WO2007101733A1 - Solenoid valve, especially for a hydraulic unit - Google Patents

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WO2007101733A1
WO2007101733A1 PCT/EP2007/050022 EP2007050022W WO2007101733A1 WO 2007101733 A1 WO2007101733 A1 WO 2007101733A1 EP 2007050022 W EP2007050022 W EP 2007050022W WO 2007101733 A1 WO2007101733 A1 WO 2007101733A1
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WO
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sealing element
armature
main
solenoid valve
secondary sealing
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Application number
PCT/EP2007/050022
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German (de)
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Inventor
Harald Guggenmos
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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    • F16K1/34—Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
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    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0644—One-way valve
    • F16K31/0655—Lift valves

Definitions

  • Solenoid valve in particular for a hydraulic power unit
  • known two-stage solenoid valves have the task of supplying a pump in a hydraulic modulator with a relatively large amount of fluid in order to realize a rapid pressure build-up during a control case of the electronic stability program (ESP).
  • ESP electronic stability program
  • Such known solenoid valves include a precursor with a relatively small sealing seat, which is suitable for switching a high pressure, and a main stage with a relatively large sealing seat, which releases a large opening area in a non-pressurized state.
  • a large opening cross section can also be achieved in conjunction with a large total stroke of the solenoid valve.
  • a threshold range of the switchable pressure of the precursor can be reached and the valve can no longer be opened with the existing magnetic force because, for example, a magnet armature is too far away from a pole face of a pole core and a ball, which is part of the small sealing seat, is firmly caulked in the armature.
  • the secondary sealing element After reaching the secondary stroke of the magnetic armature is movable with the secondary sealing element until reaching the main lift in the opening direction, the secondary sealing element lifts from the secondary sealing seat. Due to the lifting off of the secondary sealing element, a pressure equalization can be carried out between the first and a second port, wherein during pressure equalization the magnetic armature with the secondary sealing element and the main sealing element can be moved further up to the end stop of the magnetic armature in the opening direction. In other words, under the pressure applied to the first port, the armature passes through the sub-stroke without lifting the main seat and the sub-seat.
  • the opening direction corresponds to a movement of the magnet armature from an initial position in the direction of the pole core.
  • the end stop is achieved, for example, when the armature strikes the pole face of the pole core.
  • the total stroke of the solenoid valve is determined by the distance of the magnet armature from the pole core in the starting position.
  • the total stroke can be, for example, in the range between about 0.8 mm to about 1.7 mm.
  • the movement of the secondary sealing element in the bore of the magnet armature is limited by an upper stop and a lower stop.
  • the upper stop can be formed, for example, by a shoulder or by a blind hole, and the lower stop can be formed for example by a pressed-into the bore stop sleeve.
  • the secondary stroke can be adjusted by the upper stop and the lower stop, for example in a range of about 0.1 mm to about 1.0 mm.
  • the magnet armature with the secondary sealing element and the main sealing element is movable, for example, against the spring force of an armature spring, which acts between the pole core and the magnet armature.
  • the armature is movable from the home position to the end stop, for example, against the spring force of the armature spring and the spring force of a sealing element spring which acts between the main sealing element and the armature, wherein a relative movement between the main sealing element and the armature through the main stroke is limited.
  • the main stroke can be adjusted, for example, over the dimensions of the components in a range of about 0.15mm to about 1.3mm.
  • the sealing element spring can act on the magnet armature via an armature sleeve connected to the magnet armature, the armature sleeve being pressed onto the magnet armature, for example.
  • the secondary sealing element is designed as a movable plunger with a plunger collar and a plunger shaft, the plunger shaft sealingly acting on the secondary sealing seat arranged in the main sealing element.
  • the secondary sealing element can be designed as a movable ball or as a combination of a movable disc with a pressed-in ball, wherein the ball acts sealingly on the secondary sealing seat arranged in a sealing element dome of the main sealing element.
  • FIG. 5 is a schematic sectional view of a further embodiment of a two-stage solenoid valve according to the invention
  • FIG. 6 is a schematic sectional view of detail B from FIG. 5 for illustrating a secondary sealing element of the solenoid valve according to FIG. 5.
  • an embodiment of the solenoid valve 1 comprises a housing 2, a first terminal 3, a second terminal 4, a pole core 5 and a magnet armature 6, which is excitable via a magnetic coil, not shown.
  • the magnet armature 6 is movably guided in the housing 2 for opening and closing a main sealing seat 7.1 and coupled to a main sealing element 8, wherein the armature 6 from the initial position shown by a total stroke hl to hitting a pole face 11 in the direction of the pole core 5, that is, in the opening direction, is movable.
  • An armature spring 16 acts between the magnet armature 6 and the pole core 5.
  • the main sealing seat 7.1 is embodied by way of example as a conical seat or ball seat and cooperates with the main sealing element 8, which is designed, for example, as a sealing bush with a corresponding cone structure or ball structure.
  • the magnet armature 6 has a bore 9, in which a secondary sealing element 10 is movably guided between an upper stop 9.1 and a lower stop 9.2 by a secondary stroke h2.
  • the secondary sealing element 10 is designed as a combination of a movable disk 10.4 with a pressed-in ball 10.3, as can be seen from the detailed illustration according to FIG.
  • the disc 10.4 with a pressed-in ball 10.3 can be moved between the upper stop 9.1, which is formed by a shoulder between two areas of the bore 9 with different diameters, and the lower stop 9.2, which is formed by a pressed into the bore 9 stop sleeve 15 becomes.
  • the ball 10.3 acts sealingly on a secondary sealing seat 8.1 arranged in a sealing element dome 8.2 of the main sealing element 8.
  • an anchor sleeve 12 is pressed onto the armature 6, in which the coupled to the secondary sealing element 10 main sealing element 8 is guided via a sealing element guide 8.3 movable.
  • the main sealing element 8 is coupled via a sealing element spring 13 and the anchor sleeve 12 with the armature 6.
  • the sealing element spring 13 is supported at the upper end on a sealing element collar 8.4 of the main sealing element 8 and at the other end on the inside of the anchor sleeve 12.
  • a relative movement between the main sealing element 8 and the anchor sleeve 12 is limited by a main stroke h3, the main stroke h3 being determined by the distance of the anchor sleeve 12 from at least one stop lug 8.5 of the main sealing element 8.
  • FIG. 3 shows an alternative embodiment of the secondary sealing element 10 as a movable ball 10. 3 which acts in a sealing manner on the secondary sealing seat 8. 1 arranged in the dome 8.2 of the main sealing element 8.
  • the upper stop 9.1 is formed to limit the movement through a blind hole
  • the lower stop 9.2 for limiting movement is analogous to the embodiment of Figure 2 formed by the pressed-in bore 9 stop sleeve 15.
  • the armature sleeve 12 is pressed onto the magnet armature 6 analogously to the embodiment according to FIG.
  • the main stroke h3 also being determined by the distance of the Anchor sleeve 12 is determined by the at least one stop lug 8.5 of the main sealing element 8.
  • Figure 4 shows an alternative embodiment of the armature 6 without pressed anchor sleeve 12.
  • the secondary sealing element 10 is analogous to the embodiment of Figure 3 designed as a movable ball 10.3, which sealingly acts on the arranged in the dome 8.2 of the main sealing element 8 secondary sealing seat 8.1.
  • the armature sleeve 12 according to FIG. 2 or 3 is replaced in that the magnet armature 6 is lengthened and closed off at the bottom by a pressed-in guide disk 8.6, in which the main sealing element coupled to the secondary sealing element 10 8 is movably guided.
  • the main sealing element 8 is coupled to the magnet armature 6 via the sealing element spring 13 and the guide disk 8.6, the sealing element spring 13 being supported on the sealing element collar 8.4 of the main sealing element 8 and on the inside of the guide disk 8.6.
  • a relative movement between the main sealing element 8 and the magnet armature 6 is limited by the main stroke h3, the main stroke h3 being determined by the spacing of the guide disc 8.6 from the at least one stop lug 8.5 of the main sealing element 8.
  • designed as a ball 10.3 secondary sealing element 10 can be performed according to Figure 4 analogous to the embodiment of Figure 1 and 2 as a combination of the movable disc 10.4 with the pressed ball 10.3.
  • Figures 5 and 6 show a further embodiment of the solenoid valve 1 'according to the invention.
  • the solenoid valve 1 'according to the invention comprises, analogous to the embodiments according to FIGS. 1 to 4, a housing 2, a first connection 3, a second connection 4, a pole core 5 and a magnet armature 6 6 is guided to open and close a main sealing seat 7.1 in a valve body 7 movably in the housing 2 and coupled to the main sealing element 8, the armature 6 from the initial position shown by a total stroke hl to hitting a pole face 11 in the direction of the pole core 5 movable is.
  • An armature spring 16 acts between the magnet armature 6 and the pole core 5.
  • the main sealing seat 7.1 is designed, for example, as a conical seat or ball seat
  • the main sealing element 8 is designed, for example, as a sealing bush with a corresponding conical structure or ball structure.
  • the secondary sealing element 10 guided in the bore 9 of the magnet armature 6 is designed as a movable tappet with a tappet collar 10.1 and a tappet shaft 10.2, the tappet shaft 10.2 sealingly acting on the rear seat 8.1 arranged in the main sealing element 8, as well as on the detailed illustration can be seen according to FIG.
  • the ram collar 10.1 can be moved with the pushrod shank 10.2 by the auxiliary stroke h2 between the upper stop 9.1, which is formed by a shoulder between two areas of the bore 9 with different diameters, and the lower stop 9.2, which is pressed by the in the bore 9 Sleeve 15 is formed.
  • the pushrod shank 10.2 acts sealingly on the secondary seat 8.1 in the illustrated closed state.
  • an anchor sleeve 12 is pressed onto the armature 6, in which the coupled to the secondary sealing element 10 main sealing element 8 is guided via a sealing element guide 8.3 movable.
  • the main sealing element 8 is coupled to the magnet armature 6 analogously to the embodiments according to FIGS. 1 to 3 via the sealing element spring 13 and the anchor sleeve 12.
  • the sealing element spring 13 is supported at the upper end on the sealing element collar 8.4 of the main sealing element 8 and at the other end on the inside of the anchor sleeve 12.
  • a relative movement between the main sealing element 8 and the anchor sleeve 12 is limited by a main stroke h3, the main stroke h3 being determined by the distance of a stop edge 12.1 of the anchor sleeve 12 from the sealing element collar 8.4 of the main sealing element 8, the stop edge 12.1 being formed, for example, by a tapering of the anchor sleeve 12 is formed.
  • the anchor sleeve 12 according to Figure 5 or 6 be replaced by the fact that the armature 6 is extended and completed by a pressed-in guide plate 8.6 down, in which coupled to the secondary sealing element 10 Main sealing element 8 is movably guided.
  • the solenoid valve 1, 1 'activated in a pressureless state for example by energizing the magnetic coil, not shown
  • the armature 6 is magnetically excited.
  • the magnetically excited magnet armature 6 draws a composite which, in addition to the armature 6, the armature sleeve 12 pressed onto the magnet armature 6 or the guide disk 8.6, the main sealing element 8, the sealing element spring 13 and the secondary sealing element 10 movably guided in the magnet armature 6 and the pressed-in stop sleeve.
  • the solenoid valve 1 under a voltage applied to the first terminal 3 relatively high pressure of z. B. 120 bar activated by energizing the solenoid, not shown, then the armature 6 is magnetically excited analogously to the unpressurized state and initially pulls only a portion of the composite, which in addition to the armature 6, the pressed onto the magnet armature 6 anchor sleeve 12 and the guide disc 8.6 and the pressed stop sleeve 15 comprises, against the spring forces of the armature spring 16 and the sealing sleeve spring 13 to the auxiliary stroke h2 in the direction of the pole core 5 upwards until the pressed-stop sleeve 15 with the lower stop 9.2 incident on the secondary sealing element 10, ie at an embodiment according to Figures 1 and 2 until the stop sleeve 15 hits the disc 10.4, in an embodiment according to Figure 3 or 4 to the stop sleeve meets the ball 10.3 and in an embodiment according to Figure 5 and 6 to the stop sleeve 15 on the
  • the secondary sealing element 10 is now at the lower stop 9.2 in contact with the pressed-stop sleeve 15 and the armature 6 moves further upward in the direction of the pole core 5 and pulls the secondary sealing element 10 via its contact with the lower stop 9.2 with upwards until at Embodiments according to Figure 1 to 4, the anchor sleeve 12 and the guide disc 8.6 the stop tabs 8.5 contacted on the main sealing element 8 or according to the embodiment of Figure 5 and 6, until the anchor sleeve 12 via the stop edge 12.1 the sealing element collar 8.4 of the main sealing member 8 contacted.
  • the small secondary sealing seat 8.1 is opened in the main sealing element 8, ie the secondary sealing element 10 lifts off from the secondary sealing seat 8.1 of the main sealing element 8 by the remaining residual stroke of the main hub h3 and the remaining total stroke h1 decreases further.
  • the relatively high pressure at the first port 3 to the second port 4 drain off and ensure a pressure equalization. If, during the pressure compensation, a presettable pressure difference between the first connection 3 and the second connection 4 is undershot, the magnet armature 6 moves with the above-described embodiment.
  • the sealing element spring 13 presses the secondary sealing element 10 and the main sealing element 8 upwards in the direction of the pole core 5, the secondary sealing element 10 being moved upward by the secondary stroke h 2 up to the upper stop 9.1 and the main seal member 8 is moved upward around the main stroke h3.
  • the solenoid valve 1, 1 ' is opened with the entire opening cross-section and a medium can flow unhindered from the first connection 3 to the second connection 4.
  • the solenoid valve according to the invention can be used for example in vehicle brake systems to supply a pump in a hydraulic modulator with a relatively large amount of brake fluid in order to realize a rapid pressure build-up during a rule of the electronic stability program (ESP) can.
  • ESP electronic stability program

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Abstract

The invention relates to a solenoid valve, especially for a hydraulic unit, comprising a housing (2), a first connection (3), a second connection (4), a pole core (5) and an armature (6), guided movably inside the housing (2) for opening and closing a main sealing seat (7.1) and coupled to a main sealing element (8). The invention is characterized in that a secondary sealing element (10) is movably guided in a bore (9) of the armature (6) and closes and opens a secondary sealing seat (8.1) in the main sealing element (8). When the solenoid (1) is activated in a pressureless state, the armature (6) can be displaced by an overall displacement (h1) into the direction of opening together with the secondary sealing element (10) and the main sealing element (8), and when the valve is activated below a pressure applied to the first connection (3), the armature (6) can be displaced by a secondary displacement (h2), said secondary displacement being part of the overall displacement (h1) and a main displacement (h3), into the direction of opening without the secondary sealing element (10). When the secondary displacement (h2) is reached, the armature (6) can be displaced into the direction of opening together with the secondary sealing element (10) until the main displacement (h3) is reached, thereby lifting the secondary sealing element (10) off the secondary sealing seat (8.1) and achieving a pressure relief between the first and second connection (3, 4) by virtue of the secondary sealing element (8) being lifted off. During pressure relief, the armature (6) can be displaced further up to the end stop of the armature (6) in the direction of opening together with the secondary sealing element (10) and the main sealing element (8).

Description

Magnetventil, insbesondere für ein HydraulikaggregatSolenoid valve, in particular for a hydraulic power unit
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem Magnetventil, insbesondere für ein Hydraulikaggregat, nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1.The invention relates to a solenoid valve, in particular for a hydraulic unit, according to the preamble of independent claim 1.
In Fahrzeugbremsregelanlagen haben bekannte zweistufige Elektromagnetventile beispielsweise die Aufgabe, eine Pumpe in einem Hydraulikmodulator mit relativ viel Flüssigkeit zu versorgen, um während eines Regelfalls des elektronischen Stabilitätsprogramms (ESP) einen schnellen Druckaufbau zu realisieren. Solche bekannten Magnetventile umfassen eine Vorstufe mit einem relativ kleinen Dichtsitz, welcher zum Schalten eines hohen Drucks geeignet ist, und eine Hauptstufe mit einem relativ großen Dichtsitz, welcher in einem drucklosen Zustand einen großen Öffnungsquerschnitt freigibt. Ein großer Öffnungsquerschnitt kann auch in Verbindung mit einem großen Gesamthub des Magnetventils erreicht werden. Soll dieser Gesamthub aufgrund steigender Anforderungen vergrößert werden, so kann ein Grenzbereich des schaltbaren Drucks der Vorstufe erreicht werden und das Ventil kann mit der vorhandenen Magnetkraft nicht mehr geöffnet werden, weil beispielsweise ein Magnetanker zu weit von einer Polfläche eines Polkerns entfernt ist und eine Kugel, welche Teil des kleinen Dichtsitzes ist, fest im Magnetanker verstemmt ist.In vehicle brake control systems, known two-stage solenoid valves, for example, have the task of supplying a pump in a hydraulic modulator with a relatively large amount of fluid in order to realize a rapid pressure build-up during a control case of the electronic stability program (ESP). Such known solenoid valves include a precursor with a relatively small sealing seat, which is suitable for switching a high pressure, and a main stage with a relatively large sealing seat, which releases a large opening area in a non-pressurized state. A large opening cross section can also be achieved in conjunction with a large total stroke of the solenoid valve. If this total stroke is to be increased due to increasing demands, then a threshold range of the switchable pressure of the precursor can be reached and the valve can no longer be opened with the existing magnetic force because, for example, a magnet armature is too far away from a pole face of a pole core and a ball, which is part of the small sealing seat, is firmly caulked in the armature.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Das erfindungsgemäße Magnetventil mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass in einer Bohrung eines Magnetankers ein Nebendichtelement beweglich geführt ist, welches einen Nebendichtsitz in einem Hauptdichtelement öffnet und schließt, wobei das Hauptdichtelement einen Hauptdichtsitz öffnet und schließt. Bei einer Aktivierung des Magnetventils in einem drucklosen Zustand ist der Magnetanker mit dem Nebendichtelement und dem Hauptdichtelement um einen Gesamthub bis zu einem Endanschlag in Öffnungsrichtung bewegbar. Bei einer Aktivierung unter einem an einem ersten Anschluss anliegenden Druck, wird der Magnetanker ohne Nebendichtelement um einen Nebenhub in Öffnungsrichtung bewegt, welcher Teil des Gesamthubs und eines Haupthubs ist. Nach Erreichen des Nebenhubs ist der Magnetanker mit dem Nebendichtelement bis zum Erreichen des Haupthubs in Öffnungsrichtung bewegbar, wobei das Nebendichtelement vom Nebendichtsitz abhebt. Durch das Abheben des Nebendichtelements ist zwischen dem ersten und einem zweiten Anschluss ein Druckausgleich ausführbar, wobei während des Druckausgleichs der Magnetanker mit dem Nebendichtelement und dem Hauptdichtelement weiter bis zum Endanschlag des Magnetankers in Öffnungsrichtung bewegbar ist. In anderen Worten ausgedrückt, der Magnetanker durchfährt unter dem am ersten Anschluss anliegenden Druck den Nebenhub ohne den Hauptdichtsitz und den Nebendichtsitz abzuheben. Dadurch werden der Gesamthub und der Haupthub um den Nebenhub verringert und der Magnetanker wird durch den verringerten Gesamthub näher an eine Polfläche eines Polkerns gebracht, wodurch die wirkende Magnetkraft vergrößert wird. Durch die vergrößerte Magnetkraft hebt das Nebendichtelement in vorteilhafter Weise um den Resthub des Haupthubs vom Nebendichtsitz ab und gibt diesen frei, so dass der Druckausgleich zwischen den beiden Anschlüssen erfolgen kann. Durch das in der Bohrung des Magnetankers beweglich geführte Nebendichtelement kann in vorteilhafter Weise der Gesamthub des Magnetventils vergrößert werden, ohne die Schaltcharakteristik des Magnetventils zu stark zu verändern und ohne den Abstand zwischen dem Magnetanker und der Polfläche des Polkerns wesentlich zu vergrößern. Zudem kann durch das bewegliche Nebendichtelement im Magnetanker ein sehr großer Hub und damit ein großer Öffnungsquerschnitt realisiert werden ohne dass eine aufwendige und teure Tauchstufe im Magnetanker bzw. in einem Polkern erforderlich ist.The solenoid valve according to the invention with the features of independent claim 1 has the advantage that in a bore of a magnet armature a secondary sealing element is movably guided, which opens and closes a secondary sealing seat in a main sealing element, wherein the main sealing element opens and closes a Hauptdichtsitz. Upon activation of the solenoid valve in a depressurized state is the Magnetic armature with the secondary sealing element and the main sealing element by a total stroke to an end stop in the opening direction movable. When activated under a pressure applied to a first port, the armature without sub-element is moved by a sub-stroke in the opening direction, which is part of the total lift and a main lift. After reaching the secondary stroke of the magnetic armature is movable with the secondary sealing element until reaching the main lift in the opening direction, the secondary sealing element lifts from the secondary sealing seat. Due to the lifting off of the secondary sealing element, a pressure equalization can be carried out between the first and a second port, wherein during pressure equalization the magnetic armature with the secondary sealing element and the main sealing element can be moved further up to the end stop of the magnetic armature in the opening direction. In other words, under the pressure applied to the first port, the armature passes through the sub-stroke without lifting the main seat and the sub-seat. As a result, the total lift and the main lift are reduced by the sub-stroke and the armature is brought closer to a pole face of a pole core by the reduced total stroke, whereby the acting magnetic force is increased. Due to the increased magnetic force, the secondary sealing element lifts off in an advantageous manner by the remaining stroke of the main lift from the secondary sealing seat and releases it, so that the pressure equalization between the two terminals can take place. By virtue of the secondary sealing element movably guided in the bore of the magnet armature, the total stroke of the magnet valve can advantageously be increased without excessively changing the switching characteristic of the magnet valve and without significantly increasing the distance between the magnet armature and the pole surface of the pole core. In addition, a very large stroke and thus a large opening cross-section can be realized by the movable secondary sealing element in the armature without a complex and expensive immersion stage in the armature or in a pole core is required.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch angegebenen Magnetventils möglich.The measures and refinements recited in the dependent claims advantageous improvements of the independent claim solenoid valve are possible.
Besonders vorteilhaft ist, dass die Öffnungsrichtung einer Bewegung des Magnetankers von einer Ausgangsposition in Richtung des Polkerns entspricht. Der Endanschlag ist beispielsweise erreicht, wenn der Magnetanker auf die Polfläche des Polkerns auftrifft. Dadurch wird der Gesamthub des Magnetventils durch den Abstand des Magnetankers vom Polkern in der Ausgangsposition bestimmt. Der Gesamthub kann beispielsweise im Bereich zwischen ca. 0,8mm bis ca. 1,7mm liegen. In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Magnetventils ist die Bewegung des Neben- dichtelements in der Bohrung des Magnetankers durch einen oberen Anschlag und einen unteren Anschlag begrenzt. Der obere Anschlag kann beispielsweise durch einen Absatz oder durch ein Sackloch gebildet werden, und der untere Anschlag kann beispielsweise durch eine in die Bohrung eingepresste Anschlaghülse gebildet werden. Der Nebenhub kann durch den oberen Anschlag und den unteren Anschlag beispielsweise in einem Bereich von ca. 0,1mm bis ca. 1,0mm eingestellt werden.It is particularly advantageous that the opening direction corresponds to a movement of the magnet armature from an initial position in the direction of the pole core. The end stop is achieved, for example, when the armature strikes the pole face of the pole core. As a result, the total stroke of the solenoid valve is determined by the distance of the magnet armature from the pole core in the starting position. The total stroke can be, for example, in the range between about 0.8 mm to about 1.7 mm. In an embodiment of the solenoid valve according to the invention, the movement of the secondary sealing element in the bore of the magnet armature is limited by an upper stop and a lower stop. The upper stop can be formed, for example, by a shoulder or by a blind hole, and the lower stop can be formed for example by a pressed-into the bore stop sleeve. The secondary stroke can be adjusted by the upper stop and the lower stop, for example in a range of about 0.1 mm to about 1.0 mm.
In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Magnetventils sind das Nebendicht- element und das Hauptdichtelement nach dem Auftreffen des Magnetankers am Endanschlag in Öffnungsrichtung weiter bewegbar, wobei das Nebendichtelement um den Nebenhub bis zum oberen Anschlag nach oben bewegt wird und das Hauptdichtelement um den Haupthub nach oben bewegt wird, wodurch das Magnetventil den vollständigen Öffnungsquerschnitt erreicht.In a further embodiment of the solenoid valve according to the invention the secondary sealing element and the main sealing element after the impact of the armature on the end stop in the opening direction are further movable, the secondary sealing element is moved by the auxiliary stroke up to the upper stop and the main sealing element is moved up to the main stroke , whereby the solenoid valve reaches the full opening cross-section.
Im drucklosen Zustand ist der Magnetanker mit dem Nebendichtelement und dem Hauptdichtelement bei einer Aktivierung beispielsweise gegen die Federkraft einer Ankerfeder bewegbar, welche zwischen dem Polkern und dem Magnetanker wirkt. Unter dem am ersten Anschluss anliegenden Druck ist der Magnetanker von der Ausgangsposition bis zum Endanschlag beispielsweise gegen die Federkraft der Ankerfeder und die Federkraft einer Dichtelementfeder bewegbar, welche zwischen dem Hauptdichtelement und dem Magnetanker wirkt, wobei eine Relativbewegung zwischen dem Hauptdichtelement und dem Magnetanker durch den Haupthub begrenzt ist. Der Haupthub kann beispielsweise über die Abmessungen der Komponenten in einem Bereich von ca. 0,15mm bis ca. 1,3mm eingestellt werden. Zudem kann die Dichtelementfeder über eine mit dem Magnetanker verbundene Ankerhülse auf den Magnetanker wirken, wobei die Ankerhülse beispielsweise auf den Magnetanker aufgepresst ist.In the pressureless state, the magnet armature with the secondary sealing element and the main sealing element is movable, for example, against the spring force of an armature spring, which acts between the pole core and the magnet armature. Below the pressure applied to the first port, the armature is movable from the home position to the end stop, for example, against the spring force of the armature spring and the spring force of a sealing element spring which acts between the main sealing element and the armature, wherein a relative movement between the main sealing element and the armature through the main stroke is limited. The main stroke can be adjusted, for example, over the dimensions of the components in a range of about 0.15mm to about 1.3mm. In addition, the sealing element spring can act on the magnet armature via an armature sleeve connected to the magnet armature, the armature sleeve being pressed onto the magnet armature, for example.
In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Magnetventils ist der Magnetanker mit dem Nebendichtelement und dem Hauptdichtelement bis zum Endanschlag des Magnetankers bewegbar, wenn während des Druckausgleichs zwischen dem ersten und einem zweiten Anschluss eine vorgebbare Druckdifferenz unterschritten wird. Die Druckdifferenz kann beispielsweise durch die Eigenschaften der Ankerfeder vorgegeben werden. Nach dem Auftreffen des Magnetankers am Endanschlag sind das Nebendichtelement und das Hauptdichtelement durch die Federkraft der Dichtelementfeder in Öffnungsrichtung weiter bewegbar. - A -In a further embodiment of the solenoid valve according to the invention, the armature with the secondary sealing element and the main sealing element is movable to the end stop of the magnet armature, if during the pressure equalization between the first and a second terminal a predetermined pressure difference is exceeded. The pressure difference can be predetermined for example by the properties of the armature spring. After the impact of the magnet armature on the end stop, the secondary sealing element and the main sealing element are further movable in the opening direction by the spring force of the sealing element spring. - A -
In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Magnetventils ist das Nebendichtele- ment als beweglicher Stößel mit einem Stößelbund und einem Stößelschaft ausgeführt, wobei der Stößelschaft dichtend auf den im Hauptdichtelement angeordneten Neben- dichtsitz wirkt. Alternativ kann das Nebendichtelement als bewegliche Kugel oder als Kombination aus einer beweglichen Scheibe mit einer eingepressten Kugel ausgeführt werden, wobei die Kugel dichtend auf den in einem Dichtelementdom des Hauptdichtelements angeordneten Nebendichtsitz wirkt.In a further embodiment of the solenoid valve according to the invention, the secondary sealing element is designed as a movable plunger with a plunger collar and a plunger shaft, the plunger shaft sealingly acting on the secondary sealing seat arranged in the main sealing element. Alternatively, the secondary sealing element can be designed as a movable ball or as a combination of a movable disc with a pressed-in ball, wherein the ball acts sealingly on the secondary sealing seat arranged in a sealing element dome of the main sealing element.
Zeichnungdrawing
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Es zeigen:Advantageous embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described below. Show it:
Figur leine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Magnetventils, Figur 2 eine schematische Schnittdarstellung des Details A aus Figur 1 zur Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Nebendichtelements des Magnetventils gemäß Fig. 1, Figur 3 eine schematische Schnittdarstellung des Details A aus Figur 1 zur Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Nebendichtelements des Magnetventils gemäß Fig. 1, Figur 4eine schematische Schnittdarstellung des Details A aus Figur 1 zur Darstellung einer alternativen Ausführungsform eines Magnetankers des Magnetventils gemäßFIG. 2 is a schematic sectional view of the detail A of FIG. 1 for illustrating a first embodiment of a secondary sealing element of the solenoid valve according to FIG. 1; FIG. 3 is a schematic sectional view of the detail A from FIG. 1 for illustrating a second one 4 shows a schematic sectional view of the detail A from FIG. 1 for illustrating an alternative embodiment of a magnet armature of the magnet valve according to FIG
Fig. 1, Figur 5 eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen zweistufigen Magnetventils, und Figur 6 eine schematische Schnittdarstellung des Details B aus Figur 5 zur Darstellung eines Nebendichtelements des Magnetventils gemäß Fig. 5.5 is a schematic sectional view of a further embodiment of a two-stage solenoid valve according to the invention, and FIG. 6 is a schematic sectional view of detail B from FIG. 5 for illustrating a secondary sealing element of the solenoid valve according to FIG. 5.
Beschreibungdescription
Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, umfasst ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Magnetventils 1 ein Gehäuse 2, einen ersten Anschluss 3, einen zweiten Anschluss 4, einen Polkern 5 und einen Magnetanker 6, welcher über eine nicht dargestellte Magnetspule erregbar ist. Der Magnetanker 6 ist zum Öffnen und Schließen eines Hauptdichtsitzes 7.1 beweglich im Gehäuse 2 geführt und mit einem Hauptdichtelement 8 gekoppelt, wobei der Magnetanker 6 von der dargestellten Ausgangsposition um einen Gesamthub hl bis zum Auftreffen auf einer Polfläche 11 in Richtung des Polkerns 5, d.h. in Öffnungsrichtung, bewegbar ist. Zwischen dem Magnetanker 6 und dem Polkern 5 wirkt eine Ankerfeder 16. Der Hauptdichtsitz 7.1 ist beispielhaft als Kegelsitz oder Kugelsitz ausgeführt und wirkt mit dem Hauptdichtelement 8 zusammen, welches beispielsweise als Dichtbuchse mit einer korrespondierenden Kegelstruktur bzw. Kugelstruktur ausgebildet ist. Erfindungsgemäß weist der Magnetanker 6 eine Bohrung 9 auf, in welcher ein Neben- dichtelement 10 zwischen einem oberen Anschlag 9.1 und einem unteren Anschlag 9.2 um einen Nebenhub h2 beweglich geführt ist.As can be seen from Figure 1, an embodiment of the solenoid valve 1 according to the invention comprises a housing 2, a first terminal 3, a second terminal 4, a pole core 5 and a magnet armature 6, which is excitable via a magnetic coil, not shown. The magnet armature 6 is movably guided in the housing 2 for opening and closing a main sealing seat 7.1 and coupled to a main sealing element 8, wherein the armature 6 from the initial position shown by a total stroke hl to hitting a pole face 11 in the direction of the pole core 5, that is, in the opening direction, is movable. An armature spring 16 acts between the magnet armature 6 and the pole core 5. The main sealing seat 7.1 is embodied by way of example as a conical seat or ball seat and cooperates with the main sealing element 8, which is designed, for example, as a sealing bush with a corresponding cone structure or ball structure. According to the invention, the magnet armature 6 has a bore 9, in which a secondary sealing element 10 is movably guided between an upper stop 9.1 and a lower stop 9.2 by a secondary stroke h2.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Nebendichtelement 10 als Kombination aus einer beweglichen Scheibe 10.4 mit einer eingepressten Kugel 10.3 ausgeführt, wie auch aus der Detaildarstellung gemäß Figur 2 ersichtlich ist. Die Scheibe 10.4 mit einer eingepressten Kugel 10.3 kann zwischen dem oberen Anschlag 9.1, welcher durch einen Absatz zwischen zwei Bereichen der Bohrung 9 mit unterschiedlichen Durchmessern gebildet wird, und dem unteren Anschlag 9.2 bewegt werden, welcher durch eine in die Bohrung 9 eingepresste Anschlaghülse 15 gebildet wird. Die Kugel 10.3 wirkt im dargestellten Schließzustand dichtend auf einen in einem Dichtelementdom 8.2 des Hauptdichtelements 8 angeordneten Nebendichtsitz 8.1.In the illustrated embodiment, the secondary sealing element 10 is designed as a combination of a movable disk 10.4 with a pressed-in ball 10.3, as can be seen from the detailed illustration according to FIG. The disc 10.4 with a pressed-in ball 10.3 can be moved between the upper stop 9.1, which is formed by a shoulder between two areas of the bore 9 with different diameters, and the lower stop 9.2, which is formed by a pressed into the bore 9 stop sleeve 15 becomes. In the illustrated closed state, the ball 10.3 acts sealingly on a secondary sealing seat 8.1 arranged in a sealing element dome 8.2 of the main sealing element 8.
Wie weiter aus Figur 1 und 2 ersichtlich ist, ist eine Ankerhülse 12 auf den Magnetanker 6 aufgepresst, in welcher das mit dem Nebendichtelement 10 gekoppelte Hauptdichtelement 8 über eine Dichtelementführung 8.3 beweglich geführt ist. Das Hauptdichtelement 8 ist über eine Dichtelementfeder 13 und die Ankerhülse 12 mit dem Magnetanker 6 gekoppelt. Die Dichtelementfeder 13 stützt sich am oberen Ende an einem Dichtelementbund 8.4 des Hauptdichtelements 8 und am anderen Ende an der Innenseite der Ankerhülse 12 ab. Eine Relativbewegung zwischen dem Hauptdichtelement 8 und der Ankerhülse 12 ist durch einen Haupthub h3 begrenzt, wobei der Haupthub h3 durch den Abstand der Ankerhülse 12 von mindestens einer Anschlagnase 8.5 des Hauptdichtelements 8 bestimmt wird.As further seen in Figures 1 and 2, an anchor sleeve 12 is pressed onto the armature 6, in which the coupled to the secondary sealing element 10 main sealing element 8 is guided via a sealing element guide 8.3 movable. The main sealing element 8 is coupled via a sealing element spring 13 and the anchor sleeve 12 with the armature 6. The sealing element spring 13 is supported at the upper end on a sealing element collar 8.4 of the main sealing element 8 and at the other end on the inside of the anchor sleeve 12. A relative movement between the main sealing element 8 and the anchor sleeve 12 is limited by a main stroke h3, the main stroke h3 being determined by the distance of the anchor sleeve 12 from at least one stop lug 8.5 of the main sealing element 8.
Figur 3 zeigt eine alternative Ausführungsform des Nebendichtelements 10 als bewegliche Kugel 10.3, welche dichtend auf den im Dom 8.2 des Hauptdichtelements 8 angeordneten Nebendichtsitz 8.1 wirkt. Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß Figur 2 wird der obere Anschlag 9.1 zur Begrenzung der Bewegung durch ein Sackloch gebildet und der untere Anschlag 9.2 zur Bewegungsbegrenzung wird analog zur Ausführungsform gemäß Figur 2 durch die in die Bohrung 9 eingepresste Anschlaghülse 15 gebildet. Wie weiter aus Figur 3 ersichtlich ist, ist die Ankerhülse 12 analog zur Ausführungsform gemäß Figur 2 auf den Magnetanker 6 gepresst, in welcher das mit dem Nebendichtelement 10 gekoppelte Hauptdichtelement 8 über die Dichtelementführung 8.3 beweglich geführt ist, wobei der Haupthub h3 ebenfalls durch den Abstand der Ankerhülse 12 von der mindestens einen Anschlagnase 8.5 des Hauptdichtelements 8 bestimmt wird.FIG. 3 shows an alternative embodiment of the secondary sealing element 10 as a movable ball 10. 3 which acts in a sealing manner on the secondary sealing seat 8. 1 arranged in the dome 8.2 of the main sealing element 8. In contrast to the embodiment according to Figure 2, the upper stop 9.1 is formed to limit the movement through a blind hole and the lower stop 9.2 for limiting movement is analogous to the embodiment of Figure 2 formed by the pressed-in bore 9 stop sleeve 15. As 2, the armature sleeve 12 is pressed onto the magnet armature 6 analogously to the embodiment according to FIG. 2, in which the main sealing element 8 coupled to the secondary sealing element 10 is movably guided via the sealing element guide 8.3, the main stroke h3 also being determined by the distance of the Anchor sleeve 12 is determined by the at least one stop lug 8.5 of the main sealing element 8.
Figur 4 zeigt eine alternative Ausführungsform des Magnetankers 6 ohne aufgepresste Ankerhülse 12. Das Nebendichtelement 10 ist analog zum Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 als bewegliche Kugel 10.3 ausgeführt, welche dichtend auf den im Dom 8.2 des Hauptdichtelements 8 angeordneten Nebendichtsitz 8.1 wirkt. Im Unterschied zu den Ausführungsformen gemäß Figur 2 oder 3 wird die Ankerhülse 12 gemäß Figur 2 oder 3 dadurch ersetzt, dass der Magnetanker 6 verlängert wird und nach unten von einer einge- pressten Führungsscheibe 8.6 abgeschlossen wird, in welcher das mit dem Nebendichtelement 10 gekoppelte Hauptdichtelement 8 beweglich geführt ist. Das Hauptdichtelement 8 ist über die Dichtelementfeder 13 und die Führungsscheibe 8.6 mit dem Magnetanker 6 gekoppelt, wobei sich die Dichtelementfeder 13 am Dichtelementbund 8.4 des Hauptdichtelements 8 und an der Innenseite der Führungsscheibe 8.6 abstützt. Eine Relativbewegung zwischen dem Hauptdichtelement 8 und dem Magnetanker 6 ist durch den Haupthub h3 begrenzt, wobei der Haupthub h3 durch den Abstand der Führungsscheibe 8.6 von der mindestens einen Anschlagnase 8.5 des Hauptdichtelements 8 bestimmt wird. Bei einer weiteren nicht dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsform kann das als Kugel 10.3 ausgeführte Nebendichtelement 10 gemäß Figur 4 analog zur Ausführungsform gemäß Figur 1 und 2 als Kombination aus der beweglichen Scheibe 10.4 mit der eingepressten Kugel 10.3 ausgeführt werden.Figure 4 shows an alternative embodiment of the armature 6 without pressed anchor sleeve 12. The secondary sealing element 10 is analogous to the embodiment of Figure 3 designed as a movable ball 10.3, which sealingly acts on the arranged in the dome 8.2 of the main sealing element 8 secondary sealing seat 8.1. In contrast to the embodiments according to FIG. 2 or 3, the armature sleeve 12 according to FIG. 2 or 3 is replaced in that the magnet armature 6 is lengthened and closed off at the bottom by a pressed-in guide disk 8.6, in which the main sealing element coupled to the secondary sealing element 10 8 is movably guided. The main sealing element 8 is coupled to the magnet armature 6 via the sealing element spring 13 and the guide disk 8.6, the sealing element spring 13 being supported on the sealing element collar 8.4 of the main sealing element 8 and on the inside of the guide disk 8.6. A relative movement between the main sealing element 8 and the magnet armature 6 is limited by the main stroke h3, the main stroke h3 being determined by the spacing of the guide disc 8.6 from the at least one stop lug 8.5 of the main sealing element 8. In a further embodiment of the invention, not shown, designed as a ball 10.3 secondary sealing element 10 can be performed according to Figure 4 analogous to the embodiment of Figure 1 and 2 as a combination of the movable disc 10.4 with the pressed ball 10.3.
Figur 5 und 6 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Magnetventils 1'. Wie aus Figur 5 ersichtlich ist, umfasst das erfindungsgemäße Magnetventil 1', analog zu den Ausführungsformen gemäß Figur 1 bis 4, ein Gehäuse 2, einen ersten An- schluss 3, einen zweiten Anschluss 4, einen Polkern 5 und einen Magnetanker 6. Der Magnetanker 6 ist zum Öffnen und Schließen eines Hauptdichtsitzes 7.1 in einem Ventilkörper 7 beweglich im Gehäuse 2 geführt und mit dem Hauptdichtelement 8 gekoppelt, wobei der Magnetanker 6 von der dargestellten Ausgangsposition um einen Gesamthub hl bis zum Auftreffen auf einer Polfläche 11 in Richtung des Polkerns 5 bewegbar ist. Zwischen dem Magnetanker 6 und dem Polkern 5 wirkt eine Ankerfeder 16. Der Hauptdichtsitz 7.1 ist beispielhaft als Kegelsitz oder Kugelsitz ausgeführt und das Hauptdichtelement 8 ist beispielsweise als Dichtbuchse mit einer korrespondierenden Kegelstruktur bzw. Kugelstruktur ausgebildet. Im Unterschied zu den Ausführungsformen gemäß Figur 1 bis 4 ist das in der Bohrung 9 des Magnetankers 6 geführte Nebendichtelement 10 als beweglicher Stößel mit einem Stößelbund 10.1 und einem Stößelschaft 10.2 ausgeführt, wobei der Stößelschaft 10.2 dichtend auf den im Hauptdichtelement 8 angeordneten Ne- bendichtsitz 8.1 wirkt, wie auch aus der Detaildarstellung gemäß Figur 6 ersichtlich ist. Der Stößelbund 10.1 kann mit dem Stößelschaft 10.2 um den Nebenhub h2 zwischen dem oberen Anschlag 9.1, welcher durch einen Absatz zwischen zwei Bereichen der Bohrung 9 mit unterschiedlichen Durchmessern gebildet wird, und dem unteren Anschlag 9.2 bewegt werden, welcher durch die in die Bohrung 9 eingepresste Hülse 15 gebildet wird. Der Stößelschaft 10.2 wirkt im dargestellten Schließzustand dichtend auf den Neben- dichtsitz 8.1.Figures 5 and 6 show a further embodiment of the solenoid valve 1 'according to the invention. As can be seen from FIG. 5, the solenoid valve 1 'according to the invention comprises, analogous to the embodiments according to FIGS. 1 to 4, a housing 2, a first connection 3, a second connection 4, a pole core 5 and a magnet armature 6 6 is guided to open and close a main sealing seat 7.1 in a valve body 7 movably in the housing 2 and coupled to the main sealing element 8, the armature 6 from the initial position shown by a total stroke hl to hitting a pole face 11 in the direction of the pole core 5 movable is. An armature spring 16 acts between the magnet armature 6 and the pole core 5. The main sealing seat 7.1 is designed, for example, as a conical seat or ball seat, and the main sealing element 8 is designed, for example, as a sealing bush with a corresponding conical structure or ball structure. In contrast to the embodiments according to FIG 1 to 4, the secondary sealing element 10 guided in the bore 9 of the magnet armature 6 is designed as a movable tappet with a tappet collar 10.1 and a tappet shaft 10.2, the tappet shaft 10.2 sealingly acting on the rear seat 8.1 arranged in the main sealing element 8, as well as on the detailed illustration can be seen according to FIG. The ram collar 10.1 can be moved with the pushrod shank 10.2 by the auxiliary stroke h2 between the upper stop 9.1, which is formed by a shoulder between two areas of the bore 9 with different diameters, and the lower stop 9.2, which is pressed by the in the bore 9 Sleeve 15 is formed. The pushrod shank 10.2 acts sealingly on the secondary seat 8.1 in the illustrated closed state.
Wie weiter aus Figur 5 und 6 ersichtlich ist, ist eine Ankerhülse 12 auf den Magnetanker 6 gepresst, in welcher das mit dem Nebendichtelement 10 gekoppelte Hauptdichtelement 8 über eine Dichtelementführung 8.3 beweglich geführt ist. Das Hauptdichtelement 8 ist analog zu den Ausführungsformen gemäß Figur 1 bis 3 über die Dichtelementfeder 13 und die Ankerhülse 12 mit dem Magnetanker 6 gekoppelt. Die Dichtelementfeder 13 stützt sich am oberen Ende am Dichtelementbund 8.4 des Hauptdichtelements 8 und am anderen Ende an der Innenseite der Ankerhülse 12 ab. Eine Relativbewegung zwischen dem Hauptdichtelement 8 und der Ankerhülse 12 ist durch einen Haupthub h3 begrenzt, wobei der Haupthub h3 durch den Abstand einer Anschlagkante 12.1 der Ankerhülse 12 vom Dichtelementbund 8.4 des Hauptdichtelements 8 bestimmt wird, wobei die Anschlagkante 12.1 beispielsweise durch eine Verjüngung der Ankerhülse 12 gebildet wird. Bei einer weiteren nicht dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsform kann analog zum Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 die Ankerhülse 12 gemäß Figur 5 oder 6 dadurch ersetzt werden, dass der Magnetanker 6 verlängert und nach unten von einer eingepressten Führungsscheibe 8.6 abgeschlossen wird, in welcher das mit dem Nebendichtelement 10 gekoppelte Hauptdichtelement 8 beweglich geführt ist.As further apparent from Figures 5 and 6, an anchor sleeve 12 is pressed onto the armature 6, in which the coupled to the secondary sealing element 10 main sealing element 8 is guided via a sealing element guide 8.3 movable. The main sealing element 8 is coupled to the magnet armature 6 analogously to the embodiments according to FIGS. 1 to 3 via the sealing element spring 13 and the anchor sleeve 12. The sealing element spring 13 is supported at the upper end on the sealing element collar 8.4 of the main sealing element 8 and at the other end on the inside of the anchor sleeve 12. A relative movement between the main sealing element 8 and the anchor sleeve 12 is limited by a main stroke h3, the main stroke h3 being determined by the distance of a stop edge 12.1 of the anchor sleeve 12 from the sealing element collar 8.4 of the main sealing element 8, the stop edge 12.1 being formed, for example, by a tapering of the anchor sleeve 12 is formed. In a further embodiment of the invention, not shown, analogous to the embodiment shown in Figure 4, the anchor sleeve 12 according to Figure 5 or 6 be replaced by the fact that the armature 6 is extended and completed by a pressed-in guide plate 8.6 down, in which coupled to the secondary sealing element 10 Main sealing element 8 is movably guided.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figur 1 bis 6 die Funktionsweise des erfindungsgemäßen zweistufigen Magnetventils beschrieben.The operation of the two-stage solenoid valve according to the invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 6.
Wird das Magnetventil 1, 1' in einem drucklosen Zustand aktiviert, beispielsweise durch Bestromen der nicht dargestellten Magnetspule, dann wird der Magnetanker 6 magnetisch erregt. Der magnetisch erregte Magnetanker 6 zieht einen Verbund, welcher neben dem Magnetanker 6, die auf den Magnetanker 6 aufgepresste Ankerhülse 12 bzw. die Führungsscheibe 8.6, das Hauptdichtelement 8, die Dichtelementfeder 13 und das im Magnetanker 6 beweglich geführte Nebendichtelement 10 und die eingepresste Anschlaghül- se 15 umfasst, gegen die Federkraft der Ankerfeder 16 um den Gesamthub hl bis zum Auftreffen des Magnetankers 6 an der Polfläche 11 in Richtung des Polkerns 5 nach o- ben, wodurch das Magnetventil 1, 1' komplett über den gesamten Hub hl geöffnet wird.If the solenoid valve 1, 1 'activated in a pressureless state, for example by energizing the magnetic coil, not shown, then the armature 6 is magnetically excited. The magnetically excited magnet armature 6 draws a composite which, in addition to the armature 6, the armature sleeve 12 pressed onto the magnet armature 6 or the guide disk 8.6, the main sealing element 8, the sealing element spring 13 and the secondary sealing element 10 movably guided in the magnet armature 6 and the pressed-in stop sleeve. se 15, against the spring force of the armature spring 16 to the total stroke hl until the impact of the armature 6 on the pole face 11 in the direction of the pole core 5 oben, whereby the solenoid valve 1, 1 'is completely opened over the entire stroke hl.
Wird das Magnetventil 1 unter einem am ersten Anschluss 3 anliegenden relativ hohen Druck von z. B. 120 bar durch Bestromen der nicht dargestellten Magnetspule aktiviert, dann wird der Magnetanker 6 analog zum drucklosen Zustand magnetisch erregt und zieht während einer Vorstufe zunächst nur einen Teil des Verbunds, welcher neben dem Magnetanker 6, die auf den Magnetanker 6 aufgepresste Ankerhülse 12 bzw. die Führungsscheibe 8.6 und die eingepresste Anschlaghülse 15 umfasst, gegen die Federkräfte der Ankerfeder 16 und der Dichtbuchsenfeder 13 um den Nebenhub h2 in Richtung des Polkerns 5 nach oben, bis die eingepresste Anschlaghülse 15 mit dem unteren Anschlag 9.2 am Nebendichtelement 10 auftrifft, d.h. bei einer Ausführungsform gemäß Figur 1 und 2 bis die Anschlaghülse 15 auf die Scheibe 10.4 trifft, bei einer Ausführungsform gemäß Figur 3 oder 4 bis die Anschlaghülse auf die Kugel 10.3 trifft und bei einer Ausführungsform gemäß Figur 5 und 6 bis die Anschlaghülse 15 auf den Stößelbund 10.1 trifft. Durch den am ersten Anschluss 3 anliegenden Druck bleiben das Hauptdichtelement 8 und das im Magnetanker 6 beweglich geführte Nebendichtelement 10 in ihrer Ausgangsposition, d.h. die entsprechenden Dichtsitze 7.1, 8.1 bleiben geschlossen. Der Gesamthub hl des Magnetventils 1, welcher beispielsweise im Bereich von ca. 0,8 bis ca. 1,7mm liegt, und der Haupthub h3, welcher beispielsweise im Bereich von ca. 0,15mm bis ca. 1,3mm liegt, werden um den Nebenhub h2 verringert, welcher beispielsweise im Bereich von ca. 0,1 bis ca. 1,0mm liegt. Das Nebendichtelement 10 ist nun am unteren Anschlag 9.2 in Kontakt mit der eingepressten Anschlaghülse 15 und der Magnetanker 6 bewegt sich weiter nach oben in Richtung des Polkerns 5 und zieht das Nebendichtelement 10 über dessen Kontakt mit dem unteren Anschlag 9.2 mit nach oben, bis bei den Ausführungsformen gemäß Figur 1 bis 4 die Ankerhülse 12 bzw. die Führungsscheibe 8.6 die Anschlagnasen 8.5 am Hauptdichtelement 8 kontaktiert bzw. gemäß dem Ausführungsbeispiel aus Figur 5 und 6, bis die Ankerhülse 12 über die Anschlagkante 12.1 den Dichtelementbund 8.4 des Hauptdichtelements 8 kontaktiert. Durch die Bewegung des Nebendichtelements 10 wird der kleine Nebendichtsitz 8.1 im Hauptdichtelement 8 geöffnet, d. h. das Nebendichtelement 10 hebt sich vom Nebendichtsitz 8.1 des Hauptdichtelements 8 um den verbliebenen Resthub des Haupthubs h3 ab und der restliche Gesamthub hl verkleinert sich weiter. Dadurch kann der relativ hohe Druck am ersten Anschluss 3 zum zweiten Anschluss 4 abfliesen und für einen Druckausgleich sorgen. Wenn während des Druckausgleichs eine vorgebbare Druckdifferenz zwischen dem ersten Anschluss 3 und dem zweiten Anschluss 4 unterschritten wird, bewegt sich der Magnetanker 6 mit dem oben beschriebenen Ver- bund, welcher neben dem Magnetanker 6, die auf den Magnetanker 6 aufgepresste Ankerhülse 12 bzw. die Führungsscheibe 8.6, das Hauptdichtelement 8, die Dichtelementfeder 13, das im Magnetanker 6 beweglich geführten Nebendichtelement 10 und die einge- presste Anschlaghülse 15 umfasst, gegen die Federkraft der Ankerfeder 16 um den verbliebenen Resthub des Gesamthubs hl bis zum Endanschlag des Magnetankers 6 an der Polfläche 11 weiter in Richtung des Polkerns 5, wodurch der Hauptdichtsitz 7.1 geöffnet wird. Die vorgebbare Druckdifferenz kann durch eine Änderung der Eigenschaften der Ankerfeder 16 eingestellt werden. Liegt der Magnetanker 6 an der Polfläche 11 des Polkerns 5 an, dann drückt die Dichtelementfeder 13 das Nebendichtelement 10 und das Hauptdichtelement 8 in Richtung des Polkerns 5 nach oben, wobei das Nebendichtelement 10 um den Nebenhub h2 bis zum oberen Anschlag 9.1 nach oben bewegt wird und das Hauptdichtelement 8 um den Haupthub h3 nach oben bewegt wird. Dadurch wird das Magnetventil 1, 1' mit dem gesamten Öffnungsquerschnitt geöffnet und ein Medium kann ungehindert vom ersten Anschluss 3 zum zweiten Anschluss 4 fliesen.If the solenoid valve 1 under a voltage applied to the first terminal 3 relatively high pressure of z. B. 120 bar activated by energizing the solenoid, not shown, then the armature 6 is magnetically excited analogously to the unpressurized state and initially pulls only a portion of the composite, which in addition to the armature 6, the pressed onto the magnet armature 6 anchor sleeve 12 and the guide disc 8.6 and the pressed stop sleeve 15 comprises, against the spring forces of the armature spring 16 and the sealing sleeve spring 13 to the auxiliary stroke h2 in the direction of the pole core 5 upwards until the pressed-stop sleeve 15 with the lower stop 9.2 incident on the secondary sealing element 10, ie at an embodiment according to Figures 1 and 2 until the stop sleeve 15 hits the disc 10.4, in an embodiment according to Figure 3 or 4 to the stop sleeve meets the ball 10.3 and in an embodiment according to Figure 5 and 6 to the stop sleeve 15 on the ram collar 10.1 meets. As a result of the pressure applied to the first connection 3, the main sealing element 8 and the secondary sealing element 10 movably guided in the magnet armature 6 remain in their initial position, ie the corresponding sealing seats 7.1, 8.1 remain closed. The total stroke hl of the solenoid valve 1, which is, for example, in the range of about 0.8 to about 1.7 mm, and the main stroke h3, which is for example in the range of about 0.15 mm to about 1.3 mm, are in order reduces the sub-stroke h2, which is for example in the range of about 0.1 to about 1.0mm. The secondary sealing element 10 is now at the lower stop 9.2 in contact with the pressed-stop sleeve 15 and the armature 6 moves further upward in the direction of the pole core 5 and pulls the secondary sealing element 10 via its contact with the lower stop 9.2 with upwards until at Embodiments according to Figure 1 to 4, the anchor sleeve 12 and the guide disc 8.6 the stop tabs 8.5 contacted on the main sealing element 8 or according to the embodiment of Figure 5 and 6, until the anchor sleeve 12 via the stop edge 12.1 the sealing element collar 8.4 of the main sealing member 8 contacted. Due to the movement of the secondary sealing element 10, the small secondary sealing seat 8.1 is opened in the main sealing element 8, ie the secondary sealing element 10 lifts off from the secondary sealing seat 8.1 of the main sealing element 8 by the remaining residual stroke of the main hub h3 and the remaining total stroke h1 decreases further. As a result, the relatively high pressure at the first port 3 to the second port 4 drain off and ensure a pressure equalization. If, during the pressure compensation, a presettable pressure difference between the first connection 3 and the second connection 4 is undershot, the magnet armature 6 moves with the above-described embodiment. Bund, which in addition to the armature 6, the pressure applied to the armature 6 anchor sleeve 12 and the guide disc 8.6, the main sealing element 8, the sealing element spring 13, the magnet armature 6 movably guided secondary sealing element 10 and the pressed-stop sleeve 15, against the spring force the armature spring 16 to the remaining residual stroke of the total stroke hl to the end stop of the magnet armature 6 on the pole face 11 in the direction of the pole core 5, whereby the main sealing seat 7.1 is opened. The predeterminable pressure difference can be adjusted by changing the properties of the armature spring 16. If the magnet armature 6 abuts against the pole face 11 of the pole core 5, then the sealing element spring 13 presses the secondary sealing element 10 and the main sealing element 8 upwards in the direction of the pole core 5, the secondary sealing element 10 being moved upward by the secondary stroke h 2 up to the upper stop 9.1 and the main seal member 8 is moved upward around the main stroke h3. As a result, the solenoid valve 1, 1 'is opened with the entire opening cross-section and a medium can flow unhindered from the first connection 3 to the second connection 4.
Das erfindungsgemäße Magnetventil kann beispielsweise in Fahrzeugbremsanlagen verwendet werden, um eine Pumpe in einem Hydraulikmodulator mit relativ viel Bremsflüssigkeit zu versorgen, um während eines Regelfalls des elektronischen Stabilitätsprogramms (ESP) einen schnellen Druckaufbau realisieren zu können.The solenoid valve according to the invention can be used for example in vehicle brake systems to supply a pump in a hydraulic modulator with a relatively large amount of brake fluid in order to realize a rapid pressure build-up during a rule of the electronic stability program (ESP) can.
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Claims

Ansprüche claims
1. Magnetventil, insbesondere für ein Hydraulikaggregat, mit einem Gehäuse (2), einem ersten Anschluss (3), einem zweiten Anschluss (4), einem Polkern (5) und einem Magnetanker (6), welcher zum Öffnen und Schließen eines Hauptdichtsitzes (7.1) beweglich im Gehäuse (2) geführt und mit einem Hauptdichtelement (8) gekoppelt ist, gekennzeichnet durch ein in einer Bohrung (9) des Magnetankers (6) beweglich geführtes Nebendichtelement (10), welches einen Nebendichtsitz (8.1) im Hauptdichtelement (8) öffnet und schließt, wobei bei einer Aktivierung des Magnetventils (1) in einem drucklosen Zustand der Magnetanker (6) mit dem Nebendichtelement (10) und dem Hauptdichtelement (8) um einen Gesamthub (hl) in Öffnungsrichtung bewegbar ist, und der Magnetanker (6) bei einer Aktivierung unter einem am ersten Anschluss (3) anliegenden Druck ohne das Nebendichtelement (10) um einen Nebenhub (h2), welcher Teil des Gesamthubs (hl) und eines Haupthubs (h3) ist, in Öffnungsrichtung bewegbar ist, wobei der Magnetanker (6) nach Erreichen des Nebenhubs (h2) mit dem Nebendichtelement (10) bis zum Erreichen des Haupthubs (h3) in Öffnungsrichtung bewegbar ist, wodurch das Nebendichtelement (10) vom Nebendichtsitz (8.1) abhebbar ist und durch das Abheben des Nebendichtelements (8) ein Druckausgleich zwischen dem ersten und zweiten Anschluss (3, 4) ausführbar ist, wobei während des Druckausgleichs der Magnetanker (6) mit dem Nebendichtelement (10) und dem Hauptdichtelement (8) weiter bis zum Endanschlag des Magnetankers (6) in Öffnungsrichtung bewegbar ist.1. Solenoid valve, in particular for a hydraulic unit, with a housing (2), a first connection (3), a second connection (4), a pole core (5) and a magnet armature (6), which are used to open and close a main sealing seat ( 7.1) movably in the housing (2) and is coupled to a main sealing element (8), characterized by a in a bore (9) of the magnet armature (6) movably guided secondary sealing element (10) having a secondary sealing seat (8.1) in the main sealing element (8 ) opens and closes, wherein upon activation of the solenoid valve (1) in an unpressurized state, the magnet armature (6) with the secondary sealing element (10) and the main sealing element (8) is movable in the opening direction by a total stroke (hl), and the armature ( 6) when activated under a pressure applied to the first port (3) without the secondary sealing element (10) being movable in the opening direction about a sub-stroke (h2) which is part of the total stroke (hl) and a main stroke (h3), wherein the armature (6) after reaching the auxiliary stroke (h2) with the secondary sealing element (10) until reaching the main stroke (h3) is movable in the opening direction, whereby the secondary sealing element (10) from the secondary sealing seat (8.1) can be lifted and by lifting the Secondary sealing element (8) a pressure equalization between the first and second connection (3, 4) is executable, wherein during the pressure equalization of the armature (6) with the secondary sealing element (10) and the main sealing element (8) further to the end stop of the armature (6) is movable in the opening direction.
2. Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungsrichtung einer Bewegung des Magnetankers (6) von einer Ausgangsposition in Richtung des Polkerns (5) entspricht, wobei der Endanschlag erreicht ist, wenn der Magnetanker (6) auf einer Polfläche (11) des Polkerns (5) auftrifft. 2. Solenoid valve according to claim 1, characterized in that the opening direction corresponds to a movement of the armature (6) from a starting position in the direction of the pole core (5), wherein the end stop is reached when the magnet armature (6) on a pole face (11). of the pole core (5).
3. Magnetventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Nebendichtelements (10) in der Bohrung (9) des Magnetankers (6) durch einen oberen Anschlag (9.1) und einen unteren Anschlag (9.2) begrenzt ist, wobei der obere Anschlag (9.1) durch einen Absatz oder durch ein Sackloch gebildet ist, und der untere Anschlag (9.2) durch eine in die Bohrung (9) eingepresste Anschlaghülse (15) gebildet ist.3. Solenoid valve according to claim 1 or 2, characterized in that the movement of the secondary sealing element (10) in the bore (9) of the armature (6) by an upper stop (9.1) and a lower stop (9.2) is limited, wherein the upper stop (9.1) is formed by a shoulder or by a blind hole, and the lower stop (9.2) by a in the bore (9) pressed-stop sleeve (15) is formed.
4. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Auftreffen des Magnetankers (6) am Endanschlag das Nebendichtelement (10) und das Hauptdichtelement (8) in Öffnungsrichtung bewegbar sind, wobei das Nebendichtelement (10) um den Nebenhub (h2) bis zum oberen Anschlag (9.1) bewegbar ist und das Hauptdichtelement (8) um den Haupthub (h3) bewegbar ist, wodurch das Magnetventil (1) den vollständigen Öffnungsquerschnitt erreicht.4. Solenoid valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that after the impingement of the armature (6) on the end stop the secondary sealing element (10) and the main sealing element (8) are movable in the opening direction, wherein the secondary sealing element (10) to the auxiliary stroke (H2) is movable to the upper stop (9.1) and the main sealing element (8) about the main stroke (H3) is movable, whereby the solenoid valve (1) reaches the full opening cross-section.
5. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetanker (6) mit dem Nebendichtelement (10) und dem Hauptdichtelement (8) im drucklosen Zustand gegen die Federkraft einer Ankerfeder (16) bewegbar ist, welche zwischen dem Polkern (5) und dem Magnetanker (6) wirkt.5. Solenoid valve according to one of claims 1 to 4, characterized in that the magnet armature (6) with the secondary sealing element (10) and the main sealing element (8) in the pressureless state against the spring force of an armature spring (16) is movable, which between the pole core (5) and the armature (6) acts.
6. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetanker (6) unter den am ersten Anschluss (3) anliegenden Druck von der Ausgangsposition bis zum Endanschlag gegen die Federkraft der Ankerfeder (16) und die Federkraft einer Dichtelementfeder (13) bewegbar ist, welche zwischen dem Hauptdichtelement (8) und dem Magnetanker (6) wirkt, wobei eine Relativbewegung zwischen dem Hauptdichtelement (8) und dem Magnetanker (6) durch den Haupthub (h3) begrenzt ist.6. Solenoid valve according to one of claims 1 to 5, characterized in that the magnet armature (6) under the pressure applied to the first terminal (3) from the starting position to the end stop against the spring force of the armature spring (16) and the spring force of a sealing element spring ( 13) is movable, which acts between the main sealing element (8) and the armature (6), wherein a relative movement between the main sealing element (8) and the armature (6) by the main stroke (h3) is limited.
7. Magnetventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtelementfeder (13) über eine mit dem Magnetanker (6) verbundene Ankerhülse (12) auf den Magnetanker (6) wirkt.7. Solenoid valve according to claim 6, characterized in that the sealing element spring (13) via a with the armature (6) connected to the armature sleeve (12) acts on the armature (6).
8. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetanker (6) mit dem Nebendichtelement (10) und dem Hauptdichtelement (8) während des Druckausgleichs beim Unterschreiten einer vorgebbaren Druckdifferenz bis zum Endanschlag des Magnetankers (6) bewegbar ist, wobei die Druckdifferenz durch eine Änderung der Eigenschaften der Ankerfeder (16) vorgebbar ist. 8. Solenoid valve according to one of claims 1 to 7, characterized in that the magnet armature (6) with the secondary sealing element (10) and the main sealing element (8) during the pressure equalization when falling below a predetermined pressure difference to the end stop of the armature (6) is movable , wherein the pressure difference by a change in the properties of the armature spring (16) can be predetermined.
9. Magnetventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Auftreffen des Magnetankers (6) am Endanschlag das Nebendichtelement (10) und das Hauptdichtelement (8) durch die Federkraft der Dichtelementfeder (13) in Öffnungsrichtung bewegbar sind.9. Solenoid valve according to claim 8, characterized in that after the impingement of the armature (6) on the end stop the secondary sealing element (10) and the main sealing element (8) by the spring force of the sealing element spring (13) are movable in the opening direction.
10. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Nebendichtelement (10) als beweglicher Stößel mit einem Stößelbund (10.1) und einem Stößelschaft (10.2) ausgeführt ist, wobei der Stößelschaft (10.2) dichtend auf den im Hauptdichtelement (8) angeordneten Nebendichtsitz (8.1) wirkt.10. Solenoid valve according to one of claims 1 to 9, characterized in that the secondary sealing element (10) is designed as a movable plunger with a plunger collar (10.1) and a plunger shaft (10.2), wherein the plunger shaft (10.2) sealingly on the in the main sealing element ( 8) arranged secondary seat (8.1) acts.
11. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Nebendichtelement (10) als bewegliche Kugel (10.3) oder als Kombination aus einer beweglichen Scheibe (10.4) mit einer eingepressten Kugel (10.3) ausgeführt ist, wobei die Kugel (10.3) dichtend auf den in einem Dichtelementdom (8.2) des Hauptdichtelements (8) angeordneten Nebendichtsitz (8.1) wirkt.11. Solenoid valve according to one of claims 1 to 10, characterized in that the secondary sealing element (10) is designed as a movable ball (10.3) or as a combination of a movable disc (10.4) with a pressed-in ball (10.3), wherein the ball ( 10.3) acts sealingly on the secondary sealing seat (8.1) arranged in a sealing element dome (8.2) of the main sealing element (8).
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