its annular space ( 9 ).

7. Electromagnetically actuated valve according to one of claims 1 to 6, characterized in that the axial bore section (x) of the valve chamber ( 10 ) from the axial bore section (y) of the electrical coil ( 2 ) is sealed by means of a sealing ring spanning the magnetostrictive actuator, which ensures tightness through its elastic forces in every phase of valve actuation.

8. Electromagnetically actuated valve according to one of claims 1 or 4 to 7, characterized in that in the front wall ( 106 ) of the housing bore at least two connecting channels (A ', B') which open together through a valve closing disc ( 107 ) or are closed, the valve closing disc ( 107 ) being fastened to the end face of the actuator ( 101 ) facing the connecting channels (A ′, B ′) and the actuator ( 101 ) having an axial bore ( 113 ) through which a bolt ( 108 ) leads, which is attached to the rear wall ( 105 ) of the bore, for example via a thread ( 110 ) and which has at its other end in a cavity of the actuator a stamp ( 109 ) on which a compression spring ( 104 ) is supported, which acts on the actuator ( 101 ) in the direction of the rear wall ( 105 ) of the bore.

9. Electromagnetically actuated valve according to one of claims 3 to 7, characterized in that a first valve closing member is fastened to a first plunger ( 8 ) provided with a plunger ( 15 ), which from a second compression spring ( 14 ) to the first connection channel (A ) is moved back, the second compression spring and the plunger ( 15 ) being located in a cavity ( 18 ) of the actuator, which has an axial opening ( 20 ) whose diameter is smaller than that of the plunger ( 15 ) and through which the The first plunger extends, a third connection channel (C) opening into the valve chamber ( 10 ), which is located axially in the front wall ( 6 ) of the bore and has a cavity ( 19 ) in its continuation, on the valve chamber ( 10 ) on the opposite side, a third compression spring ( 17 ) is supported, which acts on a substantially spherical second valve closing member ( 16 ) so that this second valve closing member ( 16 ) is able to close the third connecting channel (C), through which an axially extending second plunger ( 21 ), which is attached to the spring end of the magnetostrictive actuator ( 1 ) and which only leads when the actuator ( 1 ) extends axially magnetostrictively holds the second valve closing member ( 16 ) against its compression spring ( 17 ) away from the third connection channel (C) so that it is open, while the path of the plunger ( 15 ) in the actuator ( 1 ) is located cavity ( 18 ) so that the first Connection channel (A) is at least always closed when the third connection channel (C) is open.