DE4244444A1 - Electromagnetic valve with electric current feed for electromagnetic coil - Google Patents

Electromagnetic valve with electric current feed for electromagnetic coil

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DE4244444A1 DE19924244444 DE4244444A DE4244444A1 DE 4244444 A1 DE4244444 A1 DE 4244444A1 DE 19924244444 DE19924244444 DE 19924244444 DE 4244444 A DE4244444 A DE 4244444A DE 4244444 A1 DE4244444 A1 DE 4244444A1
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Abstract

The valve has the electromagnetic coil fitted in a magnet yoke and surrounding a magnetic armature section with fixed and movable parts. The two front sides of the two armature parts are parallel and orthogonal to the centre axis direction. At least one work point of stroke force characteristic can be determined over the current strength in the coil.The spring (12) characteristic can be progressively adjusted similarly as the stroke force characteristic, but more steeply. Both characteristics attain the highest value at the smallest air gap. The magnetic armature part end carries a sealing element coacting with a seat of a pressure line connecting union.

Description

Es ist bekannt ein Elektromagnetventil mit einer Stromzuführung für eine Elektromagnetspule, die in einem Magnetjoch angeordnet ist, auszurüsten und mit einem zentrischen, von der Elektromagnetspule umgebenen, in Mittellängsrichtung festen und einem beweglichen Magnetankerabschnitt zu versehen, wobei die sich gegenüberliegenden Stirnflächen der beiden Magnetankerabschnitte stumpf, d. h. parallelverlaufend und zur Mittellängsachsrichtung senkrecht verlaufend ausgebildet sind, wobei ferner über die Stromstärke in der Elektromagnetspule zumindest ein Arbeitspunkt der Hubkraftkennlinie des beweglichen Magnetankerabschnitts festlegbar ist und der bewegliche Magnetankerabschnitt mit dem der stumpfen Stirnfläche abgewandten Magnetankerabschnitt-Ende, das ein Dichtungselement trägt mit einem Dichtungssitz eines Druckanschlusses zusammenwirkend zu gestalten (DE-23 26 716).It is known an electromagnetic valve with a power supply for an electromagnetic coil which is arranged in a magnetic yoke, equip and with a centric, from the electromagnetic coil surrounded, fixed in the longitudinal direction and a movable Magnet armature section to be provided, the opposite End faces of the two magnet armature sections are blunt, d. H. parallel and perpendicular to the central longitudinal direction are formed, with the current intensity in the Electromagnetic coil at least one operating point of the lifting force characteristic of movable magnet armature section is fixable and the movable Magnetic armature section with that facing away from the blunt end face Magnet armature section end that carries a sealing element with a To design the sealing seat of a pressure connection interactively (DE-23 26 716).

Ein solches Elektromagnetventil bildet jedoch lediglich ein sog. Schaltventil, das in zwei Endstellungen schaltbar ist, nämlich entweder in die Schließstellung oder in die Offenstellung.However, such an electromagnetic valve only forms a so-called.  Switching valve that can be switched in two end positions, namely either in the closed position or in the open position.

Die Abänderung eines Elektromagnetventils von einem Schaltventil zu einem Stetigventil setzt eine vollkommene Neukonstruktion voraus, wobei solche Stetigventile mit Proportionalmagneten, die in Teilbereichen eine waagerechte Kraft-Hub-Kennlinie durchlaufen und gegen eine Feder mit geradliniger Kennlinie arbeiten, aufwendig und teuer sind. Nachteilig sind insbesondere die relativ hohen Kosten, die sich aus besonders geformten Ankern und Ankergegenstücken sowie elektronischen Schaltkreisen ergeben.The modification of an electromagnetic valve from a switching valve too a continuous valve requires a completely new design, whereby such continuous valves with proportional magnets, which in some areas pass through the horizontal force-stroke characteristic and against a spring work with a straight line, are complex and expensive. Disadvantageous are particularly the relatively high costs that result from special molded anchors and anchor counterparts as well as electronic Circuits result.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Elektromagnetventil zu schaffen, das konstruktiv ein Schaltmagnetventil darstellt, das jedoch als stetigwirkendes Elektromagnetventil arbeiten kann und das besonders kostengünstig herstellbar ist.The invention specified in claim 1 is based on the problem To create an electromagnetic valve that is constructively a shift solenoid valve represents, however, work as a continuously acting solenoid valve can and that is particularly inexpensive to manufacture.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß ohne großen konstruktiven Aufwand, d. h. ohne Abänderung des Magnetankers, die kostenintensiv wäre, ein Stetigventil mit einfachsten Mitteln geschaffen wird, bei dem die Federkennlinie an die Hubkraftkennlinie des Magnetsystems angepaßt werden kann. Ein solches Elektromagnetventil kann kostengünstig hergestellt werden, ist unaufwendig und bedarf räumlich keiner vergrößerter Abmessungen. Vorteilhaft ist weiterhin, daß ein solches ursprüngliches Schaltventil spannungslos geöffnet werden kann und dementsprechend in hydraulische bzw. pneumatische Schaltungen leicht eingefügt werden kann.The advantages achieved with the invention are in particular that without great design effort, d. H. without changing the Magnetic armature, which would be costly, a continuous valve with the simplest Means is created in which the spring characteristic to the Lifting characteristic of the magnet system can be adjusted. Such one Solenoid valve can be manufactured inexpensively inexpensive and does not require any larger dimensions in space. It is also advantageous that such an original switching valve can be opened without tension and accordingly in hydraulic or pneumatic circuits can be easily inserted.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Anspruch 2 angegeben. Die Weiterbildung des Anspruches 2 sieht vor, daß der Druckleitungsanschluß und ein Arbeitsleitungsanschluß in Querrichtung zur Mittellängsachsrichtung seitlich an einem unter dem beweglichen Magnetankerabschnitt angeordneten Gehäuseteil vorgesehen sind. Hierdurch kann die an und für sich gegebene Bauhöhe eines Schaltmagnetventils eingehalten werden, ohne einen entsprechenden Raumverlust hinnehmen zu müssen.An advantageous embodiment of the invention is in claim 2 specified. The development of claim 2 provides that the Pressure line connection and a working line connection in the transverse direction  to the central longitudinal axis direction laterally on one under the movable Magnetic armature section arranged housing part are provided. Hereby can the inherent height of a switching solenoid valve be adhered to without accepting a corresponding loss of space have to.

Weiterhin ist vorteilhaft, daß in dem zwischen dem festen und dem beweglichen Magnetankerabschnitt gebildeten Luftspalt ein gebogener und/oder mit bogenförmigen Biegeabschnitten versehener Federkörper eingelegt ist, der in seiner Federkennlinie an die Hubkraftkennlinie des Magnetsystems anpaßbar ist. Dieser Luftspalt kann durch Zusammendrücken des Federkörpers entsprechend einer minimalen Dicke des Federkörpers verändert werden.It is also advantageous that in the between the fixed and the Movable magnet armature section formed an air gap a curved and / or spring bodies provided with arcuate bending sections is inserted, in its spring characteristic to the lifting force characteristic of the magnet system is adaptable. This air gap can pass through Compression of the spring body according to a minimum thickness of the Spring body to be changed.

Hierbei ist ferner vorteilhaft, daß der Federkörper als Scheibe ausgebildet ist.It is also advantageous that the spring body as a disc is trained.

Eine solche Scheibe kann entweder gewölbt oder gewellt geformt sein, wobei je nach dem entsprechend unterschiedliche Federkennlinien erzeugt werden können.Such a disc can be either curved or corrugated, whereby depending on the different spring characteristics generated accordingly can be.

Eine Weiterentwicklung der Erfindung besteht außerdem darin, daß die Scheibe sternförmig mit mehreren Sternzacken geformt ist, wobei jeder Sternzacken im radialen Verlauf bogenförmig geformt ist. Bei dieser Gestaltungsweise lassen sich die erzeugten Biegekräfte in den einzelnen Sternzacken sehr genau berechnen, so daß die Federkennlinie entsprechend festgelegt werden kann.A further development of the invention is that the Disc is shaped like a star with several star points, each Star points in the radial course is arched. At this The bending forces generated can be designed individually Calculate star points very precisely, so that the spring characteristic is corresponding can be set.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt Fig. 1 einen axialen Querschnitt durch das Elektromagnetventil,Embodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below. It shows Fig. 1 is an axial cross section through the solenoid valve,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung einer Einzelheit X gemäß Fig. 1, Fig. 2 is an enlarged view of a detail X of FIG. 1,

Fig. 3 einen erfindungsgemäßen Federkörper in einer ersten Ausführungsform, Fig. 3 shows a spring element according to the invention in a first embodiment;

Fig. 3a einen Schnitt A-B gemäß Fig. 3, Fig. 3a shows a section AB according to FIG. 3,

Fig. 4 einen Federkörper in alternativer Ausführungsform und Fig. 4 shows a spring body in an alternative embodiment and

Fig. 4a einen Teilschnitt C-D gemäß Fig. 4. FIG. 4a is a partial section CD in Fig. 4.

Das Elektromagnetventil ist mit einer Stromzuführung 1 für eine Elektromagnetspule 2 ausgestattet. Die Elektromagnetspule 2 ist in einem Magnetjoch 3 angeordnet und mit einem zentrischen, von der Elektromagnetspule 2 umgebenen, in einer Mittellängsachsrichtung 4 festen Magnetankerabschnitt 5 und einen beweglichen Magnetankerabschnitt 6 versehen. Die sich gegenüberliegenden Stirnflächen 5a des festen Magnetankerabschnitts 5 und 6a des beweglichen Magnetankerabschnitts 6 liegen sich stumpf, d. h. parallelverlaufend und zur Mittellängsachsrichtung 4 senkrecht verlaufend gegenüber. Ein zur stumpfen Stirnfläche 6a des beweglichen Magnetankerabschnittes 6 abgewandtes Magnetankerabschnitt-Ende 7 trägt ein Dichtungselement 8, das mit einem Dichtungssitz S eines Druckleitungsanschlusses 10 zusammenwirkt.The electromagnetic valve is equipped with a power supply 1 for an electromagnetic coil 2 . The electromagnetic coil 2 is arranged in a magnetic yoke 3 and is provided with a central, surrounded by the solenoid coil 2, fixed in a 4 Mittellängsachsrichtung armature section 5 and a movable magnetic armature portion. 6 The opposite end faces 5 a of the fixed magnet armature section 5 and 6 a of the movable magnet armature section 6 are blunt, ie parallel and perpendicular to the central longitudinal direction 4 . A magnet armature section end 7 facing away from the blunt end face 6 a of the movable armature section 6 carries a sealing element 8 which cooperates with a sealing seat S of a pressure line connection 10 .

In der Elektromagnetspule 2 kann über die Stromstärke ein Arbeitspunkt einer Hubkraftkennlinie 14 des beweglichen Magnetankerabschnittes 6 eingestellt werden, wobei im allgemeinen bei dem bis jetzt beschriebenen Elektromagnetventil ein einziger Arbeitspunkt 15 vorhanden ist. In the electromagnetic coil 2 , an operating point of a lifting force characteristic 14 of the movable magnet armature section 6 can be set via the current intensity, a single operating point 15 generally being present in the electromagnetic valve described so far.

Um nunmehr das beschriebene Elektromagnetschaltventil in ein Stetigventil abzuändern, ist vorgesehen, daß in dem zwischen dem festen Magnetankerabschnitt 5 und dem beweglichen Magnetankerabschnitt 6 gebildeten Luftspalt 11 ein gebogener oder mit bogenförmigen Biegeabschnitten versehener Federkörper 12 eingelegt und entsprechend vorgespannt ist, der in seiner Federkennlinie 13 an die Hubkraftkennlinie 14 des Magnetsystems angepaßt werden kann. Dadurch sind mehrere Arbeitspunkte 15 (vgl. Fig. 5) über die Stromstärke einstellbar.In order to now change the electromagnetic switching valve described into a continuous valve, it is provided that in the air gap 11 formed between the fixed armature section 5 and the movable armature section 6 , a bent or provided with arcuate bending sections spring body 12 is inserted and preloaded accordingly, which in its spring characteristic 13 the lifting force characteristic 14 of the magnet system can be adapted. As a result, several operating points 15 (cf. FIG. 5) can be set via the current strength.

Ein Druckleitungsanschluß 10 (P1) und ein Arbeitsleitungsanschluß 16 (A) ist ferner in Querrichtung 17 zur Mittellängsachsrichtung 4 seitlich an einem unter dem beweglichen Magnetankerabschnitt 6 angeordneten Gehäuseteil 18 vorgesehen.A pressure line connection 10 (P1) and a working line connection 16 (A) are further provided laterally on a housing part 18 arranged under the movable magnet armature section 6 in the transverse direction 17 to the central longitudinal axis direction 4 .

Gemäß den Fig. 3, 3a, 4 und 4a sind Ausführungsformen des Federkörpers 12 dargestellt. So ist gemäß Fig. 3 der Federkörper 12 als (Teil-)Scheibe 12a ausgebildet und sternförmig mit mehreren Sternzacken 19 versehen, die (Fig. 3a) von einem Zentrum 20 ausgehend jeweils bei einer Dicke 21 durch einen Radius R10 im radialen Verlauf 19a gebogen sind bis auf eine Höhe 22, nach der sich die in Fig. 5 gezeichnete Federkennlinie 13 ergibt.Referring to FIGS. 3, 3a, 4 and 4a embodiments of the spring body 12 is shown. Thus, as shown in FIG. 3, the spring body 12 as a (partial) disk formed 12 a and star-shaped provided with a plurality of star points 19 (Fig. 3a) starting from a center 20 respectively at a thickness of 21 by a radius R10 in the radial gradient 19 a are bent to a height 22 , according to which the spring characteristic curve 13 shown in FIG. 5 results.

Eine alternative Ausführungsform besitzt eine (außen volle) Scheibe 12a, aus der dreiseitig ausgestanzte Lappen 23 (Fig. 4) mit um 90 Grad jeweils versetzter Stanzlage gebildet sind. Jeder der Lappen 23 ist von seiner Grundlinie 24 aus wiederum bei einer Dicke 21 auf die Höhe 22 gebogen, wobei im Ausführungsbeispiel ein Radius R4 angesetzt ist, um eine bestimmte Federkennlinie 13 zu erzeugen.An alternative embodiment has a (full on the outside) disc 12 a, from which the flaps 23 ( FIG. 4) punched out on three sides are formed, each with a punching position offset by 90 degrees. Each of the tabs 23 is in turn bent from its base line 24 to a height 22 at a thickness 21 , a radius R4 being set in the exemplary embodiment in order to generate a specific spring characteristic 13 .

Es kann eine Vielzahl von unterschiedlichen Sternzacken 19 oder Lappen 23 gebildet werden, die aus einem federnden Werkstoff gefertigt sind und somit jeweils spezifische Federkennlinien 13 erzeugen.A large number of different star points 19 or tabs 23 can be formed, which are made of a resilient material and thus each produce specific spring characteristics 13 .

In Fig. 5 ist außerdem gezeigt, daß die Federkennlinie 13 des Federkörpers 12 ähnlich progressiv eingestellt ist wie die Hubkraftkennlinie 14, insgesamt jedoch steiler, wobei beide Kennlinien 13 und 14 bei einem kleinsten Luftspalt 11 ihren Höchstwert annehmen. Mit dem beschriebenen Elektromagnetantrieb können beliebige Arbeitspunkte 15 als Schnittpunkte zwischen der Federkennlinie 13 und der Hubkraftkennlinie 14 je nach der gewählten Stromstärke eingestellt werden, wobei in Wirklichkeit ein Schaltventil für zwei Schaltstellungen in ein stetigwirkendes Elektromagnetventil durch Hinzufügen des Federkörpers 12 umgerüstet worden ist.In Fig. 5 it is also shown that the spring characteristic 13 of the spring body 12 is set similarly progressively as the lifting force characteristic 14 , but overall steeper, both characteristics 13 and 14 assuming their maximum value at a smallest air gap 11 . With the described electromagnetic drive, any operating points 15 can be set as intersection points between the spring characteristic 13 and the lifting force characteristic 14 depending on the selected current intensity, in reality a switching valve for two switching positions has been converted into a continuously acting electromagnetic valve by adding the spring body 12 .

BezugszeichenlisteReference list

 1 Stromzuführung
 2 Elektromagnetspule
 3 Magnetjoch
 4 Mittellängsachsrichtung
 5 fester Magnetankerabschnitt
 5a Stirnfläche
 6 beweglicher Magnetankerabschnitt
 6a Stirnfläche
 7 Magnetankerabschnitt-Ende
 8 Dichtungselement
 9 Dichtungssitz
10 Druckleitungsanschluß (P1)
11 Luftspalt
12 Federkörper
12a (Teil-)Scheibe
13 Federkennlinie
14 Hubkraftkennlinie
15 Arbeitspunkt
16 Arbeitsleitungsanschluß
17 Querrichtung
18 Gehäuseteil
19 Sternzacken
13a radialer Verlauf
20 Zentrum
21 Dicke
22 Höhe
23 Lappen
24 Grundlinie 1 power supply
2 electromagnetic coil
3 magnetic yoke
4 Central longitudinal direction
5 fixed magnet armature section
5 a end face
6 movable magnet armature section
6 a end face
7 Magnet armature section end
8 sealing element
9 sealing seat
10 pressure line connection (P1)
11 air gap
12 spring bodies
12 a (partial) disc
13 spring characteristic
14 Lifting power curve
15 working point
16 Work line connection
17 transverse direction
18 housing part
19 star points
13 a radial course
20 center
21 thickness
22 height
23 rags
24 baseline

Claims (7)

1. Elektromagnetventil mit einer Stromzuführung für eine Elektromagnetspule, die in einem Magnetjoch angeordnet ist und mit einem zentrischen, von der Elektromagnetspule umgebenen, in Mittellängsachsrichtung festen und einen beweglichen Magnetankerabschnitt versehen ist, wobei die sich gegenüberliegenden Stirnflächen der beiden Magnetankerabschnitte stumpf, d. h. parallelverlaufend und zur Mittellängsachsrichtung senkrecht verlaufend ausgebildet sind, wobei ferner über die Stromstärke in der Elektromagnetspule zumindest ein Arbeitspunkt der Hubkraftkennlinie des beweglichen Magnetankerabschnitts festlegbar ist und der bewegliche Magnetankerabschnitt mit dem der stumpfen Stirnfläche abgewandten Magnetankerabschnitt-Ende, das ein Dichtungselement trägt, mit einem Dichtungssitz eines Druckleitungsanschlusses zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkennlinie (13) des Federkörpers (12) ähnlich progressiv eingestellt ist wie die Hubkraftkennlinie (14), insgesamt jedoch steiler, wobei beide Kennlinien (13, 14) bei einem kleinsten Luftspalt (11) ihren Höchstwert annehmen. 1. Solenoid valve with a power supply for an electromagnetic coil, which is arranged in a magnetic yoke and is provided with a central, surrounded by the electromagnetic coil, fixed in the central longitudinal direction and a movable armature section, the opposite end faces of the two magnet armature sections blunt, that is parallel and Are formed perpendicular to the central longitudinal direction, wherein at least one operating point of the lifting force characteristic of the movable magnet armature section can also be determined via the current strength in the electromagnetic coil and the movable magnet armature section with the end of the magnet armature section facing away from the blunt end face, which carries a sealing element, interacts with a sealing seat of a pressure line connection, characterized in that the spring characteristic ( 13 ) of the spring body ( 12 ) is set similarly progressively as the lifting force characteristic ( 14 ), a total of j However, it is steeper, the two characteristic curves ( 13 , 14 ) assuming their maximum value at the smallest air gap ( 11 ). 2. Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckleitungsanschluß (P1) und ein Arbeitsleitungsanschluß (A) in Querrichtung (17) zur Mittellängsachsrichtung (4) seitlich an einem unter dem beweglichen Magnetankerabschnitt (6) angeordneten Gehäuseteil (18) vorgesehen sind.2. Solenoid valve according to claim 1, characterized in that the pressure line connection (P1) and a working line connection (A) in the transverse direction ( 17 ) to the central longitudinal direction ( 4 ) are provided laterally on a housing part ( 18 ) arranged under the movable armature section ( 6 ). 3. Elektromagnetventil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zwischen dem festen (5) und dem beweglichen Magnetankerabschnitt (6) gebildeten Luftspalt (11) ein gebogener und/oder mit bogenförmigen Biegeabschnitten versehener Federkörper (12) eingelegt ist, der in seiner Federkennlinie (13) an die Hubkraftkennlinie (14) des Magnetsystems anpaßbar ist.3. Solenoid valve according to one of claims 1 or 2, characterized in that in the air gap ( 11 ) formed between the fixed ( 5 ) and the movable magnet armature section ( 6 ), a bent and / or provided with arcuate bending sections spring body ( 12 ) is inserted which is adaptable in its spring characteristic ( 13 ) to the lifting force characteristic ( 14 ) of the magnet system. 4. Elektromagnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Federkörper (12) als Scheibe (12a) ausgebildet ist.4. Solenoid valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that the spring body ( 12 ) is designed as a disc ( 12 a). 5. Elektromagnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (12a) gewölbt geformt ist.5. Solenoid valve according to one of claims 1 to 4, characterized in that the disc ( 12 a) is arched. 6. Elektromagnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (12a) gewellt geformt ist.6. Electromagnetic valve according to one of claims 1 to 4, characterized in that the disc ( 12 a) is corrugated. 7. Elektromagnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (12a) sternförmig mit mehreren Sternzacken (19) geformt ist, wobei jeder Sternzacken (19) im radialen Verlauf (19a) bogenförmig geformt ist.7. Solenoid valve according to one of claims 1 to 6, characterized in that the disc ( 12 a) is star-shaped with a plurality of star points ( 19 ), each star point ( 19 ) in the radial course ( 19 a) is arcuate.
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