DE69107004T2 - Elektromagnetisch gesteuertes Flüssigkeitskontrollventil. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft elektromagnetisch betätigte Strömungsventile, die bei Anwendungen eingesetzt werden, bei welchen das Ventil den Mediumdruck an einem Steueranschluß entsprechend den Veränderungen eines elektrischen Steuersignales genau einstellt, das von einem Computer und Sensor abgeleitet wurde, und das die Einschalt-Zeit der Beaufschlagung des Magneten verändern kann.
• Die entsprechenden Oberbegriffe der Ansprüche 1 und 13 gehen auf US-A-4 917 150 zurück. Diese Druckschrift betrifft ein magnet-betätigtes Ventil zum Einstellen des Mediumdruckes an einer Steueröffnung mittels zyklischen Verbindens des Steueranschlusses abwechselnd mit einer Mediumdruckquelle und einem Sumpf. Dabei befindet sich die Ventilbuchse im Anker des Magneten und arbeitet innerhalb einer inneren Kammer im Ventilgehäuse, wobei der Druck innerhalb der Kammer gegen die einander gegenüberliegenden Enden ausgeglichen ist.
• Während es zahlreiche Anwendungen für ein solches Ventil gibt, besteht eine Anwendung, die in den vergangenen Jahren von Interesse war, in der Steuerung eines automatischen Getriebes für ein Motorfahrzeug durch unabhängiges Einstellen des Druckes, der auf die verschiedenen Kupplungen im Getriebe aufgebracht wird. Das mittels einer vorhandenen Kupplung übertragene Drehmoment läßt sich verändern durch Variieren des Eingriffsdruckes zwischen den eineander gegenüberliegenden Kupplungsplatten. Derzeit verfügbare elektronische Steuereinheiten können rasch und genau die gewünschten elektrischen Ausgangssignale in Abhängigkeit erfaßter Fahrzeugbetriebsbedingungen erzeugen. Ein solches Ventil ist in US-A-4 998 559 beschrieben mit dem Titel "Magnet-betätigte Drucksteuerventile".
• Das Umwandeln dieser elektrischen Steuersignale in genau proportionalen Mediumdruck, der den Schwankungen des elektrischen Steuersignales genau folgt, hat jedoch Probleme gebracht.
• Bei einem solchen System ist ein magnet-betätigtes Ventil eine logische Möglichkeit als Zwischenglied zwischen dem elektrischen und dem hydraulischen Teil des Systems, siehe beispielsweise US 4 579 145, die ein magnet-betätigtes Ventil für eine solche Anwendung beschreibt. Ein System, das ein Ventil der in diesem Patent gezeigten Art verwendet, ist in Einzelheiten in SAE Technical Paper 840448 beschrieben.
• Ein magnet-betätigtes Ventil kann - wie in US 4 579 145 - derart konstruiert sein, daß es den Druck an einer Steueröffnung durch zyklisches Anschließen der Steueröffnung abwechselnd an eine unter Druck stehende Mediumquelle und an einen Mediumsumpf regelt, wobei dieses abwechselnde Anschließen entsprechend der Erregung oder Entregung der Magnetspule vorgenommen wird. Ein elektronischer Prozessor kann dazu verwendet werden, um die Zeitspanne während eines jeden Zyklus einzustellen, bei welchem die Spule erregt wird ("on time"), wobei die Spule während des Restes des Zyklus entregt wird ("off time"). Diese Art des Regelns wird üblicherweise als Impulsbreitenmodulation bezeichnet. Eine typische Betriebsimpulsfrequenz kann 60 Hz betragen. Bei gleichbleibendein Betrieb ist der Druck an der Steueröffnung jener Prozentsatz des Mediumquellendruckes, der gleich dem Prozentsatz der Zeitspanne ist, während welcher die Steueröffnung an die Mediumquelle angeschlossen ist, wobei der Sumpfdruck mit Null angenommen wird, wie im Falle des sogenannten Einschaltdauer-Magnetventils, das bei Kraftstoffeinspritzsystemen verwendet wird, wie beispielsweise gemäß US 4 135 482 und US 4 311 126.
• Um es zu ermöglichen, den Steueröffnungsdruck in einem echten Linearverhältnis entsprechend den Veränderungen "on time" der Magnetspule zu variieren, muß das Ventilelement, das den Mediumanschluß der Steueröffnung an die Druckzufuhr oder an den Sumpf steuert, dazu in der Lage sein, eine schnelle Verschiebebewegung auszuführen, genau synchron mit der Erregung und Entregung der Spule. Weiterhin sollte das Ventilelement auch in Abhängigkeit von relativ kleinen Magnetkräften verschiebbar sein, um die Anforderungen an den Magneten bezüglich Größe und Leistung zu minimieren.
• Bei bekannten magnet-betätigten Ventilen sind zwei Probleme aufgetreten. Da Ventilelemente wie Anker in relativ häufigen Zyklen pro Sekunde bewegt und auf einen Teil des Ventilgehäuses oder einen Ankeranschlag pro Zyklus auftreffen, können das Funktionieren und die Dauerhaftigkeit des Ventiles zum einen aufgrund der Kontakt oder Stoßspannungen zufolge des periodischen Stoßes stark verringert werden. Da die Ventilelemente und Ventilgehäuse relativ ebene Flächen aufweisen, die einander berühren, wobei sich Medium zwischen diesen befindet, kann zum anderen eine Vakuumverriegelung zwischen den beiden Elementen auftreten, was die Relativbewegung zwischen den Elementen verhindern oder beeinträchtigen kann, und damit auch die einwandfreie Arbeitsweise des Ventils.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Mediumsteuerventil zu schaffen, das die Nachteile des Standes der Technik vermeidet und weitere Vorteile aufweist.
• Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 13 gelöst.
• Vorteilhafte Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
FIGURENÜBERSICHT
• Die vorausgegangenen Gesichtspunkte sowie weitere Merkmale der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung erläutert, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen:
• Fig. 1 ist eine schematische Schnittansicht eines elektromagnetisch betätigten Mediumsteuerventils mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung.
• Fig. 2 ist eine Draufsicht auf das Ventil von Fig. 1.
• Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines gewellten Federringes, der bei dem in Fig. 1 gezeigten Ventil verwendet wird.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG IM EINZELNEN
• In Fig. 1 ist ein Ventil 10 gezeigt, das die Merkmale der Erfindung aufweist. Während die folgende Beschreibung auf die in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsform Bezug nimmt, so versteht es sich, daß die vorliegende Erfindung verschiedene Formen aufzuweisen vermag, verschiedene Arten der Anwendung, sowie zahlreiche Anwendungsverfahren. Außerdem läßt sich jegliche geeignete Größe, Gestalt oder Bauart von Elementen bei einem Ventil anwenden, das die Merkmale der vorliegenden Erfindung aufweist.
• Bei der Ausführungsform, die in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt das Venti1 10 ganz allgemein ein Gehäuse mit einem unteren Gehäuseelement 12 und einem oberen Gehäuseelement, das eine Spuleneinheit 14 umfaßt. Ventil 10 hat einen Ventilkörper 16, einen beweglichen Anker 18, eine Ankerfeder 20 sowie zwei gewellte Federringe 22 und 23, die im Gehäuse angeordnet sind. Das untere Gehäuseelement 12 ist aus Stahl oder einem anderen ferromagnetischen Material hergestellt. Es umfaßt ganz allgemein eine zentrale Kammer 24 sowie zwei Arten von Öffnungen, die mit der zentralen Kammer 24 kommunizieren, eine Zufuhröffnung 26 und Steueröffnungen 28. Ist Ventil 10 an ein hydraulisches System angeschlossen, so ist die Zufuhröffnung 26 an eine hier nicht gezeigte Druckmediumquelle angeschlossen, die unter Druck stehendes Medium dem Ventil 10 zuführt. Die Steueröffnungen 28 sind an eine nicht gezeigte, gesteuerte Vorrichtung angeschlossen, welcher Medium bei einem ausgewählten oder eingestellten Druck über Öffnungen 28 zugeführt wird. Das untere Gehäuseelement 12 umfaßt ferner entsprechende Dichtungen 30, beispielsweise O-Ringe zum Abdichten des Ventils 10 an den Öffnungen 26 und 28 innerhalb des Systems. Das untere Gehäuseelement 12 umfaßt ferner einen unteren Lippenabschnitt 32, der dazu dient, das untere Gehäuseelement 12 an die Spuleneinheit 14 anzuschließen. Spuleneinheit 14 umfaßt im wesentlichen einen Spulenträger 34, eine elektromagnetische Spule 36, zwei Polklemmen 38 (siehe Fig. 2) sowie ein Polstück 40. Die beiden Polklemmen 38 erstrecken sich vom oberen Teil des Ventiles 10 nach oben, was man am besten aus Fig. 2 erkennt, und sind dazu vorgesehen, an eine elektronische Prozessorsteuerleistungsquelle (nicht gezeigt) angeschlossen zu werden. Die beiden Polklemmen 38 sind an gegenüberliegende Enden der Magnetspule 36 angeschlossen, um eine Schaltung zu bilden, so daß von der Prozessor gesteuerten Leistungsquelle ausgesandte elektrische Energie Spule 36 mittels einer der Klemmen zugeführt wird, durch die Spule 36 hindurch wandert und das Ventil 10 über die zweite Polklemme 38 verläßt, wobei Spule 36 bei Erregung ein magnetisches Feld bildet. Spule 36 ist in geeigneter Weise innerhalb des Spulenträgers 34 angeordnet. Polschuh 40 ist mit Spulenträger 34 fest verbunden und hat einen Sumpf oder eine Auslaßöffnung 50, die mit einer zentralen Kammer 48 des Polschuhs kommuniziert. Auslaßöffnung 50 läßt sich in geeigneter Weise an einen Mediumsumpf anschließen, der am besten unter atmosphärischem Druck steht, oder wenigstens unter einem Druck, der niedriger ist, als der Mediumdruck, der zum Eintritt in Ventil 10 über die Zufuhröffnung 26 vorgesehen ist. Die Verbindung zwischen der Spuleneinheit 14 und dem unteren Gehäuseelement 12 umfaßt ganz allgemein den Boden des Spulenträgers 34, der auf dem Lippenabschnitt 32 des unteren Gehäuseelementes ruht, wobei der gewellte Ring 44 und die Dichtung 46 zwischengefügt sind. Ein äußeres Magnetgehäuse 42 hält das untere Gehäuseelement 12 sowie die Spuleneinheit 14 bei dieser Anordnung zusammen, wobei der gewellte Ring 44 wenigstens teilweise zwischen diesen zusammengepreßt ist.
• Die zentrale Kammer 24 des unteren Gehäuses 12, die zentrale Kammer des Spulenträgers 34 sowie die zentrale Kammer 48 des Polstücks 40 sind allesamt derart kombiniert, daß sie eine zentrale Ventilkammer 52 bilden, die den Ventilkörper 16, den beweglichen Anker 18, die Ankerfeder 20, die gewellten Federringe 22 und 23 sowie einen Ankeranschlag 80 aufnehmen. Ventilkörper 16 hat eine im wesentlichen säulenförmige Gestalt und ist stationär zwischen Ankeranschlag 80 des unteren Gehäuseelementes 12 und der Spuleneinheit 14 sandwichartig eingeklemmt. Bei der gezeigten Ausführungsform umfaßt Ventilkörper 16 einen ersten Kanal 54, der sich im oberen Bereich des Ventilkörpers 16 befindet sowie einen zweiten Kanal 56 im unteren Bereich. Der erste Kanal 54 weist eine erste Öffnung 58 auf, die an der Mediumauslaßöffnung 50 angeordnet ist, ferner eine Reihe zweiter Öffnungen 60, die sich in einem mittleren Abschnitt des Ventilkörpers 16 befinden, mit einer äußeren kreisförmigen Einsenkung 62 an den zweiten Öffnungen 60. Der zweite Kanal 56 hat eine dritte Öffnung 64, die sich an der Mediumzufuhröffnung 26 befindet, ferner eine Reihe vierter Öffnungen 66, die sich in einem mittleren Abschnitt des Ventilkörpers 16 befinden, mit einer äußeren kreisförmigen Einsenkung 68 an den vierten Öffnungen 66. Bei der gezeigten Ausführungsform kann Medium, das von der Zufuhröffnung kommt, im wesentlichen nur über den zweiten Kanal 56 des Ventilkörpers Zutritt zur Ventilkammer 52 erlangen. Auf ähnliche Weise kann Medium im wesentlichen nur zwischen der Auslaßöffnung 50 und der Ventilkammer 52 über den ersten Kanal 54 des Ventilkörpers strömen. Der bewegliche Anker 18 besteht im wesentlichen aus ferromagnetischem Material wie stahl und hat eine hülsenförmige Gestalt. Das Innere des Ankers 18 ist in geeigneter Weise bemessen und gestaltet, um in einer im wesentlichen koaxialen Konfiguration auf den Ventilkörper 16 aufgeschoben zu werden. Innerhalb des Ankers 18 ist eine ringförmige Aussparung 70 mit einer Bohrung 72 vorgesehen, die sich durch den Anker 18 hindurch von dessen Innerem im Bereich der ringförmigen Aussparung 70 nach außerhalb des Ankers 18 erstreckt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Abstand zwischen dem Boden der ringförmigen Einsenkung 62 des ersten Kanales und der Oberkante der ringförmigen Ausnehmung 68 des zweiten Kanales im wesentlichen gleich oder geringfügig größer als die Höhe der ringförmigen Ausnehmung 70 des Ankers. Anker 18 hat weiterhin eine obere Fläche 74, eine Bodenfläche 76 sowie eine Federleiste 78. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Länge des Ankers 18 geringer, als der Abstand zwischen dem Boden des Polstückes 40 und der Oberkante des Ankeranschlages 80, so daß Anker 18 im Ventilkörper 16 axial bewegbar ist, was im folgenden beschrieben werden soll. Zwischen der oberen Fläche 74 des Ankers 18 und der Bodenfläche des Polstückes 40 ist der obere gewellte Federring 23 sandwichartig eingespannt. Zwischen der Bodenfläche 76 des Ankers und dem Ankeranschlag 80 ist der untere gewellte Federring 22 sandwichartig eingespannt. Ankeranschlag 80 befindet sich an einer Innenfläche des unteren Gehäuseelementes 12 in dessen zentraler Kammer 24 rund um den Einlaß der Zufuhröffnung 26 in die zentrale Kammer 24. In Fig. 3 erkennt man eine Ausführungsform eines gewellten Federringes. Die beiden gewellten Federringe 22 und 23 sind in der gezeigten Ausführungsform im wesentlichen identisch miteinander und sind als elastische Elemente vorgesehen, um die Kontaktspannungen zu verringern, die durch die Bewegung des Ankers 18 erzeugt werden. Bei der gezeigten Ausführungsform hat Ring 22 eine Stärke von etwa 0,063 mm und besteht aus rostfreiem Stahl mit neun Wellen und einer Gesamthöhe von etwa 0,114 mm. Jegliche andere geeignete Bauart eines gewellten Federringes kann jedoch verwendet werden. Innerhalb der zentralen Öffnung des Federringes 22 befinden sich Laschen 82, die umgebördelt werden können, um den Ring 22 an den Enden des Ankers 18 einzuspannen. Ring 22 ist dazu vorgesehen, daß er dann zu einer flachen Gestalt verformt werden wenn er eine vorgegebene dynamische Belastung erfährt. Die Anwendung der gewellten Federringe an den Enden des Ankers 18 hat zwei grundsätzliche Funktionen. Zum einen sorgt die Anwendung der gewellten Federringe für einen elastischen Anschlag des Ankers 18, um somit die Kontaktspannung zwischen Anker 18 und Polstück 40 sowie zwischen Anker 18 und Ankeranschlag 80 zu verringern. Aufgrund der Anwesenheit von Medium in der zentralen Ventilkammer 52 verhindern die gewellten Federringe 22 und 23 weiterhin eine Vakuumsperre zwischen der oberen Fläche 74 des Ankers und der Bodenfläche des Polstücks 40 sowie zwischen der Bodenfläche 76 des Ankers und der oberen Fläche des Ankeranschlages 80. Diese Merkmale sollen im folgenden beschrieben werden.
• Die Ankerfeder 20 ist in der gezeigten Ausführungsform als Schraubenfeder ausgebildet, die einen Teil des Ankers 18 umgibt, und ist zwischen der Bodenfläche des Spulenträgers 34 und der oberen Fläche der Ankerfederleiste 78 eingespannt. In der gezeigten Ausführungsform hat die Ankerfeder 20 die Funktion des Beaufschlagens des Ankers 18 nach unten, während Spule 36 entregt ist. Ankerfeder 20 ist genügend stark, um den Anker 18 dazu zu veranlassen, den unteren gewellten Federring 22 zusammenzudrücken, während Spule 36 entregt ist. Auch bei dieser entregten Konfiguration kommuniziert die ringförmige Einsenkung 68 des zweiten Kanales mit der ringförmigen Aussparung 70 des Innenraumes des Ankers und der Bohrung 72, so daß unter Druck stehendes Medium, das in die Zufuhröffnung 26 eintritt, durch den zweiten Kanal 56 sowie durch die Bohrung 72 hindurchtreten, in die zentrale Ventilkammer 52 eintreten und das Ventil 10 über die Steueröffnungen 28 verlassen kann. Wie oben beschrieben, ist die Höhe der ringförmigen Aussparung 70 des inneren Ankerbereiches im wesentlichen die gleiche oder geringfügig kleiner, als der Abstand zwischen den ringförmigen Absenkungen 62 und 68 des Ventilkörpers. Wird Spule 36 entregt und drückt die Ankerfeder 20 den Anker nach unten, so sperrt Anker 18 die erste ringförmige Absenkung 62 im wesentlichen gegen die zentrale Ventilkammer 52 ab, um zu verhindern, daß Medium im entregten Zustand des Ventils die Auslaßöffnung 50 verläßt. Im entregten Zustand hat der obere gewellte Federring 23 die nicht-zusammengedrückte Gestalt gemäß Fig. 3.
• Beim Erregen von Spule 36 ziehen elektromagnetische Kräfte den Anker 18 in Richtung nach oben an. Die elektromagnetische Kraft reicht aus, um die Federkraft der Ankerfeder 20 und die Federkraft des oberen gewellten Federringes 23 zu überwinden, so daß Anker 18 sich nach oben bewegen und den oberen gewellten Federring 23 zwischen der oberen Fläche 74 des Ankers und der Bodenfläche des Polstückes 40 im wesentlichen zusammendrücken kann. Der untere gewellte Federring 22 steht wieder auf, wenn sich Anker 18 nach oben bewegt, und trägt auch etwas zur Aufwärtsbewegung des Ankers bei. Bewegt sich der Anker nach oben, so bewegen sich die ringförmige innere Aussparung 70 des Ankers mit der Bohrung 72 nach oben und außer Kommunikation mit der ringförmigen Absenkung 68 des zweiten Kanales des Ventilkörpers, womit eine Strömung von unter Druck stehendem Medium aus Zufuhröffnung 26 in die zentrale Ventilkammer 52 unterbunden wird. Im erregten Zustand der Spule 36 bei in oberer Position befindlichem Anker 18 kommunizieren nunmehr die innere Aussparung 70 des Ankers und die Bohrung 72 mit der zentralen Absenkung des ersten Kanales, so daß Austrittsöffnung 50 mit der zentralen Ventilkammer 52 und den Steueröffnungen 28 kommuniziert. Beim Entregen von Spule 36 beaufschlagt Ankerfeder 20 den Anker 18 zurück in seine untere Position, wobei erneut die leitende Verbindung zwischen dem ersten Kanal 52 und der zentralen Ventilkammer 52 geschlossen, und die leitende Verbindung zwischen dem zweiten Kanal 56 und der zentralen Ventilkammer 52 geöffnet wird. Der obere gewellte Federring 23 trägt zu dieser Abwärtsbewegung des Ankers 18 wenigstens teilweise bei, und nimmt seine nicht-verformte Gestalt wieder an. Andererseits wird der untere gewellte Federring 22 erneut durch die Bodenfläche 76 des Ankers 18 zusammengedrückt, aufgrund der von Ankerfeder 20 und oberem gewellten Federring 23 aufgebrachten Kraft.
• Ventil 10 so wie oben beschrieben dient im wesentlichen als Zwischenglied zwischen dem elektrischen und dem hydraulischen Teil eines automatischen Getriebes für ein Motorfahrzeug zum Regeln des Arbeitsdruckes, der auf die verschiedenen Kupplungen im Getriebe aufgebracht wird. Das Ventil läßt sich natürlich bei jeglichem anderen entsprechenden hydraulischen System verwenden, das eine rasche und präzise Umwandlung erfaßter Betriebsbedingungen in richtige Mediumdrücke erfordert. Wenn auch magnetbetätigte Ventile für diesen Zweck in der Vergangenheit verwendet wurden, wie oben beschrieben, so haben zwei Hauptprobleme diese Bauarten von Ventilen in der Vergangenheit beeinträchtigt. Aufgrund der schnellen und wiederholten Erregung und Entregung von Ventilen, manchmal in der Größenordnung von 70 Vorgängen pro Sekunde, ist zum einen die Dauerhaftigkeit der Teile der Ventile ein Problem. Das wiederholte und rasche Aufschlagen eines Magnetankers am Ventilgehäuse ohne irgendeinen Dämpfungseffekt führt schließlich zu Verschleiß und zu Ausfall aufgrund der Stoßbeanspruchungen. Das zweite Hauptproblem, welches vorbekannte Ventile beeinträchtigt hat, besteht darin, daß aufgrund der glatten ebenen Flächen der beweglichen Anker und des Ventilgehäuses an den Kontaktstellen des Ankers mit dem Gehäuse, sowie aufgrund der Tatsache, daß ein dünner Mediumfilm zwischen diesen Elementen eingeschlossen ist, eine Vakuumsperre zwischen Anker und Gehäuse geschaffen werden kann. Diese Art von Vakuumsperre, erzeugt durch einen dünnen Film zwischen zwei glatten ebenen Flächen, läßt sich sehr schwer aufheben bei dem Versuch, die Teile auseinanderzuziehen. Somit können die Elemente aneinander kleben, was zu einem Ausfall des Ventils oder wenigstens zu einer gesteigerten Verzögerung der Zeitspanne führt, bis das Ventil die Strömungsrichtung ändert. Die Erfindung löst diese beiden Probleme und bietet außerdem weitere Vorteile.
• Durch Anwendung der gewellten Federringe 22 und 23 an den Stoßbereichen der Enden 74 und 76 des Ankers 18 wird ein elastischer Anschlag geschaffen, statt eines starren Anschlages. Die elastische Anschlagwirkung absorbiert dieselbe Menge kinetischer Energie, wie der starre Anschlag, jedoch ist die maximale Kraft erheblich geringer bei der elastischen Anschlagarbeit, die Kontaktspannung ist viel geringer, und somit ist auch die Dauerhaftigkeit der Ventile größer. Die Anwendung gewellter Federringe erlaubt auch die Anwendung einer Mediumquetschströmungsdämpfung, um Stöße zu dämpfen und die Kontaktspannung zu verringern. Elektro-chemisch bearbeitete Puffer können durch die Anwendung gewellter Federringe vermieden werden, wobei die Wellen der Federringe dieselbe Mediumströmung bei kalter Arbeitsweise leisten, wie Schlitze zwischen Polstern bei ECM-Ankern. Die Erfindung erlaubt ferner die Anwendung eines Vollringankers. Aufgrund der vergrößerten flußübertragenden Fläche, die bei Anwendung eines Vollringankers vorgesehen werden kann, läßt sich die Arbeitsweise des Ventils bei Anwendung der Merkmale der Erfindung verbessern und die durch die gewellten Federringe geschaffenen vergrößerten Luftspalte mehr als ausgleichen.
• Außer der Steigerung von Lebensdauer und Funktionstüchtigkeit, so wie oben beschrieben, verhindert die Erfindung das Entstehen einer Vakuumsperre, oder hebt eine solche rasch auf, falls sie entstehen sollte. Obgleich es äußerst schwierig ist, eine Vakuumsperre dadurch aufzuheben, daß man versucht, die verriegelten Teile auseinanderzuziehen, so ist es relativ einfach und leicht, die Vakuumsperre auseinanderzuschieben. Durch Einwirken auf die Enden des Ankers können die gewellten Federringe somit eine Vakuumsperre an den Enden des Ankers im wesentlichen verhindern oder wenigstens rasch lösen. Somit werden die Funktion und die Zuverlässigkeit verbessert.
• Mit einem Ventil, das die Merkmale der Erfindung aufweist, wird die gesamte Funktionstüchtigkeit des Ventiles gesteigert. Die Zeitspanne, die der Anker braucht, seinen vorgegebenen Hub zu durchlaufen, wird verringert. Die Geschwindigkeit des Ankers beim Endaufprall wird verringert. Die kinetische Energie, die absorbiert werden muß beim Endaufprall, wird verringert. Somit werden Arbeitsweise und Dauerhaftigkeit verbessert. Außerdem erlaubt die Erfindung die Anwendung stärkerer und größerer Ankerfedern und elektromagnetische Spulen, um die Geschwindigkeit des Ankers zu steigern ohne nennenswerte Verringerung der Dauerhaftigkeit. Die Erfindung nutzt auch den Vorteil des Quetschströmungsdämpfens zum Steigern der Dauerhaftigkeit des Ventiles. Da ferner ECM-Polster durch die Anwendung gewellter Federringe nicht mehr benötigt werden, wird die Herstellbarkeit durch die Erfindung verbessert.
• Es versteht sich, daß die Beschreibung lediglich zur Veranschaulichung der Erfindung dient. Demgemäß soll die Erfindung alle Alternativen, Abwandlungen und Veränderungen erfassen, die in den Rahmen der beigefügten Ansprüche fallen.

Claims (15)

1. Magnet-betätigtes Strömungssteuerventil (10), umfassend:

ein Gehäuse (12) mit einer Kammer mit einer Zufuhröffnung (26), einer Mediumsteueröffnung (28) und einer Mediumauslaßöffnung (50);

Mittel zum selektiven Leiten von Medium, eingeschlossen einen beweglichen Anker (18), der in der Gehäusekammer zwischen einer ersten und einer zweiten Position bewegbar ist, wobei die erste Position ein Strömen von Medium zwischen der Zufuhröffnung (26) und der Steueröffnung (28) erlaubt, und die zweite Position ein Strömen von Medium zwischen der Steueröffnung (28) und der Auslaßöffnung (50);

Mittel zum Bewegen des Ankers (18) zwischen der ersten und der zweiten Position, mit einer Magnetspule (36), die mit dem Gehäuse (12) verbunden ist, und eine Ankerfeder zum Bewegen des Ankers in die erste Position,

gekennzeichnet durch Mittel zum elastischen Dämpfen des Stoßes zwischen dem Anker (18) und dem Gehäuse bei Bewegung des Ankers (18) zwischen den beiden Positionen, eingeschlossen einen gewellten Federring (22), der zwischen einem Teil des Ankers (18) und einem Teil des Gehäuses (12) angeordnet ist.

2. Ventil nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse (12) eine Magnethülse, einen Spulenträger (34) und ein Polstück (40) aufweist.

3. Ventil nach Anspruch 1, wobei die Spule an zwei Anschlußklemmen angeschlossen ist, die sich vom Gehäuse (12) aus erstrecken.

4. Ventil nach Anspruch 1, wobei der Ventilkörper relativ zur Gehäusekammer stationär gehalten ist.

5. Ventil nach Anspruch 1, wobei der erste Federring etwa neun Wellen mit einer Federkonstanten von etwa 17,3 kp/mm aufweist.

6. Ventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei gewellte Federringe, deren jeder zwischen einem Teil des Gehäuses und einem gegenüberliegenden Ende des Ankers (18) angeordnet ist, so daß kinetische Energie aus der Bewegung des Ankers (18) zwischen den beiden Positionen relativ elastisch durch die beiden Ringe (22) absorbiert wird, um Stoßspannungen zwischen Anker und Gehäuse (12) zu verringern.

7. Ventil nach Anspruch 6, wobei die Mittel zum selektiven Leiten von Medium einen Ventilkörper umfassen, der in der Gehäusekammer stationär gehalten ist, mit einem ersten und einem zweiten, sich hindurchziehenden Kanal.

8. Ventil nach Anspruch 7, wobei der Anker (18) eine im wesentlichen hülsenförmige Gestalt hat, der Körper eine im wesentlichen säulenförmige Gestalt, und der Anker (18) koaxial auf dem Ventilkörper angeordnet und hierauf beweglich ist.

9. Ventil nach Anspruch 6, wobei der gewellte Federring (22) wenigstens teilweise zur Bewegung des Ankers beiträgt, um zu verhindern, daß Anker (18) und Gehäuse (12) miteinander vakuum-verriegelt werden.

10. Ventil nach Anspruch 6, wobei die Mittel zum elastischen Dämpfen der Stöße zwei gewellte Federringe (22, 23) an einander gegenüberliegenden Enden des Ankers (18) aufweisen.

11. Ventil nach Anspruch 1, wobei der Anker eine im wesentlichen intakte Hülse mit einem Zentralkanal aufweist, ferner mit einer durch einen mittleren Abschnitt hindurchgehende Bohrung.

12. Ventil nach Anspruch 1, wobei der Ventilkörper zwei Kanäle aufweist, die sich von dessen entgegengesetzten Enden durch ihn hindurch zu einem mittleren Abschnitt hin erstrecken.

13. Magnetisch betätigtes Mediumsteuerventil mit einem Gehäuse (12) mit einer Mediumeinlaßöffnung (26), mit einer Mediumsteueröffnung (28), mit einer Mediumauslaßöffnung (50) und mit einer zentralen Kammer, einer Magnetspule und einem magnetisch bewegbaren Anker (18) zum Steuern der Mediumströmung zwischen den genannten Öffnungen, gekennzeichnet durch zwei gewellte Federringe (22, 23), deren jeder zwischen einem Teil des Gehäuses (12) und einem Teil des beweglichen Ankers (18) angeordnet ist, um Stoßspannungen zwischen Anker (18) und Gehäuse (12) bei Bewegung des Ankers (18) relativ zum Gehäuse zu dämpfen, wobei die gewellten Federringe (22, 23) abwechselnd zwischen diesen verformt werden, um eine Vakuumsperre zu verhindern, die zwischen Gehäuse (12) und Anker (18) aufgebaut wurde und die die Bewegung des Ankers (18) beeinträchtigen würde.

14. Ventil nach Anspruch 13, umfassend eine relativ starke, den Anker (18) beaufschlagende Feder mit einer relativ hohen Federcharakteristik, derart, daß der Anker (18) bei relativ hoher Geschwindigkeit zwischen den beiden Positionen bewegbar ist, ohne daß die Dauerhaftigkeit des Ankers verringert wird, eingeschlossen während wiederholter Zyklen der Bewegung zwischen den beiden Positionen von 70 Zyklen pro Sekunde.

15. Ventil nach Anspruch 13, wobei die Ringe (22, 23) Spalte zwischen Teilen der Ringe und dem Gehäuse (12) sowie dem Anker (18) schaffen, um eine Vakuumsperre zu verhindern.