DE6904282U - Elektromagnetventil - Google Patents

Description

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4000 Düsseldorf, den 4. Februar 1969 Polen«™ ! Cecilienallee 76 III/J

Dr. Ing. Eirhciiborg

Oipl.-lrg.Sauertand
Oj. Ing. König

Unsere Akteι 24 670

Firma A. Pierburg Auto- und Luftfahrt-Gerätebau K.G._t 4040 Neues am Khβin, Düsseldorfer Straße 232

"Elektromagnetventil'¹

Die Erfindung bezieht eich auf ein Elektromagnetventil mit einem im Ventilgehäuse unverechieblich gelagerten Kern, einem damit bei Erregung der Magnetspule Über einander zugewandte FoIflachen zusammenwirkenden, verschiebbaren Anker sowie einem von letzterem zu betätigenden Ventilelement und einer am Anker angreifenden Rückstellfeder.

Elektromagnetventile dieser Art arbeiten In der Weise, daß bei stromdurchfloseener Magnetspule das Ventilelement die zu steuernde Betriebemittelleitung freigibt, während bei nicht erregter Stromepule das Sentilelement durch die auf den Anker einwirkende Rückstellfeder in seiner Schließstellung gehalten wird, mithin eine Flüssigkeitsströmung in der Betriebsmlttelleitung unterbindet. Es sind Elektromagnetventilβ der in Rede stehenden Art bekannt, bei denen das Ventilelement als am Anker befestigter Ventilstößel ausgebildet 1stι der mit seinem oberen Ende durch den Magnetkern hlndurohgefUhrt 1st. In einer Ausnehmung des Kerns liegt die den Ventilstößel umgebende Rückstellfeder, die sich mit ihrem aus der Polfläche des

Kerne heraustretenden Ende on der gegenüberliegenden Polflüche den Ankere abstutzt. Durch diese Anordnung der Feder und dee VentiletoBeIe bleibt ale wirksame Folfläohe eowohl am Anker ale auch am Magnetkern nur eine vergleichsweise kleine Hingfläche übrig. Demzufolge weisen derart baoohaffene Magnetventile nur eine verhältnismäßig geringe magnetißehe Anzugs- und Haltekraft auf, so dafl oft schon bei geringen Hüttelbewegungen, wie sie beispielsweise im normalen Fahrbetrieb eines Kraftfahrzeuges auftraten» der Anker in unerwünschter Weise vom Xern abfällt. Die bekannten Magnetventile sind daher nioht allzu funktionstüchtig. Sie sind in der Kegel mit einer oberhalb der Magnetspule angeordneten fineteilsohraube versehen» die über eine Schenkelfeder mit dem oberen Ende des VentilstoΟeis verbunden 1st. Durch entsprechendes Verdrehen der Einsteileohraube kann bei Ausfall dee elektrischen Teils des Ventile der Ventilstößel angehoben werden, so daß auch In solchen Notfällen die erforderliche freie Verbindung in der Betriebemittelleitung gewährleistet bleibt* Diese Anordnung bedingt aber in jedem Falle, daß der Ventiletößel in einer die FoIflachen verringernden Weise duroh den Kern hindurehgeführt sein muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Elektromagnetventil der eingangs genannten Art zu sohaffen, daa die vorerwähnten Nachteile nioht aufweist, sieh vielmehr trotz eines kompakten Aufbaue durch eine vergleichsweise große magnet!βehe Anzüge- und Haltekraft auszeichnet. Das wird erflndungsgemäß dadurch erreicht, daß die Rückstellfeder vollständig innerhalb eines Im Kern oder Anker angeordneten Federraumes untergebracht und darin an ihrem den Pol-

flüohen zugewandten Ende an einem Stutzkörper abgestützt ist» der mit einem ?Uhrungezapfen durch eine Durchtrittsöffnung einer den Federraum ab»ohlieüenden, die eine Polfläche bildenden Stirnwand hindurahgeftlhrt und an der anderen ι geeohloesenen Polfläohe in Anlage gehalten 1st. Kit den Mitteln naoh der Erfindung wird nloht nur die Fader geschützt in einem Federraum untergebracht, sondern vor allem die einander zugewandten Polfläohen des Ankere und dee Kerns zur Erhöhung der magnetischen Kraft wesentlich vergrößert» In der den Federraum abschließenden, die Polfläohe bildenden Stirnwand 1st lediglich eine Durchtrittsöffnung für den FUhrungszapfen des FederabetUtzkörpere erforderlioh. Dieser Führungszapfen kann aber in Durohmeseer vergleichsweise klein bemessen eein« da er lediglich die Aufgabe hat, die notwendige Abstützung der Feder an der anderen Polfläohe zu gewährleisten· Elektromagnetventile naoh der Erfindung zeichnen eich durch absolute Zuverlässigkeit aus, selbst dann, wenn sie größeren RUttelbewegungen ausgesetzt sind, wie das beispielsweise beim Einsatz in Fahrzeugen der Fall ist·

In zweokmäSiger Ausgestaltung der Erfindung 1st vorgesehen, daß die für den Führungezapfen vorgesehene Durchtrittsöffnung in einem in die Polfläohen-Stirnaelte fest eingesetzten, beispielsweise eingepreßten Einsatzstück angeordnet 1st· Hierduroh wird die Montage des Ventils sehr einfach gehalten, da zunächst; die Feder und deren Abstützkörper in den Federraum eingesetzt und dann das Einsatzstück in die Polflächen-Stirnseite eingepreßt wird.

Die vorliegende Erfindung bringt weiterhin den Vor-

teil, dall dae zu betätigende Ventilelement an der der Polflaohe dee Ankere gegenüberliegenden Stirnseite eingeeetzt wird, wobei ereteree in an eich bekannter Weiee ale zylindrischer Stößel oder ale plattenftJrmigee VereehluJIstUck auegebildet lot. Hierdurch wird der Aufbau dee Elektromagnetventile nooh weiter vereinfacht, da dae Ventilelement weder den Anker noch den Kern durchsetzt, wie das bisher der Fall war.

Um durch (Lie relativ kurze Führung des Ankere in dem

s Ventilgehäuse eventuell auftretende Verkantungen und

damit Undichtigkeiten an dem Ventilelement zu vermel-

f den, let' dae VentilverschlußstUok gemäß einem weite-

j ren Merkmal der Erfindung kardanisch aufgehängt bzw·

gelagert. Hierdurch wird immer ein dichter Abschluß

am Ventile1te gewährleistet*

Zwei Aueftthrungsbeieplele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden Im folgenden näher beschrieben. Ss zeigern

Jl. ein erstes Aus führunga be !spiel des Elektromagnetventil mit als Stößel ausgebildetem Ventilelement und

_2 ein zweites Ausführungsbeispiel des Magnetventils mit als Ventilplättchen ausgebildetem Ventilelement.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Elektromagnetventil liegt innerhalb des topfförmigen Gehäuses 1 in bekannter Weise eine Magnetspule 2 mit der Erregerwicklung 3. Am oberen Ende ist das Genauee 1 durch einen Deckel

4 abgeschlossen, der mit einem elektrische}. Kontakt

5 zur Zuführung dee Erregerstromes zu der Erreger-

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wioklung 3 versehen ist. Zwisohen dem Deokel 4 und der Magnetspul« 2 liegt eis Zvia eher .deckel 6, in den mittels eines Zapfens 7 ein kolbenartig auegebildeter Kern β zentriert let. Letzterer ist mit einem abgesetzten Teil flUssiglceitedioht in ein vorzugsweise aus Messing bestehendes Führungsrohr 9 eingepreßt. Veitgehend innerhalb des Führungsrohres 9 ist ein axial verschiebbarer .Anker 10 angeordnet, der mit einem Ventilelement feet verbunden let· Dieses ist la vorliegenden AusfUhrungsbeiepiel als Ventilstößel 11 ausgebildet* Der Ventilstößel 11 ist in einem FtIhrungaJcörper 12 gleitbeweglioh geführt, welcher seiners ei te In eimern Befeetigungsflansoh 13 befestigt ist. An letzterem stützen sioh auoh naoh innen abgebogene Bnden des Blechgehäueee 1 sowie das führungsrohr 9 ab. Der Ventilstößel 11 ist an seinem unteren, nicht dargestellten Ende in bekannter Weise mit einem konischen Versohlußteil versehen, über welches eine gloiohfalls nioht dargestellte Betriebsmittilleitung gesteuert werden kann.

!Die Steuerung erfolgt einerseits bei Btromdurohflossener Errogerwioklung 3 durca die dann an der Polfläche 14 dee Kernes 8 und der Polfläohe 15 des Ankers 10 wirkende magnetische Anzugs- bzw· Haltekraft und andererseits durch die dlseer entgegenwirkende Kraft einer Rückstellfeder 16. Diese Peaer ist im gezeigten Ausführungsbeiapiel Innerhalb eines im Anker 10 vorgesehenen Pederraumes 17 untergebracht und darin an ihren den PoIflachen 14» 15 zugewandten Ende an einem Abetützkörper 18 abgestützt. Dieser besitzt einen PUhrungszapfen 19t der duroh eine Durohtrlttsöffnung 20 sines in den Anker 10 eingesetzten, hier eingepreßten EineatakÖrpers 21 hindurchragt und mit seinem vorste-

henden Snd« an der Polfläohe U de« Kerne θ anliegt· Um eine freie Versohiebllohkeit dee inkers 10 bzw* des Abattttftkttrpera 18 au gewährleisten, let der FederrauH 17 über eine Entlüftungebohrung 22 mit der Auflenaeite dea Ankers 10 rarbunden.

Ee aei angenommen, daß das erfindungegenäß auegebildete BlektroaagnetTentil in die Kraftstoffleitung einea Fahrzeugs eingebaut let· In diesen Tall wird bein Einschalten der Zündung zugleich über den Kontakt 5 die Spule 3 mit Strom durchflossen. Durch daa dabei erzeugte magnetisohe TeId wird der Anker 10 mit seiner Polfläohe 15 vollfläohig an die Folfläohe 14· des Kerns 8 angesogen« Infolge der hierdurch bedingten Aufwärtabewegung dea fest mit dem Anker 10 Torbundenen Ventilstößel 11 gelangt das Ventil in seine Offeneteilung, so dafl Kraftstoff durch die zu steuernde Leitung fließen kann· Sobald die Zündung des fahrzeuge ausgeschaltet wird, fällt Infolge der dann stromlosen Erregerwicklung 3 der Anker 10 tob Kern 8 ab, so daß der Ventilstößel 11 unter der Wirkung der Rückstellfeder 16 wieder in seine Sohlieflsteilung bewegt wird· Dadurch 1st die Flüssigkeitsströmung in der Kraftstoffleitung unterbunden· Das vorbeschriebene Ventil eignet sioh besonders für den Binbau auf der Saugseite von Betrlebamittelleitungen.

Demgegenüber ist das in Fig· 2 gezeigte Magnetventil speziell für die Druokseite von Betriebemittelleitungen vorgesehen. Dieses Ventil besitzt ebenfalle ein topfartiges Bleohgehäuse 1, einen Spulenkörper mit Erregerwicklung 3 sowie einen das Gehäuse am oberen Ende abschließenden Deckel 4 und eine zwisohen letzterem und dem Spulengehäuse 2 sitzende. Zwischen-

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scheibe 6. In dieser let wiederum mittels eines Zapfens 7 der Kern θ zentriert, der in dae FUhrungsro.br 9 eingepreßt iet. Innerhalb dee Führungsrohres 9 liegt der Anker 10 mit der darin befindlichen Fe-Aarkammer 17 zur Aufnahme der fiüoketellfedor 16· Seren Abetützkürper 18 ist wie bei dem AasfUhrungsbeisplel gemäß Flg. 1 alt einem FUhrungszapfen 19 duroh eine Surohtrlttetlffnung 20 eines Einsatekörpere 21 hindurchgefUhrv und an der Polfläohe '4- des Kerne 8 in Anlage gehalten· Gegenüber der Kernpolfläohe liegt mit axialem Abstand die Polfläohe 15 dee Ankers 10. Bis hierher besteht BWleohen den beiden Ausführungelioereinstimmung·

Der Unterschied des zweiten Ausführungebeiepiele gegenüber dem ersten besteht im wesentlichen in der andersartigen Ausbildung des Ventilelementes. Diee besteht aus einem plattenförmigen VersohludstUok 23, welches mit radialem und axialem Spiel in einer Eingaunnehmung 24- des Ankers 10 naoh Art einer kardanisohen Aufhängung gelagert ist. Zu diesem Zweck Bind an der stimseitigen Außenseite der Rlngausnehmung ZA- radial naoh innen geriohtete Ansätzo 25 und ar der atirneeitigen Innenseite der Rlngausnehwung 24 eine axial vorstehende und ballig ausgebildete Nase 26 vorgesehen. Sas VeraohluBatlick 23 Lann sich 8*1-sohen der Nase 26 und den radialen Ansätzen 25 in axialer Richtung frei bewegen· Daduroh wird eiohergesteilt, daß auoh bei nicht genauer Führung des Ankers 10 das TersohlufletUok 23 imier dioht auf dem Yentilsitzatüok 27 in Anlage gehalten wird· Letzteres Bitzt in einer Bohrung 28» die mit dem Sinlaßktnal 29 einer Betriebemlttelleitung, beispielsweise einer Kraftstoffleitung eines Fahrzeuges, verbunden

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ist. Die Rlngauenenmung 24 bzw· ein das VentllsltzstUck 27 umgebender Ringraum 30 stehen über eine Ver·· bindungsleitung 31 mit dem Auelaßkanal 32 der Be- , triebeuittelleitung in Verbindung* In den Federraum 17 mündet außer der radialen, bereits bei dem Aueführungsüelspiel nach Fig. 1 vorgesehenen Entlüftungebohrung 22 noch eine weitere, axial verlaufende Entlüfungsbohrung 33 ein, und zwar von dem Hingraum 24 aus· Unterschiedlich zu der Ausführung nach Fig. 1 1st ferner nooh, daß eine den Anker 10 umgebende und zur Aufnahme des unteren Endes des Führungarohres 9 dienende Lagerbüchse 34 vorgesehen ist, zwischen der und der Magnetspule 2 eine Dichtung 35 angeordnet let.

: Bsi stromdurchflossener Erregers pule 3 wire der Anker

10 und über dessen radialen Ansätze 25 das Ventllplättohen 23 angehoben, so daß zwischen dem. fcinl ifl-

' kanal 29 und dem Auelaßkanal 32 eine Flüssigkelte-

verbindung hergestellt wird. Bei nicht erregter Magnetspule 2 wird der Anker 10 durch die Rückstellfeder 16 nach unten bewegt, wobei Über die auial vorstehende Nase 26 das Versciiluflstuck 23 auf das Ventileitaetüek 27 gedrückt und dadurch die Flüseigkeitsverbindung unterbunden wird β

Xn Abänderung der dargestellten AusfUhrungebeispiele ist es im Rahmen der Sohutzansprüohe grundsätalloh auch Möglich, dafl die HUokstellf eder und deren Abetütekörper nicht in einem innerhalb des Ankers liegenden Federraum, sondern In einem innerhalb des Kerns angeordneten Federraum untergebracht 1st· An der grundsätzlichen Wirkungsweise des erfindungsgemäß ausgebildeten SLektromagnetventilB ändert sich dadurch nichts.

Claims (1)

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1. Elektromagnetventil mit einem im Ventilgehäuse unverachieblioh gelagerten Kern, einem damit bei Erregung der Magnetspule Über einander zugewandte Polflächen sueammenwirkenden, vereohiebbaren Anker aowie einem von letzterem au betätigenden Ventileleicent und einer am Anker angreifenden Rückstellfeder, d a d u r ο h gekennzeichnet , daß die Rückstellfeder (16) vollständig innerhalb einea im Kern (8) oder Anker (10) angeordneten Federraumes (17) untergebracht und darin an ihrem den Polfläohen (I4_f 15) zugewandten Ende an einem Stutekörper (18) abgestützt ist, der mit einem FUhrungszapfen (19) durch •ine Durchtrittsöffnung (20) einer den Federraum (17) abschließenden, die eine FoIflache (z.B. 13) bildenden Stirnwand hindurchgeführt und an der anderen, geschlossenen Polfläohe (β.B. 14) in Anlage gehalten ist.

2· Elektromagnetventil naah Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, daß die für den FUhrungseapfen (19) vorgesehene Durchtrittsöffnung (20) in einem in die Polflächen-Stirnseite feat eingesätzten, beispielsweise eingepreßten Einsatzetück (21) angeordnet ist·

3· Elektromagnetventil naah Anepruoh 1 und/oder 2, daduroh gekennzeichnet, daß an

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der der Polfläche (15) dee Ankers (10) gegenüberliegenden Stirnseite das zu betätigende Ventilelement eingesetzt ist, welches In an sich bekannter Weiee als zylindrischer Stößel (11) oder als plattenföraiges VerschlußstUok (23) ausgebildet ist.

4· Elektromagnetventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß das VentilveroohlufletUck (23) kardanisch aufgehängt bzw· gelagert ist.

5» Elektromagnetventil nach Anspruoh 4« dadurch gekennzeichnet , daß due VerschluQ-atück (23) alt axialem und radialem Spiel innerhalb einer an Endteil des Ankers (10) vorgesehenen Rlngausnehnung (24) gelagert 1st, an deren inneren Stirnfläche eine axial vorstehende und ballig ausgebildete Nase (26) und an deren äußeren Stirnfläche radial naoh innen weisende Ansätze (25) vorgesehen sind.

6· Elektronognetventil nach einem oder »»hreren der An= sprtlohe 1 bis 5, dadurch gekenn-EBichneti daß die das Vent liver β chlußstUok (23) aufnehaende Klngausnehmung (24-) und die Ablaufeelte (311 32) des Ventils über Entluftungsbohrungen (22, 34) mit den Federraun (17) verbunden sind·