DE4133536C2 - Hydraulikmagnetventil - Google Patents
HydraulikmagnetventilInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Hydraulikmagnetventil nach
dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei einem bekannten Hydraulikmagnetventil dieser Art
(DE 39 38 417 C1) hat dessen Kolben die mit der Ventil
kugel geschlossene Bohrung. Die Ventilkugel wird durch
den am Anker des Elektromagneten vorgesehenen Stößel in
der Schließstellung gehalten. Im Normalbetrieb liegt der
Anker ständig an diesem Ventil an, so daß die Kolbenboh
rung geschlossen bleibt. Im Betrieb solcher Magnetventi
le kann es jedoch vorkommen, daß der Kolben beim Zurück
fahren des Ankers infolge von Verschmutzungen in der
Kolbenbohrung hängen bleibt, so daß der Verbraucheran
schluß mit der Druckmittelquelle verbunden bleibt. Die
Ventilkugel wird nunmehr infolge des aufrechterhaltenen
Druckes im Hydraulikmedium von ihrem Ventilsitz abgeho
ben, da der Anker mit dem Stößel durch die Feder zurück
geschoben wird. Dadurch kann das Hydraulikmedium über
den nun geöffneten Ventilsitz der Bohrung des Kolbens
zum Tankanschluß strömen. Bei diesem bekannten Hydrau
likmagnetventil tritt das Problem auf, daß die Ventilku
gel bereits bei normalen Schaltvorgängen unkontrolliert
vom Ventilsitz abhebt. Dieses Problem tritt auf, wenn
der Kolben durch die Rückstellfeder wieder in seine Aus
gangslage zurückgeschoben wird. Nach Abschalten des
Elektromagneten wirkt auf die Ventilkugel und damit auf
den Kolben keine der Rückstellfeder und der aus dem
Druck in der Kolbenbohrung resultierenden Kraft entge
gengerichtete Schließkraft des Ankers. Dadurch hebt die
Ventilkugel vom Ventilsitz ab. Das Hydraulikmedium tritt
nun durch den geöffneten Ventilsitz schlagartig aus, wo
bei unzulässige Schaltgeräusche auftreten. Die axial ge
richtete Strahlkraft des austretenden Hydraulikmediums
bewirkt einerseits ein Zurückschlagen des Ankers in sei
ne Endstellung mit erheblicher Geräuschentwicklung und
andererseits eine Verzögerung der Schaltbewegung des
Kolbens, die zu Schaltzeitverzögerungen führt.
Es ist auch ein Betätigungsmagnet für ein Hydraulikven
til bekannt (DE 31 41 705 A1), bei dem der Anker eine
Drosselstelle aufweist. Sie hat die Aufgabe, den Anker
beim Bewegen in beiden Richtungen zu dämpfen. Die Dros
selstelle ist auf der dem Kolben zugewandten Seite des
Ankers vorgesehen. Die Bewegung des Ankers ist in beiden
Richtungen durch die Drosselstelle verlangsamt.
Es ist auch ein Hydraulikmagnetventil bekannt (DE-OS
21 29 183), bei dem der Anker mit einer ihn durchsetzen
den Bohrung versehen ist und zwei beiderseits des Ankers
liegende Hydraulikräume miteinander verbindet. Der Anker
kann infolge der Bohrung in beiden Verschieberichtungen
nur mit gleicher verlangsamter Schaltgeschwindigkeit
verschoben werden.
Auch bei dem Hydraulikmagnetventil nach der DE
25 06 864 A1 werden der Anker in beiden Richtungen verlang
samt. Die beiden Anker haben jeweils eine Drosselboh
rung, die ständig offen ist, so daß der Anker in beiden
Verschieberichtungen nur mit verlangsamter Geschwindig
keit verschoben werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungs
gemäße Hydraulikmagnetventil so auszubilden, daß ein un
kontrolliertes Abheben des Ventilkörpers vom Ventilsitz
im Normalbetrieb zuverlässig verhindert wird und dennoch
die Sicherungswirkung bei hängenbleibendem Kolben si
chergestellt ist.
Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Hydraulikmagnet
ventil erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen
des Anspruches 1 gelöst.
Beim erfindungsgemäßen Hydraulikmagnetventil werden die
beiden beiderseits des Ankers liegenden Hydraulikräume
durch die Verbindungsleitung miteinander verbunden, die
durch das Ventil verschließbar ist. Wird der Kolben aus
seiner Ausgangslage mittels des Ankers gegen die Kraft
der Rückstellfeder verschoben, strömt das im Hydraulik
raum befindliche Hydraulikmedium durch die Verbindungs
leitung gegen das Ventil und öffnet es. Dadurch wird das
Hydraulikmedium aus dem einen Hydraulikraum rasch in den
anderen Hydraulikraum verdrängt. Dadurch kann eine sehr
hohe Schaltgeschwindigkeit erreicht werden, d. h. der An
ker und damit der Kolben werden praktisch ungedämpft in
ihre Schaltstellung verschoben. Wird der Kolben und da
mit der Anker durch die Kraft der Rückstellfeder aus
seiner verschobenen Lage in die Ausgangslage zurückge
schoben, dann wird das Ventil infolge des im Hydraulik
raum herrschenden Druckes in seine Schließstellung ver
stellt. Dadurch kann das im Hydraulikraum befindliche
Hydraulikmedium lediglich durch die Drosselstelle strö
men. Im Hydraulikraum baut sich somit beim Zurückfahren
des Ankers ein Druck auf, der der Kraft der Rückstellfe
der entgegenwirkt. Dadurch ist sichergestellt, daß beim
Zurückfahren des Ankers das kolbenseitige Ventil nicht
unbeabsichtigt von seinem Ventilsitz abhebt. Dadurch
wird ein verlangsamtes Zurückfahren des Ankers sicherge
stellt. Die Sicherungsfunktion des kolbenseitigen Venti
les bleibt somit aufrechterhalten, so daß bei einem
eventuellen Hängenbleiben des Kolbens sichergestellt
ist, daß der Druck im Verbraucheranschluß durch Öffnen
dieses kolbenseitigen Ventils und damit durch Freigeben
der Kolbenbohrung abgebaut werden kann.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den wei
teren Ansprüchen.
Die Erfindung wird anhand zweier in den Zeichnungen darge
stellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 in einem Längsschnitt ein erfindungsgemäßes
Hydraulikmagnetventil,
Fig. 2 in vergrößerter Darstellung und im Längsschnitt
eine Sicherheitseinrichtung des erfindungsge
mäßen Ventils,
Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles III in
Fig. 2,
Fig. 4 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles IV in
Fig. 2,
Fig. 5 in vergrößerter Darstellung und im Schnitt
ein Plattenventil der Sicherheitseinrichtung des
erfindungsgemäßen Ventils,
Fig. 6 eine Draufsicht auf das Plattenventil gemäß
Fig. 5,
Fig. 7 und 8 in Darstellungen entsprechend den Fig. 5 und 6
eine zweite Ausführungsform eines Plattenventils
der Sicherheitseinrichtung des erfindungsgemäßen
Ventils.
Das Ventil hat ein Ventilgehäuse 1, in dem eine zentrale Ventil
bohrung 2 vorgesehen ist, die axial durch das Ventilgehäuse
1 verläuft. Das eine Ende der Ventilbohrung 2 ist durch einen
Verschlußstopfen 3 geschlossen. In die Ventilbohrung 2 münden
ein Druckölanschluß 4, ein Verbraucheranschluß 5 und ein Rück
flußanschluß 6. In der Ventilbohrung 2 ist ein Kolben 7 ver
schiebbar gelagert.
Der Verschlußstopfen 3 liegt mit seinem Kopf unter Zwischen
lage einer Dichtung 8, vorzugsweise eines Dichtringes, an der
Außenwand des Ventilgehäuses 1 an. Der Verschlußstopfen 3
dient als Widerlager für eine Rückstellfeder 9, die als
Schraubendruckfeder ausgebildet ist und die mit ihrem anderen
Ende am Kolben 7 anliegt. Damit die Rückstellfeder 9 axial
ausgerichtet ist, ist der Kolben 7 mit einer stirnseitigen
Aufnahme 10 versehen, in die die Rückstellfeder 9 mit ihrem
einen Ende ragt. Das andere Ende der Rückstellfeder 9 liegt
in einer napfförmigen Aufnahme 11, die am Verschlußstopfen
3 vorgesehen ist.
Der Kolben 7 hat eine axial verlaufende Bohrung 12, die über
Querbohrungen 13 mit dem Verbraucheranschluß 5 verbunden ist.
Die zentrisch und axial verlaufende Kolbenbohrung mündet in
eine von der Rückstellfeder 9 abgewandte Planfläche 14 des
Kolbens 7. Sie bildet den Boden einer Vertiefung 15, in der
eine Ventilkugel 16 gelagert ist, mit der die Kolbenbohrung
12 verschlossen werden kann. Der Durchmesser der Ventil
kugel 16 ist geringfügig kleiner als der Innendurchmesser
der Vertiefung 15, so daß die Ventilkugel 16 in noch zu be
schreibender Weise einwandfrei von der Kolbenplanfläche 14
zum Öffnen der Ventilbohrung 12 abheben kann. Die Wandung
17 der Vertiefung 15 ist von Querbohrungen 18 durchsetzt.
Das Ventilgehäuse 1 hat an der vom Verschlußstopfen 3 ab
gewandten Seite eine Vertiefung 19, in die ein Ansatz 20
eines Magnetgehäuses 21 formschlüssig ragt. Der Ansatz 20
liegt abgedichtet an der Wandung der Vertiefung 19 des
Ventilgehäuses 1 an. Die Stirnseite des Ansatzes 20 liegt
mit Abstand zum Boden der Vertiefung 19, wodurch ein
Hydraulikraum gebildet wird, in den eine Querbohrung 22
des Ventilgehäuses 1 mündet. Sie ist durch eine Längsbohrung
23 mit dem Rückflußanschluß 6 und einem Hydraulikraum 24
leitungsverbunden, der zwischen dem Verschlußstopfen 3 und
dem Kolben 7 liegt.
Im Magnetgehäuse 21 ist ein Anker 25 axial verschiebbar ge
lagert, der von einer Spule 26 umgeben ist. Der Anker 25
hat auf der vom Ventilgehäuse 1 abgewandten Seite eine stirn
seitige Vertiefung 27, in der eine Vorspannfeder 28 unterge
bracht ist. In den Boden der Vertiefung 27 mündet eine den
Anker 25 axial durchsetzende und zentrisch angeordnete Bohrung 29,
die mit ihrem anderen Ende in den Boden 31 einer Ver
tiefung 30 mündet, die an der dem Ventilgehäuse 1 zugewandten
Stirnseite des Ankers vorgesehen ist. In diese Vertiefung 30
ragt ein Magnetstößel 32, der axial verschieblich in einer
Durchgangsbohrung 33 in der dem Ventilgehäuse 1 zugewandten
Stirnwand 34 des Magnetgehäuses 21 vorgesehen ist. Die Durch
gangsbohrung 33 durchsetzt den Ansatz 20 des Magnetgehäuses
21 zentrisch. Der Stößel 32 hat am ventilgehäuseseitigen
Ende einen im Durchmesser verringerten Ansatz 35, mit dem er
an der Ventilkugel 16 anliegt. Der Durchmesser des Ansatzes
35 ist kleiner als die lichte Weite der Vertiefung 15 des
Kolbens 7, so daß der Stößel 32 zuverlässig axial ver
schoben werden kann.
Wie Fig. 1 zeigt, liegt der Stößel 32 auf dem Boden 31 der Ver
tiefung 30 des Ankers 25 an. Der Durchmesser des Stößels 32
ist kleiner als die lichte Weite der Vertiefung 30, so daß
zwischen dem Anker 32 und der Wandung der Vertiefung 30 ein
schmaler Ringraum 36 verbleibt. In die am Boden 31 anliegende
Stirnseite des Stößels 32 mündet eine Längsbohrung 37, die
eine Verlängerung der Bohrung 29 des Ankers 25 bildet und
gleichen Durchmesser wie diese hat. Die Längsbohrung 37 ist
als Sacklochbohrung ausgebildet, in die Querbohrungen 38
münden, welche die Längsbohrung 37 mit einem Hydraulikraum
39 zwischen der Stirnwand 34 des Magnetgehäuses 21 und der
benachbarten Stirnseite 40 des Ankers 25 verbindet.
Wie Fig. 2 zeigt, liegt der Magnetanker 25 mit einem geringen
Radialspiel 41 in einem Druckrohr 42, das einstückig mit
dem Magnetgehäuse 21 ausgebildet ist. Durch dieses Radial
spiel wird ein Ringraum 41 gebildet, durch den der Hydraulik
raum 39 mit einem weiteren Hydraulikraum 43 zwischen einer
Endwand 44 des Magnetgehäuses 21 und der benachbarten Stirn
seite 45 des Ankers 25 verbunden ist.
Die Bohrung 29 im Anker 25 wird durch ein Ventil 46, vorzugs
weise ein Plattenventil, geschlossen, das unter der Kraft
der Vorspannfeder 28 dichtend am Boden 47 der Vertiefung 27
des Ankers 25 anliegt.
In der in Fig. 1 dargestellten Stellung des Kolbens 7 ist
der Verbraucheranschluß 5 mit dem Rückfluß- bzw. Tankanschluß
6 leitungsverbunden. Die Ventilkugel 16 zwischen dem Stößel
32 und der magnetseitigen Stirnseite bzw. Planfläche 14 des Kolbens 7 ver
schließt die Bohrung 12, die über die Querbohrungen 13 mit dem
Verbraucheranschluß 5 verbunden ist. Bei Normalbetrieb des
Magnetventils bleibt der Kugelsitz der Bohrung 12 ständig ge
schlossen. Der Anker 25, der Stößel 32 und der Kolben 7 bilden
bei Normalbetrieb des Magnetventils eine quasi starre Verbindung,
die als Einheit im Magnetventil verschoben wird. Das Magnetgehäuse
21 enthält den Magneten 48, der ein Schalt- oder ein Regelmagnet
sein kann. Bei Verwendung eines Schaltmagneten wird der Anker
25 und damit der Kolben 7 lediglich in zwei Schaltstellungen
bewegt, während bei einem Regelmagneten je nach Strombeauf
schlagung des Magneten der Anker unterschiedliche Verstellwege
zurücklegen kann, so daß der Kolben 7 entsprechend feinfühlig im
Ventilgehäuse 1 verstellt werden kann. Die Betriebsweise
eines solchen Regelmagneten ist bekannt und soll darum hier
nicht näher erläutert werden.
Es kann bei einem solchen Magnetventil vorkommen, daß der
Kolben 7 bei einer Betriebsstörung, beispielsweise infolge
von Verschmutzungen im Hydrauliköl, in geschalteter Stellung
hängenbleibt. Wenn nun der Stößel 32 wieder zurückfährt, kann
der Kolben 7 unter der Kraft der Rückstellfeder 9 nicht entspre
chend nachgeschoben werden, weil der Kolben 7 klemmt. Dadurch
wirkt der Druck im Verbraucheranschluß 5 über die Querbohrungen
13 und die Längsbohrung 12 des Kolbens 7 auf die Ventilkugel 16,
die dadurch von ihrem Sitz abhebt. Der an den Verbraucheranschluß
5 angeschlossene Verbraucher wird dadurch entlastet, weil nunmehr
das Hydraulikmedium über die Querbohrungen 13, die Längsbohrung
12, die Vertiefung 19, die Querbohrung 22 und die Längsbohrung
23 zum Rückflußanschluß 6 strömen kann. Dadurch wird verhindert,
daß eine Überlastung des Verbrauchers bei hängenbleibendem
Kolben 7 auftritt.
Damit die Ventilkugel 16 bei normalen Schaltvorgängen nicht
unbeabsichtigt von ihrem Kugelsitz abhebt, ist das Magnet
ventil mit der im Magnetgehäuse 21 untergebrachten Sicherungs
einrichtung versehen. Ohne eine solche Sicherungseinrichtung
kann es vorkommen, daß die Ventilkugel 16, insbesondere wenn
der Kolben 7 von der Rückstellfeder 9 bei zurückgehendem
Anker 25 bewegt wird, unkontrolliert vom Kugelsitz abheben
kann, wodurch unbeabsichtigt der Verbraucheranschluß 5 über
die Querbohrungen 13, die Bohrung 12, die Vertiefung 19,
die Querbohrung 22 und die Längsbohrung 23 mit dem Rückfluß
anschluß verbunden wird. In einem solchen Fall treten Strahl
kräfte in Achsrichtung auf; das Hydraulikmedium strömt
strahlartig aus der teilweise geöffneten Bohrung 12 aus.
Diese hierbei entstehenden Strahlkräfte wirken gegen die
Rückstellfeder 9 und bewirken dadurch Schaltzeitver
änderungen. Außerdem entstehen infolge des schlagartigen
Abhebens der Ventilkugel 16 vom Kugelsitz Schaltschläge.
Diese beiden Störfaktoren würden ohne die Sicherheitsein
richtung ein unbefriedigendes Druck- und Geräuschverhalten
verursachen.
Mit der beschriebenen Sicherungseinrichtung wird nun zuver
lässig verhindert, daß die Ventilkugel 16 bei normalem Be
triebsverhalten von ihrem Kugelsitz abhebt und somit unbe
absichtigt eine Leitungsverbindung zwischen dem Verbraucher
anschluß 5 und dem Rückflußanschluß 6 herstellt. Durch die
Sicherungseinrichtung kann das Magnetventil bezüglich Schalt
zeiten und minimierten Schaltgeräuschen optimal an das da
zugehörige System angepaßt werden. Durch die Sicherungsein
richtung ist sichergestellt, daß die Ventilkugel 16 zwischen
dem Stößel 32 und dem Kolben 7 nur noch in der Notsituation
lüften kann, wenn der Kolben 7 hängenbleibt. Die unter
schiedlichen Schaltzeiten bei Zuschalt- und Abschaltbetrieb
können wirkungsvoll angepaßt und optimiert werden.
Durch das Radialspiel 41 zwischen dem Anker 25 und dem Druckrohr
42 ist ein Austausch von Hydrauliköl zwischen den beiden
Hydraulikräumen 32 und 43 möglich.
Das Radialspiel, das der Anker 25 im Druckrohr
42 hat bzw. die radiale Breite eines durch das Spiel gebildeten Ringraumes, muß so dimensioniert sein, daß der Ölaustausch entlang
der Mantelfläche des Ankers 25 minimiert ist, damit der Ölaus
tausch vorrangig durch die Bohrung 29 im Anker 25 bestimmt wird.
Wird der Magnet 48 über die Zuführleitung 49 (Fig. 1) be
stromt, zieht der Anker 25 an, d. h. er bewegt sich in
den Fig. 1 und 2 nach rechts. Dabei hebt das Platten
ventil 46 vom Boden 47 der Vertiefung 27 im Anker 25 gegen
die Kraft der Vorspannfeder 28 ab. Dieses Abheben des
Plattenventils 46 kommt dadurch zustande, daß das Hydraulik
öl im Hydraulikraum 39 beim Verschieben des Ankers
25 über die Querbohrungen 38 des Stößels 32 und die Längs
bohrung 37 in die Bohrung 29 des Ankers 25 strömt. Unter
dem Druck des Hydrauliköls wird das Plattenventil 46 gegen
die Kraft der Vorspannfeder 28 vom Plattensitz bzw. Boden 47 abgehoben.
Die Bohrungen 37 und 29 haben ausreichend großen Durchfluß
querschnitt, so daß das Hydrauliköl beim Anziehen des Ankers
25 rasch aus dem Hydraulikraum 39 verdrängt werden kann.
Da der Ringraum bzw. das Radialspiel 41 zwischen dem Anker 25 und dem Druckrohr
42 nur sehr geringe radiale Breite hat, kann über diesen
Weg ein Ölaustausch nur in sehr begrenztem Maße stattfinden,
so daß der hauptsächliche Ölaustausch über die Bohrungen 37
und 29 erfolgt. Damit kann eine sehr hohe Schaltgeschwindig
keit erreicht werden.
Der Anker 25 fährt gegen die hubbegrenzende Stirnwand 34
des Magnetgehäuses 21. Um das hierbei auftretende Schlag
geräusch zu vermindern oder gar vollständig auszuschalten,
ist die der Stirnwand 34 zugewandte Stirnseite 40 des Ankers
25 mit einer stoßdämpfenden Schicht 50 versehen, die aus
elastisch verformbarem Material besteht und sehr hohe Stoß
dämpfungseigenschaften aufweist. Über den Stößel 32 wird der
Kolben 7 entsprechend dem Hubweg des Ankers 25 im Ventilge
häuse 1 verstellt. Der Anker 25, der Stößel 32, die Ventil
kugel 16 und der Kolben 7 bilden hierbei eine Verstell
einheit, wobei die Einzelteile fest aneinanderliegen.
Der Kolben 7 wird hierbei gegen die Kraft der Rückstell
feder 9 in der Ventilbohrung 2 axial verschoben.
Bleibt der Anker 25 stehen, dann drückt die Vorspannfeder
28 das Plattenventil 46 wieder gegen den Sitz 47 und
schließt damit die Bohrung 29. Dadurch wird die Voraus
setzung für den folgenden Abfallvorgang geschaffen, bei
dem sich der Anker 25 wieder in den Fig. 1 und 2 nach
links in seine Ausgangsstellung bewegt. Die Rückstellfeder 9
schiebt den Kolben 7 in den Fig. 1 und 2 nach links, wo
durch über die Ventilkugel 16 und den Stößel 32 der Anker
25 verschoben wird. Das im Hydraulikraum 43 befindliche
Hydrauliköl wird dabei durch eine Düseneinrichtung im ge
schlossenen Plattenventil verdrängt. Dies wird im folgenden
anhand der Fig. 3 und 4 näher erläutert.
Das Plattenventil 46 liegt an der einen ventilsitzbildenden Stirnseite 47 eines vom
Boden der Vertiefung 27 vorstehenden Ringvorsprunges 51 an.
Er ist vorteilhaft einstückig mit dem Anker 25 ausgebildet.
Der Ringvorsprung 51 hat, wie Fig. 4 zeigt, kreisförmigen
Querschnitt und liegt koaxial zur Vertiefung 27. Die Ver
tiefung 27 hat einen Durchmesser 52 (Fig. 3). Das Platten
ventil 46 hat, wie Fig. 3 zeigt, Quadratform mit abgerundeten
Ecken, mit denen das Plattenventil 46 an der Innenwand des
Ringvorsprunges 51 geführt wird. Die Kantenlänge 53 ist kleiner
als der Durchmesser 52 der Vertiefung 27. Die Diagonale 54 des
Plattenventils 46 entspricht dem Durchmesser 52 der Vertiefung
27. Aufgrund der beschriebenen eckigen Ausbildung des Platten
ventils 46 verbleiben zwischen den Plattenrändern und der
Seitenwand der Vertiefung 27 segmentförmige Durchströmöffnungen
55 für das Hydrauliköl. Mittig ist das Plattenventil
46 von mindestens einer eine Drosselstelle 56 bildenden Durchströmöffnung durchsetzt, die
im Vergleich zur Bohrung 29 des Ankers 25 sehr kleinen Durchflußquerschnitt
hat und in die Bohrung 29 mündet. Somit besteht
für das in der Hydraulikkammer 43 befindliche Medium die Möglichkeit,
durch die Drosselstelle 56 in die Bohrung 29 des
Ankers 25 zu gelangen, so daß beim Zurückfahren des Ankers das
Hydraulikmedium aus dem Raum 43 in den Raum 39 zurückströmen
kann. Da die Drosselstelle 56 nur geringen Durchflußquerschnitt
hat, wird in dem Hydraulikraum 43 beim Zurückfahren
der Stirnseite 45 ein Druck aufgebaut, der der Kraft der Rückstellfeder
9 entgegenwirkt. Dadurch ist sichergestellt, daß beim
Zurückfahren des Ankers 25 der Kolben 7, die Ventilkugel 16,
der Stößel 32 und der Anker 25 fest aneinanderliegen.
Die Ventilkugel 16 kann dadurch nicht unbeabsichtigt von
ihrem Ventilsitz abheben. Außerdem wird dadurch ein ge
dämpftes Zurückfahren des Ankers 25 sichergestellt.
Das Plattenventil 46 kann je nach den konstruktiven Gegeben
heiten beispielsweise auch dreieckigen, fünfeckigen, unrunden
oder jeden anderen geeigneten Umriß haben.
Sollte beim Betrieb dieses Magnetventils der Kolben 7, bei
spielsweise infolge von Verschmutzungen im Hydraulikmedium,
in der Ventilbohrung 2 klemmen, dann fährt zwar der Anker
25 wieder zurück, jedoch bleibt der Kolben 7 hängen. Infolge
des Druckes im zugeschalteten Verbraucher wird dann die
Ventilkugel 16 in der eingangs beschriebenen Weise vom
Kugelsitz abgehoben und dadurch die, Verbindung vom Ver
braucheranschluß 5 zum Rückfluß- bzw. Tankanschluß 6 ge
öffnet. Abgesehen von dieser Notfallsituation kann die
Ventilkugel 16 jedoch infolge der beschriebenen Sicherheits
einrichtung nicht unbeabsichtigt von ihrem Kugelsitz ab
heben.
Die Fig. 5 und 6 zeigen eine Ausführungsform, bei der ein als Drosselstelle 56a
wirkender Durchströmspalt durch eine Vertiefung in der Stirnseite
47a des Ringvorsprunges 51a gebildet wird. Das Plattenventil
46a ist im übrigen gleich ausgebildet wie bei der Ausführungs
form gemäß den Fig. 1 bis 4. In Fig. 6 ist das Plattenventil
46a mit einer strichpunktierten Linie gekennzeichnet. Bewegt
sich der Magnetanker 25a nach links (bezogen auf die Dar
stellung gemäß den Fig. 1 und 2), dann kann das im
Hydraulikraum 43 befindliche Hydraulikmedium durch die
segmentförmigen Durchströmöffnungen 55 zwischen den Rändern
des Plattenventils 46a und der Wandung der Vertiefung 27a
in die Drosselstelle 56a strömen. Somit gelangt das
Hydraulikmedium vom Hydraulikraum 43 in die Bohrung
29a und damit über die Längsbohrung 37 und die Querbohrungen
38 des Stößels 32 in den Hydraulikraum 39.
Durch die Drosselstelle 56a in der Stirnseite 47a des Ringvorsprunges
51a und die zentrale Drosselstelle 56 im
Plattenventil 46 gemäß den Fig. 1 bis 4
kann das Hydraulikmedium verzögert aus dem Hydraulikraum 43
beim Zurückfahren des Ankers 25 zurückströmen. Dadurch ist
auch bei dieser Ausführungsform ein sanftes Zurückfahren des
Ankers 25a gewährleistet und insbesondere ein Druckaufbau sicher
gestellt, der der Rückstellfeder 9 entgegenwirkt. Der Anker 25a,
der Stößel 32, die Kugel 16 und der Kolben 7 liegen dadurch
fest aneinander. Die radial liegende Drosselstelle 56a
kann so breit gehalten werden, daß er durch Verschmutzungen
im Hydraulikmedium nicht verstopfen kann. Er wird selbsttätig
durch das Hydraulikmedium gereinigt, insbesondere wenn das
Plattenventil 46a beim Verfahren des Ankers 25a in den Fig. 1
und 2 nach rechts von der Stirnseite 47a abhebt. Dann werden
evtl. in der Drosselstelle 56a befindliche Schmutzteilchen zuver
lässig herausgespült. Im übrigen ist diese Ausführung gleich
ausgebildet wie das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 4.
Die Fig. 7 und 8 zeigen ein Plattenventil 46b, das an der
Auflageseite 57 eine Vertiefung als Drosselstelle 56b
aufweist. Sie verläuft vom einen Plattenrand aus und ist
so lang, daß er die Stirnseite 47b des Ringvorsprunges 51b
des Ankers 25b überragt. Dadurch wird bei aufliegendem
Plattenventil 46b eine Durchströmöffnung für das Hydraulik
medium unter dem Plattenventil hindurch in die Bohrung 29b
geschaffen. Somit kann das Hydraulikmedium in der beschriebe
nen Weise beim Zurückfahren des Ankers 25b aus dem Hydraulik
raum 43 über diese Drosselstelle 56b in die Bohrung 29b
und damit über die Längsbohrung 37 und die Querbohrungen 38
des Stößels 32 in den Hydraulikraum 39 gelangen. Auch
diese Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß der die
Drosselstelle 56b bildende Durchströmspalt 56b selbsttätig
gereinigt wird, so daß in ihm befindliche Verunreinigungen
dann herausgespült werden, wenn das Plattenventil 46b vom
Ventilsitz abhebt. Zudem ist durch die Drosselstelle 56b
sichergestellt, daß sich beim Zurückfahren des Ankers 25b
infolge des verzögerten Abflusses des Hydraulikmediums im
Hydraulikraum 43 ein Druck aufbaut, welcher der Kraft
der Rückstellfeder 9 entgegengerichtet ist. Dadurch ist auch
bei dieser Ausführungsform gewährleistet, daß der Kolben 7,
die Ventilkugel 16, der Stößel 32 und der Anker 25b fest
aneinanderliegen.
Wie Fig. 2 zeigt, wird die Vorspannfeder 28, mit der das Platten
ventil gegen seinen Sitz gedrückt wird, in der Vertiefung 27,
27a durch eine randseitige Einbördelung 58 abgestützt. Die
Stirnseite 45 des Ankers 25 ist mit einer zentrischen flachen
Vertiefung 59 versehen, in deren Boden die Vertiefung 27
zentrisch mündet. In der in Fig. 2 dargestellten Ausgangs
lage liegt der Anker 25 mit der Stirnseite 45 an der End
wand 44 des Magnetgehäuses 21 an. Der Hydraulikraum 43
wird dann durch die beiden Vertiefungen 27 und 59 im Anker
25 gebildet.
Die Ausführungsformen nach den Fig. 5 bis 8 sind besonders
vorteilhaft, wenn bei vorgegebenen langen Schaltzeiten der
Durchmesser der Drosselstelle 56 bei der Ausführungsform
nach den Fig. 1 bis 4 im Plattenventil 46 zu klein wird und
dadurch Verstopfungsgefahr besteht.
Abweichend vom dargestellten und beschriebenen Ausführungsbei
spiel kann das ankerseitige Ventil 46 selbstverständlich auch
als Kugel, Kegel oder dgl. ausgebildet sein. Auch bei solchen
Ausführungsformen können die beschriebenen Drosselstellen 56
vorgesehen sein, so daß ein so ausgebildetes Magnetventil in
gleicher Weise arbeitet wie die zuvor beschriebenen Aus
führungsbeispiele.
Claims (18)
1. Hydraulikmagnetventil mit einem Kolben, der durch
einen Anker gegen die Kraft wenigstens einer Rück
stellfeder verschiebbar ist und mindestens eine
durch ein Ventil, vorzugsweise ein Kugelventil, ver
schließbare Bohrung aufweist, die bei geöffnetem
Ventil eine Strömungsverbindung zwischen wenigstens
einem Verbraucheranschluß und einem Tankanschluß des
Magnetventiles herstellt, wobei der Anker im Normal
betrieb beim Verschieben des Kolbens gegen die Kraft
der Rückstellfeder am Ventil anliegt und den Ventil
sitz geschlossen hält,
dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (25, 25a, 25b)
mindestens eine Verbindungsleitung (29, 29a, 29b)
aufweist, über die zwei beiderseits des Ankers (25,
25a, 25b) liegende Hydraulikräume (39, 43) miteinan
der verbunden sind und der Anker (25, 25a, 25b) ein
ankerseitiges Ventil (46, 46a, 46b) aufweist, das
beim Verschieben des Kolbens (7) gegen die Kraft der
Rückstellfeder (9) öffnet und beim Verschieben des
Kolbens (7) unter der Kraft der Rückstellfeder (9)
schließt, und daß im Bereich zwischen den beiden Hy
draulikräumen (39, 43) mindestens eine Drosselstelle
(56, 56a, 56b) vorgesehen ist.
2. Magnetventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle (56,
56a, 56b) im Bereich des ankerseitigen Ventils (46,
46a, 46b) vorgesehen ist.
3. Magnetventil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung
(29, 29a, 29b) eine den Anker (25, 25a, 25b) durch
setzende Bohrung ist.
4. Magnetventil nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (29, 29a,
29b) in zwei Vertiefungen (27, 27a; 30) an den
Stirnseiten (45, 40) des Ankers (25, 25a, 25b) mün
det.
5. Magnetventil nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das ankerseitige Ventil
(46, 46a, 46b) in der vom Kolben (7) abgewandten
Vertiefung (27, 27a) liegt.
6. Magnetventil nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß in die ventilseitige
Vertiefung (30) des Ankers (25, 25a, 25b) ein Stößel
(32) ragt, der am Boden (31) der Vertiefung (30) und
am kolbenseitigen Ventil (16) anliegt.
7. Magnetventil nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (32) eine
Längsbohrung (37) aufweist, die eine Fortsetzung der
Bohrung (29) des Ankers (25, 25a, 25b) bildet.
8. Magnetventil nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Längsbohrung (37)
des Stößels (32) mit dem kolbenseitigen Hydraulik
raum (39) leitungsverbunden ist.
9. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß das ankerseitige Ventil
(46, 46b) die Drosselstelle (56, 56b) aufweist.
10. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß das ankerseitige Ventil
(46, 46a, 46b) plattenförmig ausgebildet ist.
11. Magnetventil nach einem der Ansprüche 5 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Rand des
ankerseitigen Ventils (46, 46a, 46b) und der Wand
der Vertiefung (27, 27a) mindestens eine Durchström
öffnung (55) für das Hydraulikmedium vorgesehen ist.
12. Magnetventil nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, daß das ankerseitige Ventil
(46, 46a, 46b) quadratischen Umriß mit abgerundeten
Ecken aufweist.
13. Magnetventil nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß das ankerseitige Ventil
(46, 46a, 46b) mit den abgerundeten Ecken an der
Wand der Vertiefung (27, 27a) geführt ist.
14. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle (56)
eine das ankerseitige Ventil (46) durchsetzende und
in die Bohrung (29) des Ankers (25) mündende Öffnung
ist, deren Durchflußquerschnitt kleiner ist als der
Durchflußquerschnitt der Bohrung (29).
15. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle (56a)
eine Vertiefung im Ventilsitz (47) ist.
16. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle (56b)
eine Vertiefung in der Auflageseite (57) des anker
seitigen Ventils (46b) ist.
17. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß das ankerseitige Ventil
(46, 46a, 46b) unter Federkraft in seiner Schließ
stellung gehalten ist.
18. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (25, 25a, 25b)
mit Spiel (41) in einem Druckrohr (42) verschiebbar
gelagert ist.
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