DE4313384A1 - Magnetventil - Google Patents

Description

Diese Erfindung betrifft ein Magnetventil, welches bei­ spielsweise in einem Fahrzeug zur Überwachung des Brems­ flüssigkeitsdruckes durch Öffnen oder Schließen der ver­ schiedenen Bremsleitungen verwendet werden kann.

Diese Art von Magnetventil findet bei Fahrzeugen Verwen­ dung, die mit einer Bremsblockierschutzeinrichtung (ABS) oder einer Schlupfregelungseinrichtung ausgestat­ tet sind: Zu diesem Zweck ist das Magnetventil in einen Ventilblock eingebaut, welcher aus mehreren normaler­ weise geöffneten und mehreren normalerweise geschlosse­ nen Magnetventilen, einer Hydraulikpumpe und einer Druckkammer besteht. Fig. 11 zeigt ein normalerweise ge­ schlossenes Magnetventil in einem Ventilblock.

Bei dieser Ausführung wird ein Aufbaublock b verwendet, auf welchem mehrere Magnetventile a angebracht sind. Auf einer Seite des erwähnten Aufbaublocks b sind meh­ rere Gehäuseausnehmungen c unterschiedlicher Durchmes­ ser entlang der Ausnehmung in regelmäßigen Abständen eingebohrt, wobei Bremsverbindungsleitungen, welche durch den Aufbaublock b gebohrt sind, zwischen den Ge­ häuseausnehmungen bestehen.

Das Magnetventil a besteht aus einer Erregerspule d, einem Gehäuse e, in welchem sich die erwähnte Erreger­ spule d befindet, sowie einem in der Mitte des Gehäuses e angebrachten Kolben h. Der Ventilsitz l ist in der Mitte am Boden des Gehäuses e angebracht. Der Kolben h dient als ein Wahlventil, welches aus einem an der Spit­ ze des Wahlventils angebrachten Ventilteller i sowie dem erwähnten Ventilsitz l besteht.

Wird die Spule d nicht erregt, dann verbleibt der Ven­ tilteller i im Ventilsitz l mittels einer Kraft der zwischen Kolben h und Jochring in zusammengedrückten Feder n, wodurch der Durchgang zwischen Öffnung j und Öffnung k gesperrt wird. Wird die Spule d erregt, dann wirkt eine Kraft in Richtung des Zusammendrückens der Feder n (siehe Pfeil) auf den Kolben h, wodurch der Ventilteller i vom Ventilsitz l getrennt und der Durch­ gang zwischen den beiden Öffnungen j und k frei gemacht wird.

Die Dichtungen f und g sind um den unteren Bereich des Gehäuses e herum angebracht und sorgen für eine luft­ dichte Abdichtung des Magnetventils a im unteren Aus­ sparungsbereich der Gehäuseausnehmung c.

Bei einem Magnetventil a dieser Art wirkt der Druck in Richtung Abheben des Magnetventils aus der Gehäuseaus­ nehmung c, sofern an der Öffnung k bei geschlossener Ventilvorrichtung Druck erzeugt wird. Diese Separations­ kraft wird durch den folgenden Vorgang erzeugt:

Bezeichnet man den dem Druck ausgesetzten Bereich der Dichtung f als A1, den dem Druck ausgesetzten Bereich der Dichtung g als A2 und den auf die Öffnung k wirken­ den Druck als P, dann ist die Kraft, die auf die Dich­ tung f wirkt, das Produkt des Bereiches Al multipli­ ziert mit dem Druck P (A1×P), und die Kraft, die auf die Dichtung g wirkt, ist das Produkt des Bereiches A2 multipliziert mit dem Druck P (A2×P).

Dementsprechend wird eine Separationskraft erzeugt, die gleich der Differenz zwischen den beiden Kräften [(A1×P)-(A2×P)] ist. Diese Separationskraft steigt proportional mit der Differenz zwischen den dem Druck ausgesetzten Bereichen der Dichtung f bzw. der Dichtung g.

Eine Stahlplatte oder eine andere sehr feste Druckplat­ te o ist an der Außenseite des Jochrings m angebracht und drückt gegen das Ventil a, um der durch diesen Druck erzeugten Kraft in der Achsenrichtung (Axial­ kraft) standzuhalten.

Konventionelle Magnetventile des oben beschriebenen Typs besitzen die folgende Problematik:

Das Gehäuse e des Magnetventils a muß sehr widerstands­ fähig sein, damit es der durch den Druck erzeugten Axialkraft standhalten kann.

Je stärker der in dem Magnetventil a erzeugte Höchst­ druck ist, desto dicker muß die Druckplatte o sein, wo­ durch der Ventilblock größer und schwerer wird.

Das Gehäuse e der Erregerspule d sowie die Druckplatte o werden sich, wie widerstandsfähig sie auch gebaut sind, infolge der Axialkraft mit ziemlicher Sicherheit bis zu einem gewissen Grade verformen. Selbst die ge­ ringfügigste Deformierung der Druckplatte o hat einen Verbrauch von Hydraulikflüssigkeit zur Folge. Diese Er­ scheinung zieht Probleme nach sich, wenn das Magnetven­ til a als ein Bremselement verwendet wird, da dies den Weg des Bremspedals verlängert.

Zur Verringerung der Axialkraft könnten die dem Druck ausgesetzten Bereiche der Dichtung f und g kleiner ge­ macht werden, aber dieser Flächenverringerung sind Gren­ zen gesetzt, die von dem Verhältnis dieser Dichtungen zu den im Innern des Magnetventils befindlichen Kompo­ nenten sowie von Festigkeitsüberlegungen abhängig sind.

Da alle Magnetventile auf derselben Seitenfläche des Aufbaublocks eingebaut sind, müssen die Außenmaße des erwähnten Aufbaublocks um so größer und das Gewicht um so schwerer sein, desto höher die Anzahl der eingebau­ ten Magnetventile ist, wodurch der Einbau des Ventil­ blocks in einen engen Raum erschwert wird.

Für jedes Magnetventil muß eine Gehäuseausnehmung, eine Druckkammer und eine Verbindungsleitung eingerichtet werden, wodurch bei der Herstellung des Aufbaublocks viele Schritte notwendig werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Magnet­ ventil bereitzustellen, bei welchem die bei einem An­ stieg des Innendrucks in der Druckkammer erzeugten, in entgegengesetzte Achsenrichtungen wirkenden Kräfte aus­ geglichen werden, wodurch diese sich gegenseitig aufhe­ ben und dabei die nichtbeweglichen Elemente des Magnet­ ventils zu vereinfachen, eine massive Deformierung des Magnetventils zu verhindern, damit eine Verschwendung des Druckmittels vermieden wird, und damit die Herstel­ lung des Magnetventilgehäuses aus einem weniger wider­ standsfähigen Material zu ermöglichen, die Herstellung der Gehäuseausnehmung im Aufbaublock zu vereinfachen, das Magnetventil kleiner und leichter zu machen und die Anzahl der zur Herstellung erforderlichen Schritte zu reduzieren, und so den Aufbaublock, welcher den Ventil­ block enthält, kleiner und leichter zu gestalten.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein erfin­ dungsgemäßes Mehrzweckventil bereitzustellen, welches als ein Schaltventil, ein Druckregulierventil, ein Wege­ ventil, ein Drucküberwachungsventil sowie als eine an­ dere Art von Druckventil Verwendung findet und eine ent­ weder mit einer Eintritts- oder einer Austrittsöffnung verbundene Druckkammer zu schaffen, welche von zwei Ma­ gnetventilen im gleichen Gehäuse gemeinsam benutzt wird, wobei jedes Magnetventil mit einer Öffnung des an­ deren Typs verbunden ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung ein Ma­ gnetventil gemäß den Patentansprüchen vor.

Die Erfindung wird anhand verschiedener Ausführungsbei­ spiele und der jeweiligen Betriebsweise erläutert, wo­ bei auf die folgenden Abbildungen Bezug genommen wird.

Fig. 1 stellt ein vollständiges Diagramm des Magnet­ ventils entsprechend Beispiel 1 dar,

Fig. 2 stellt ein Querschnittsdiagramm eines norma­ lerweise geschlossenen Magnetventils dar,

Fig. 3 stellt ein abstrahierendes Diagramm zur Er­ läuterung der Betriebsweise eines Magnet­ ventils dar,

Fig. 4 stellt ein weiteres abstrahierendes Diagramm zur Erläuterung der Betriebsweise eines Ma­ gnetventils dar,

Fig. 5 stellt ein Diagramm zur Erläuterung der Be­ triebsweise des Magnetventils entsprechend Beispiel 2 dar,

Fig. 6 stellt ein Diagramm zur Erläuterung der Be­ triebsweise des Magnetventils entsprechend Beispiel 3 dar,

Fig. 7 stellt ein Diagramm eines Magnetventils, das zum Teil ein Querschnittsdiagramm ist, ent­ sprechend Beispiel 5 dar,

Fig. 8 stellt ein abstrahierendes Diagramm zur Er­ läuterung der Betriebsweise eines Magnetven­ tils dar,

Fig. 9 stellt ein detailliertes Diagramm zur Erläu­ terung der Betriebsweise eines Magnetventils entsprechend Beispiel 6 dar,

Fig. 10 stellt ein Querschnittsdiagramm eines Magnet­ ventils entsprechend Beispiel 8 dar,

Fig. 11 stellt ein Querschnittsdiagramm eines her­ kömmlichen Magnetventils dar.

Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung wer­ den im folgenden mit Bezug auf die Diagramme ausführ­ lich beschrieben.

Beispiel 1

Fig. 1 veranschaulicht ein erstes Ausführungsbeispiel dieser Erfindung, bei welchem ein normalerweise ge­ schlossenes Magnetventil 20 und ein normalerweise geöff­ netes Magnetventil 30 in einem Aufbaublock 10 ange­ bracht sind. Die grundlegende Bauform der Magnetventile 20 und 30 ist die gleiche, wobei der einzige Unter­ schied in der Normalposition des Kolbens besteht. Daher wird hier nur das normalerweise geschlossene Magnetven­ til 20 beschrieben, welches auf der rechten Seite des Diagramms dargestellt ist. Eine Erklärung zum normaler­ weise geöffneten Magnetventil 30 wird weggelassen.

Gehäuseausnehmungen 11 und 12 werden in den Aufbaublock 10 zur Einfügung des jeweiligen Magnetventils 20 bzw. 30 gebohrt. Des weiteren werden Eintrittsöffnungen 11a und 12a sowie Austrittsöffnungen 11b und 12b zur Verbin­ dung und zum Durchgang der Druckverbindungsleitungen in die Seite der Gehäuseausnehmungen 11 bzw. 12 gebohrt. Damit die Erzeugung einer zuvor beschriebenen Axial­ kraft vermieden wird, muß der Innendurchmesser der Ge­ häuseausnehmung 11 und 12 praktisch identisch sein, und die Öffnungen 11a, 11b, 12a und 12b müssen miteinander verbunden sein, damit der Durchgang am Seitenbereich der Gehäuseausnehmung 11 und 12 ermöglicht wird. Luftlö­ cher 11c und 12c werden jeweils in den Boden der Gehäu­ seausnehmung 11 bzw. 12 gebohrt.

Fig. 2 stellt ein vergrößertes Diagramm des Magnetven­ tils 20 dar. Das zylinderförmige Gehäuse 21 ist an einem Joch 22 angebracht und bildet mit diesem eine Kom­ ponente. Ein hervorspringender Rand 27 ist am Fuß des Gehäuses 21 angebracht. Der Außendurchmesser des Gehäu­ ses 21 ist so angefertigt, daß er praktisch identisch ist mit dem Innendurchmesser der Gehäuseausnehmung 11. Die mittels eines Durchgangs mit der Eintrittsöffnung 11a einer verbundenen Druckkammer 21a sowie eine mit­ tels eines Durchgangs mit der Austrittsöffnung 11b ver­ bundene Druckkammer 21b sind jeweils im Innern des Ge­ häuses 21 angebracht. Des weiteren besteht über eine Verbindungsleitung 21c ein Durchgang zwischen den bei­ den Druckkammern 21a und 21b. Der Ventilsitz 23 befin­ det sich am Endpunkt der Verbindungsleitung 21c auf der Seite der Druckkammer 21a. Die aus O-Ringen und anderen Dichtungselementen bestehenden Dichtungen 25a-25c sind an der Peripherie des Gehäuses 21 an mehreren Stellen angebracht und sorgen für eine luftdichte Abdichtung im Bereich der Druckkammern 21a und 21b. Eine Kerneinheit 24 ist mittels eines Kontaktierungsmaterials vor der Druckkammer 21a im Achsenzentrum des Gehäuses 21 ange­ bracht. Auch das Gehäuse 21 ist mittels eines Kontaktie­ rungsmaterials am Aufbaublock 10 angebracht.

Bei der Befestigung des Gehäuses 21 können auch andere herkömmliche Verfahren angewendet werden. So können bei­ spielsweise Stifte oder Federn eingefügt und sowohl an dem Aufbaublock 10 als auch an dem Gehäuse 21 ange­ bracht werden. Oder ein Teil der inneren Peripherie der Gehäuseausnehmung 11 kann mittels Verschraubung mit der äußeren Peripherie des Gehäuses 21 verbunden werden. Die Kerneinheit 24 besteht aus einem Anker 24b, einem Kolben 24c, einem Magnetkern 24d und einer im Innern der Muffe 24a befindlichen Feder 24e. Eine Ventilvor­ richtung, die den Durchgang zwischen den Druckkammern 21a und 21b entweder öffnet oder sperrt, besteht aus einem an der Spitze des Kolbens 24c angebrachten Ventil­ teller 24f und dem Ventilsitz 23. Die Feder 24e wird in die Richtung erregt, daß die erwähnte Ventilvorrichtung den Durchgang zwischen den Kammern sperrt.

Eine Erregerspule 28, bei der ein hohler Spulenkörper umwickelt wurde, ist an der äußeren Peripherie der Muf­ fe 24a angebracht und mittels eines Kontaktierungsmate­ rials durch einen Jochring 29 am Joch 22 fest ange­ bracht. In jeder Druckkammer 21a bzw. 21b befindet sich ein Filter 26.

Nachfolgend wird die Betriebsweise des Magnetventils des ersten Ausführungsbeispiels erläutert. Die Erzeu­ gung der Axialkraft während der Druckerzeugung in jeder Druckkammer 21a und 21b wurde, wenn die Ventilvorrich­ tung während des Betriebs des oben beschriebenen Magnet­ ventils 20 geschlossen ist, bereits erläutert.

Nun wird der Druck bei einer Flüssigkeitsversorgung über die Eintrittsöffnung erzeugt: Wie in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellt, ist jede Druckkammer 21a bzw. 21b an beiden Seiten jeweils durch die Dichtungen 25a-25c abgedichtet, wobei die dem Druck ausgesetzten Bereiche (Sa-Sc) jeder Dichtung 25a-25c so angepaßt sind, daß sie praktisch identisch sind.

Bei der gegebenen Bauform wird nach Fig. 3, wenn der Innendruck in der mit der Eintrittsöffnung 11a durch einen Durchgang verbundenen Druckkammer 21a zu steigen beginnt, eine Axialkraft (Fa) in entgegengesetzte Rich­ tungen an beiden Seiten der erwähnten Druckkammer 21a erzeugt (im Diagramm als nach oben bzw. nach unten wei­ send dargestellt). Da die dem Druck ausgesetzten Berei­ che (Sa und Sb) der Dichtungen 25a und 25b praktisch identisch sind, ist jede Axialkraft (Fa), die zu beiden Seiten der Druckkammer 21a erzeugt wird, ebenfalls prak­ tisch identisch. Überdies heben sich die beiden Kräfte gegenseitig auf, da sie in entgegengesetzte Richtungen wirken. Deshalb wird eine in lediglich eine Richtung wirkende Axialkraft nie erzeugt, wie hoch auch immer der Innendruck in der Druckkammer 21a sein mag, und das Gehäuse 21 löst sich nicht aus der Gehäuseausnehmung 11, und zwar selbst dann nicht, wenn keine Druckplatte gegen den oberen Bereich des Gehäuses 21 drückt.

Nun wird der Druck bei einer Flüssigkeitsversorgung über die Austrittsöffnung erzeugt: Wie in Fig. 4 darge­ stellt, wird eine Axialkraft (Fb) in entgegengesetzte Richtung an jeder Seite der erwähnten Druckkammer 21b erzeugt, wenn der Innendruck des mit der Austrittsöff­ nung 11b durch einen Durchgang verbundenen Druckkammer 21b zu steigen beginnt (im Diagramm als nach oben bzw. unten weisend dargestellt). Da die dem Druck ausgesetz­ ten Bereiche (Sb und Sc) der Dichtungen 25b und 25c praktisch identisch sind, ist jede Axialkraft (Fb), die auf beiden Seiten der Druckkammer 21b erzeugt wird, ebenfalls praktisch identisch. Überdies heben sich die beiden Kräfte gegenseitig auf, da sie in entgegenge­ setzte Richtungen wirken. Deshalb wird eine in ledig­ lich eine Richtung wirkende Axialkraft unabhängig von der Höhe des Innendrucks in der Druckkammer 21b nie er­ zeugt, und das Gehäuse 21 löst sich nicht aus der Gehäu­ seausnehmung 11, und zwar selbst dann nicht, wenn keine Druckplatte gegen den oberen Bereich des Gehäuses 21 drückt.

Sollte in vergleichbarer Weise zwischen den beiden Flüs­ sigkeitskammern 21a und 21b eine Druckdifferenz entste­ hen, dann heben sich die auf jede Druckkammer wirkenden Axialkräfte gegenseitig auf. Daher wird anders als bei konventionellen Magnetventilen, weder von der Hoch­ druck- zur Niederdruckseite noch in umgekehrter Rich­ tung eine Axialkraft erzeugt.

Beispiel 2

Das Wirkungsprinzip des Magnetventils eines zweiten Aus­ führungsbeispiels dieser Erfindung liegt darin, daß die in entgegengesetzte Richtungen wirkenden Axialkräfte in jeder Druckkammer gleichmäßig ausgeglichen werden. Da­ her kann, wie in Fig. 5 dargestellt, die Gehäuseausneh­ mung 11 für jede Druckkammer von unterschiedlichem Durchmesser sein. Bei dieser Bauform werden Dichtungen 25d und 25e auf jeder Seite der mit der Öffnung 11a verbundenen Druckkammer 21a in der Achsenrichtung ange­ bracht, und Dichtungen 25f-25g werden auf jeder Seite der mit der Öffnung 11b verbundenen Druckkammer 21b in der Achsenrichtung angebracht, und die dem Druck ausge­ setzten Bereiche zu beiden Seiten der Druckkammer 21a bzw. 21b sind so angepaßt, daß sie praktisch identisch sind.

Beispiel 3

Wie in Fig. 6 dargestellt ist, kann von den an der Außenperipherie des Gehäuses 21 angebrachten Dichtungen 25a-25c der O-Ring der Dichtung 25c, welcher dem Boden der Gehäuseausnehmung 11 am nächsten liegt, durch einen becherförmigen Dichtungsring ersetzt werden. Dieser be­ cherförmige Dichtungsring sorgt dafür, daß die Luft, die nach Einfügung des Gehäuses 21 im Bodenbereich der Aussparung der Gehäuseausnehmung 11 gefangen wird, aus der erwähnten Gehäuseausnehmung ausströmen kann, wo­ durch die Notwendigkeit entfällt, entsprechend der Dar­ stellung in Fig. 2 einen Luftkanal 11c zu bohren.

Beispiel 4

Die Beispiele 1-3 erläutern die Bauform und die Be­ triebsweise eines 2/2-Wege-Magnetventils, aber dasselbe Prinzip läßt sich ebenfalls auf ein 2/3-Wege-Magnetven­ til oder ein 3/3-Wege-Magnetventil anwenden. Das Druck­ mittel kann dabei sowohl pneumatisch als auch hydrau­ lisch sein.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel dieser Erfindung wird mit Bezug auf Fig. 7 und Fig. 8 erläutert.

Beispiel 5

Fig. 7 zeigt eine Bauform, bei der zwei normalerweise geschlossene Magnetventile 20 und 20 so im Aufbaublock 10 angebracht sind, daß sie sich gegenüberliegen. Die Gehäuseausnehmung 11 wird für ein Paar sich gegenüber­ liegender Magnetventile 20, 20 in den Aufbaublock 10 ge­ bohrt, und zwei Eintrittsöffnungen 11a, 11a und die Aus­ trittsöffnung 11b, zur Verbindung und zum Durchgang der Druckverbindungsleitungen, werden in die Seite der Ge­ häuseausnehmung 11 gebohrt. Bei diesem fünften Ausfüh­ rungsbeispiel ist es wichtig, daß der Innendurchmesser der Gehäuseausnehmung 11 über die gesamte Länge hinweg einheitlich ist, und es muß zum Durchgang eine Verbin­ dung zwischen jeder Öffnung 11a, 11a und 11b und der Seitenfläche der erwähnten Gehäuseausnehmung 11 beste­ hen. Wie in Fig. 7 dargestellt, ist das Gehäuse 21 so angefertigt, daß es denselben Durchmesser aufweist, wie die Gehäuseausnehmung 11.

Während in den vorangegangenen Beispielen jedes Magnet­ ventil ein eigenes Gehäuse benötigte, wird bei diesem Ausführungsbeispiel ein einziges Gehäuse 21 für beide Ventile gemeinsam verwendet. Ein hervorspringender Rand 27, dessen Durchmesser größer ist als die Gehäuseausneh­ mung 11, steht von der äußeren Peripherie des einen End­ bereichs des Gehäuses 21 hervor, und eine ringförmige Nut ist am anderen Ende um die äußere Peripherie herum eingelegt. Das Gehäuse 21 ist mit der Ringnutseite in das untere Ende der Gehäuseausnehmung 11 eingelegt, wo­ bei eine ringförmige Klemme 27b in die Nut 27a einge­ schoben ist, welche an der Außenseite der Gehäuseausneh­ mung 11 offenliegt.

Bei der Befestigung des Gehäuses 21 können auch andere konventionelle Verfahren angewendet werden. So können beispielsweise Stifte oder Federn eingefügt und sowohl an dem Aufbaublock 10 als auch an dem Gehäuse 21 ange­ bracht werden. Oder ein Kontaktierungsmaterial kann so verwendet werden, daß die Endbereiche des Gehäuses 21 die Kanten das Aufbaublocks 10 bedecken.

Zwei Druckkammern 21a, 21a, die beide mittels eines Durchgangs mit den jeweiligen Eintrittsöffnungen 11a, 11a und der Austrittsöffnung 11b verbunden sind, und die Druckkammer 21b, die sich zwischen den beiden Druck­ kammern 21a, 21a befindet und mit diesen mittels eines Durchgangs verbunden ist, sind entlang dem Achsenzen­ trum des Gehäuses 21 angebracht. In jeder Druckkammer 21a, 21a und 21b befindet sich ein im Diagramm nicht dargestellter Filter. Ein Ventilsitz 23 ist am Boden einer jeden Druckkammer 21a, 21a angebracht. Ringförmi­ ge Dichtungen 25a-25d sind an mehreren Stellen um die äußere Peripherie des Gehäuses 21 herum angebracht und sorgen für eine feste Abdichtung zwischen dem Gehäuse 21 und der Gehäuseausnehmung 11.

Eine Kerneinheit 24 ist mittels eines Kontaktierungsma­ terials an jeder Druckkammer 21a, 21a befestigt, wobei jede erwähnte Kerneinheit aus einem Anker 24b, einem Kolben 24c, einem Magnetkern 24d und einer im Innern der Muffe 24a befindlichen Feder 24e besteht.

Eine Ventilvorrichtung, die den Durchgang zwischen den Druckkammern 21a, 21a und 21b entweder öffnet oder sperrt, besteht aus dem an der Spitze des Kolbens 24c angebrachten Ventilteller 24f und dem Ventilsitz 23. Die Feder 24e wird in eine solche Richtung erregt, daß die erwähnte Ventilvorrichtung den Durchgang zwischen den Druckkammern sperrt. Die Kerneinheit 24 ist mittels eines Kontaktierungs- oder anderen Bindematerials am Fuße der Muffe 24a befestigt, welche in das Gehäuse 21 eingefügt ist. Eine Erregerspule 28 ist durch Umwickeln eines hohlen Spulenkörpers angefertigt, welche um die äußere Peripherie der Muffe 24a herum angebracht werden kann, wobei ein Joch 22 mittels einer Harzbindung um die erwähnte Spule herum angebracht ist und mit dieser eine Komponente bildet. Der Teil der Muffe 24a, welcher über das Endstück der Erregerspule 28 hinausragt, ist mit einem Sicherungsring 24g befestigt, damit er sich nicht löst.

Nachfolgend wird die Betriebsweise dieses fünften Aus­ führungsbeispiels erläutert.

Es wird das Umschalten der Leitungen erklärt: Wie in Fig. 7 dargestellt ist, wird die Feder 24e, wenn die Er­ regerspule 28 nicht erregt wird, in eine solche Rich­ tung bewegt, daß der Anker 24b vom Magnetkern 24d ge­ trennt wird, wobei der Ventilteller 24f im Ventilsitz 23 verbleibt und dadurch die Leitung zwischen Druckkam­ mer 21a und der gemeinsamen Druckkammer 21b gesperrt wird. Aus diesem Grund wird das von der Versorgungsquel­ le über die Eintrittsöffnung 11a beförderte Druckmittel im Innern der Druckkammer 21a aufgehalten und nicht an die gemeinsame Druckkammer 21b abgegeben.

Wird die Erregerspule 28 erregt, dann entsteht ein Ma­ gnetfeld. Der Anker 24b hält der Federkraft der Feder 24e stand und bewegt sich in eine solche Richtung, daß er den Magnetkern berührt. Der Ventilteller 24f hebt sich daraufhin vom Ventilsitz 23 ab, und es entsteht ein Durchgang in der Leitung zwischen der Druckkammer 21a und der gemeinsamen Druckkammer 21b. In der Folge erreicht das von der Versorgungsquelle über die Ein­ trittsöffnung 11a beförderte Druckmittel die Druckkammer 21a und wird dann durch die gemeinsame Druckkammer 21b hindurch an die Austrittsöffnung 11b weitergelei­ tet.

Wie in Fig. 8 dargestellt ist, wird jede Seite der Kam­ mer 21a, 21a und 21b durch eine der Dichtungen 25a-25d abgedichtet, wobei dies so konstruiert ist, daß der dem Druck ausgesetzte Bereich (Sa-Sd) einer jeden Dichtung praktisch gleich ist. Bei dieser Bauform wirkt, wenn beispielsweise der Innendruck in der oberen Druckkammer 21a zu steigen beginnt, der erwähnte Druck auf die Dich­ tungen 25a und 25b, die sich zu beiden Seiten der Druck­ kammer 21a befinden. Da die dem Druck ausgesetzten Be­ reiche (Sa und Sb) der Dichtungen 25a und 25b praktisch gleich sind, sind die an beiden Seiten der Druckkammer 21a erzeugten Axialkräfte (F1, F1) ebenfalls gleich. Da die Kräfte außerdem in entgegengesetzte Richtungen wir­ ken, heben sich die beiden Kräfte gegenseitig auf. Da­ her wird keine Axialkraft F2 erzeugt, wenn der Innen­ druck in der gemeinsamen Druckkammer 21b ansteigen soll­ te, da die dem Druck ausgesetzten Bereiche (Sb und Sc) der Dichtungen 25b und 25c gleich sind. Des weiteren wird keine Axialkraft erzeugt, wenn der Innendruck in der Druckkammer 21a abfallen sollte.

Sollte überdies der gleiche Druck oder eine Druckdiffe­ renz gleichzeitig in den Druckkammern 21a, 21a und 21b entstehen, dann werden die Kräfte, die in der Achsen­ richtung auf jede Kammer wirken, abgeglichen, und es entsteht keine Axialkraft.

Beispiel 6

Fig. 9 veranschaulicht ein weiteres Ausführungsbei­ spiel, bei welchem die Gehäuseausnehmung 11 so angefer­ tigt ist, daß es von einem nicht einheitlichem Durchmes­ ser entlang dessen Dicke ist. Bei der Erläuterung die­ ses Beispiels sind die Bauteile, welche schon in den vorausgegangenen Beispielen verwenden wurden, mit der­ selben Referenznummer versehen. Nähere Erklärungen dazu wurden deshalb weggelassen. Bei der Bauform dieses Aus­ führungsbeispiels wird jeweils ein Dichtungspaar 25a-25f in der Achsenrichtung an jeder Seite der Druckkam­ mer 21a, 21a bzw. 21b angebracht, wobei die dem Druck ausgesetzten Bereiche in der Achsenrichtung zu beiden Seiten jeder Kammer so angepaßt sind, daß sie praktisch gleich sind.

Beispiel 7

Die Ausführungsbeispiele 5 und 6 erläutern die Bauform und den Betrieb eines 2/2-Wege-Magnetventils. Das Wir­ kungsprinzip dieser Erfindung liegt jedoch darin, daß der Druck für jede Druckkammer ausgeglichen wird und sich ebenfalls auf ein 2/3-Wege-Magnetventil oder ein 3/3-Wege-Magnetventil anwenden läßt. Das Druckmittel kann dabei sowohl pneumatisch als auch hydraulisch sein.

Beispiel 8

Wie in Fig. 10, einem anderen Ausführungsbeispiel die­ ser Erfindung dargestellt ist, wurden zwei Magnetven­ tile 20 so installiert, daß sie sich gegenüberliegen und eine Einheit bilden, wobei zwei Einheiten parallel miteinander verbunden wurden. Die Anzahl der Magnetven­ tile 20 beschränkt sich bei allen Ausführungsbeispielen nicht auf die im Diagramm dargestellte Anzahl.

Beispiel 9

Fig. 10 stellt ein Ausführungsbeispiel dar, bei welchem sich zwei normalerweise geschlossene Magnetventile 20, 20 oder zwei normalerweise geöffnete Magnetventile 30, 30 jeweils gegenüberliegen, wobei jedoch ein normaler­ weise geschlossenes Ventil mit einem gegenüberliegen­ den, normalerweise geöffneten Ventil gekoppelt werden kann. Die Bauteile und das Wirkungsprinzip des Magnet­ ventils 30 sind identisch denen des Magnetventils 20 mit Ausnahme der Kraftwirkungsrichtung des Ankers. Da­ her wird eine Erläuterung des Ventils hier weggelassen.

Beispiel 10

Dieses Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bezieht sich nicht nur auf die erwähnten Magnetventile 20 und 30, sondern kann ebenfalls für andere Ventile an­ gewandt werden, wie beispielsweise jene herkömmlichen Magnetventile, bei denen bei einem Anstieg des Druck­ mittels eine Kraft in der Achsenrichtung erzeugt wird.

Claims (9)

1. Magnetventil (20) aus einer Druckkammer (21a) mit Durchgang zu einer Eintrittsöffnung (11a), einer Druckkammer (21b) mit Durchgang zu einer Austritts­ öffnung (11b) sowie einer in der Verbindungsleitung (21c) zwischen den beiden Druckkammern (21a, 21b) angebrachten elektromagnetisch antreibbaren Ventil­ vorrichtung (23, 24f) und einem Gehäuse (21), wel­ ches in eine in einen Aufbaublock (10) gebohrte Ge­ häuseausnehmung (11) eingefügt ist, bei dem:
das Öffnen oder Schließen der erwähnten Ventil­ vorrichtung (23, 24f) eine Umschaltung der Verbin­ dungsleitungen (21c) bewirkt und
jede Druckkammer (21a, 21b) zu beiden Seiten in der Achsenrichtung mit einer Dichtung (25a, 25b, 25c) ausgestattet ist,
der dem Druck ausgesetzte Bereich jeder Dichtung praktisch gleich ist,
und jede Druckkammer (21a, 21b) mittels eines Durchgangs mit einer entsprechenden Eintritts- oder Austrittsöffnung (11a, 11b) verbunden ist.

2. Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß ein O-Ring der Dichtung (25c), welche dem Boden der Gehäuseausnehmung (11) am nächsten liegt, durch einen becherförmigen Dichtungsring ersetzt ist.

3. Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß Dichtungen (25d und 25e) auf jeder Seite der mit der Eintrittsöffnung (11a) verbundenen Druckkammer (21a) in der Achsenrichtung angebracht sind, und Dichtungen (25f und 25g) auf jeder Seite der mit der Austrittsöffnung (11b) verbundenen Druckkammer (21b) in der Achsenrichtung angebracht sind, wobei die dem Druck ausgesetzten Bereiche der jeweiligen Dichtungen praktisch gleich sind und die Dichtungen (25a, 25, 25c) durch die Dichtungen (25d, 25e, 25f, 25b) ersetzt sind.

4. Magnetventil nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß es als ein 2/3-Wege- oder ein 3/3-Wege-Magnetventil aufgebaut ist.

5. Magnetventil, dadurch gekennzeichnet, daß das Ma­ gnetventil zwischen hydraulischen Verbindungsleitun­ gen (21b) umschaltet, wobei es aus mindestens zwei, vorzugsweise einem Paar, gegenüberliegender Magnet­ ventile (20, 20) besteht, wobei jede Ventilvorrich­ tung (23, 24f) für die Magnetventile (20, 20) in einem gemeinsamen monolithischen Gehäuse (21) unter­ gebracht ist.

6. Magnetventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die beiden Magnetventile (20, 20) mit je einer Druckkammer (21a, 21a), welche mit jeder Ein­ trittsöffnung (11a, 11a) des Aufbaublocks (10) ver­ bunden ist, sowie mit einer Druckkammer (21b), wel­ che mit jeder Austrittsöffnung (11b) des Aufbau­ blocks (10) verbunden ist, und einer Ventilvorrich­ tung (23, 24f), welche den Durchgang zu den beiden Arten von Druckkammern (21a, 21a, 21b) öffnet oder sperrt, ausgestattet sind, wobei eine der so be­ schriebenen Druckkammern beiden Magnetventilen ge­ meinsam ist.

7. Magnetventil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei dem Magnetventil jede Druckkam­ mer (21a, 21a, 21b) an beiden Seiten in der Achsen­ richtung mit einer Dichtung (25a, 25b, 25c, 25d) ausgestattet ist, wobei der dem Druck ausgesetzte Bereich jeder Dichtung (25a, 25b, 25c, 25d) prak­ tisch gleich ist, und jede Druckkammer (21a, 21a, 21b) mittels eines Durchgangs mit einer entsprechen­ den Eintrittsöffnung (11a, 11a) oder Austrittsöff­ nung (11b) verbunden ist.

8. Magnetventil nach einem der Ansprüche 5 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß es als e 2/3-Wege- oder ein 3/3-Wege-Magnetventil aufgebaut ist.

9. Magnetventil nach einem der Ansprüche 5 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Anzahl der verwende­ ten Magnetventile mehr als zwei beträgt.