DE10117610A1 - Electromagnetic valve has valve seat and centering body fixed together in a manageable component - Google Patents

Electromagnetic valve has valve seat and centering body fixed together in a manageable component

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Abstract

An electromagnetic valve comprises a housing (8), magnetic core (11) and armature (10), exciting coil (13), valve spring (4), valve tappet (1) and closing member (9). The centering body (3) and valve seat (2) for the tappet are fixed together in a manageable component which the valve spring supports.

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a solenoid valve according to the Preamble of claim 1.

Aus der DE 196 04 315 A1 ist bereits ein derartiges Elektro­ magnetventil bekannt geworden, dessen Ventilstößel über na­ hezu die gesamte Stößellänge im Ventilgehäuse geführt ist, um eine hinreichend genaue Zentrierung des Ventilschließ­ gliedes am Ventilsitzkörper zu gewährleisten. Zwangsläufig kommt aufgrund der knappen Einbauverhältnissen eine kurze, miniaturisierte Ventilfeder zum Einsatz, die zwischen dem rohrförmigen Ventilsitzkörper und dem relativ dickwandigen. Ventilstößel eingespannt ist. Die enge Führung des Ven­ tilstößels über nahezu die gesamte Stößellänge kann zu uner­ wünschten Gleitreibungsverlusten und Problemen hinsichtlich des Druckausgleichs zwischen dem Magnetankerraum und dem im Bereich des Ventilsitzkörpers angeordneten Druckraums füh­ ren. Ein weiterer Nachteil sind die geringen Platzverhält­ nisse zur Aufnahme der Ventilfeder, die aufgrund dem Erfor­ dernis zur gedrungenen Bauweise nicht in allen Anwendungs­ fällen die gewünschte Federcharakteristik ermöglicht.Such an electrical system is already known from DE 196 04 315 A1 solenoid valve become known, the valve lifter via na the entire tappet length is guided in the valve housing, for a sufficiently precise centering of the valve closing to ensure link on the valve seat body. Inevitably due to the limited installation space, there is a short miniaturized valve spring used between the tubular valve seat body and the relatively thick-walled. Valve tappet is clamped. The close management of the Ven tappet over almost the entire length of the tappet can be too wanted sliding friction losses and problems regarding the pressure equalization between the armature space and the in Lead area of the valve seat body arranged pressure chamber ren. Another disadvantage is the limited space nisse to accommodate the valve spring, which due to the Erfor The compact design is not used in all applications the desired spring characteristic.

Schließlich führt die gewählte Stößelkonstruktion zu einer entsprechend großen Massenträgheit und Fertigungsaufwand für die Spielpassung des Ventilstößels im Ventilgehäuse, die es gleichfalls zu minimieren gilt.Finally, the selected plunger design leads to one correspondingly large inertia and manufacturing costs for the clearance fit of the valve lifter in the valve body, which it must also be minimized.

Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Elektromagnetventil der angegebenen Art derart zu verbessern, dass vorgenannte Nachteile vermieden werden.It is therefore the object of the present invention to provide a To improve the electromagnetic valve of the specified type in such a way  that the aforementioned disadvantages are avoided.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für ein Elektromagnetven­ til der angegebenen Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is inventively for an electromagnetic valve til of the specified type with the characteristic features of claim 1 solved.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen im folgenden aus der Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele hervor.Other features, advantages and possible uses of the Invention follow from the description of several Embodiments emerge.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Gesamtansicht eines in Grundstellung stromlos geöffneten Elektromagnetventils mit den erfin­ dungswesentlichen Merkmalen Fig. 1 is an overall view of a normally open solenoid valve with the inven tion essential features

Fig. 2 eine von Fig. 1 abweichende Ausführungsform eines Zentrierkörpers, Fig. 2 is a of FIG. 1 variant embodiment of a centering body,

Fig. 3 eine weitere, von Fig. 1, und 2 abweichende Bauform des Zentrierkörpers. Fig. 3 shows another, different from Fig. 1, and 2 design of the centering body.

Die Fig. 1 zeigt ein als 2/2-Wege-Sitzventil ausgeführtes Elektromagnetventil, mit einem patronenförmigen Ventilgehäu­ se 8, das an einem gestuften Ventilstößel 1 ein ballig ge­ formtes Ventilschließglied 9 aufweist. Auf der gegenüberlie­ genden Stirnseite des Ventilschließgliedes 9 kontaktiert der Ventilstößel 1 einen zylindrigen Magnetanker 10. Das Ventil­ schließglied 9 ist hingegen auf einen rohrförmigen Ventil­ sitzkörper 2 gerichtet, während der gegenüberliegende Magne­ tanker 10 dem im Ventilgehäuse 8 integrierten Magnetkern 11 zugewandt ist. An dem Magnetkern 11 ist eine vorzugsweise im Tiefziehverfahren hergestellte Hülse 12 befestigt, in der sich der Magnetanker 10 ausrichten und axial bewegen kann. Der Umfang der Hülse 12 ist von einer Magnetspule 13 kontak­ tiert, die über einen Jochring 16 und eine Magnetscheibe 17 bei elektromagnetischer Erregung den Magnetanker 10 in Rich­ tung des Magnetkerns 11 bewegt, so dass das am Ventilstößel 1 angeformte Ventilschließglied 9 entgegen der Wirkung einer zwischen dem Ventilstößel 1 und dem Ventilsitzkörper 2 ange­ ordneten Ventilfeder 4 die in der Grundstellung offene Druckmittelverbindung zwischen einem Druckmitteleinlass- und einem Druckmittelauslasskanal 14, 15 unterbricht. Fig. 1 shows a 2/2-way seat valve designed solenoid valve, with a cartridge-shaped Ventilgehäu se 8 , which has a spherically shaped valve closing member 9 on a stepped valve tappet 1 . On the opposite face of the valve closing member 9 , the valve lifter 1 contacts a cylindrical armature 10 . The valve closing member 9 , however, is directed towards a tubular valve seat body 2 , while the opposite magnetic tanker 10 faces the magnetic core 11 integrated in the valve housing 8 . A sleeve 12 , preferably manufactured in the deep-drawing process, is attached to the magnetic core 11 , in which the armature 10 can align and move axially. The circumference of the sleeve 12 is advantage kontak by a solenoid 13, via a yoke 16 and a magnetic disk 17 under electromagnetic excitation of the armature 10 in rich processing of the magnetic core 11 is moved so that the integrally formed on the valve plunger 1 valve closing member 9 against the action of an intermediate the valve tappet 1 and the valve seat body 2 arranged valve spring 4 interrupts the open pressure medium connection between a pressure medium inlet and a pressure medium outlet channel 14 , 15 in the basic position.

Zur konzentrischen Ausrichtung des Ventilschließgliedes 9 gegenüber dem Ventilsitzkörper 2 ist der Ventilstößel 1 er­ findungsgemäß mit seinem dem Ventilsitzkörper 2 zugewandten Endabschnitt in einem Zentrierkörper 3 geführt, der zur Her­ stellvereinfachung des Elektromagnetventils mit dem Ventil­ sitzkörper 2 zu einer eigenständig handhabbaren Baugruppe zusammengefasst ist, auf dessen Stirnflächenbereich sich die Ventilfeder 4 am Zentrierkörper 3 abstützen kann.For concentric alignment of the valve closing member 9 with respect to the valve seat body 2 , the valve tappet 1, according to the invention, is guided with its end section facing the valve seat body 2 in a centering body 3 , which for simplifying the manufacture of the electromagnetic valve with the valve seat body 2 is combined to form an independently manageable assembly, on the latter Valve spring 4 can be supported on the centering body 3 in the end face region.

Eine besonders platzsparende und herstelltechnisch einfach zu realisierende Ausführung des Zentrierkörpers 3 sieht vor, dass der Zentrierkörper 3 im wesentlichen als dünnwandige Hülse ausgeführt ist, die an ihrem dem Ventilstößel 1 zuge­ wandten Ende im Innendurchmesser an den Außendurchmesser des Ventilstößels 1 derart angepasst ist, dass eine hinreichend genaue Führung als auch Zentrierung des Ventilstößels 1 am Ventilsitzkörper 2 gewährleistet ist.A particularly space-saving and technically easy to implement design of the centering body 3 provides that the centering body 3 is designed essentially as a thin-walled sleeve, which is adapted at its end facing the valve lifter 1 in the inner diameter to the outer diameter of the valve lifter 1 such that a sufficiently precise guidance and centering of the valve tappet 1 on the valve seat body 2 is ensured.

Eine besonders einfache Befestigung des hülsenförmigen Zen­ trierkörpers 3 ergibt sich dadurch, dass der Zentrierkörper 3 auf einen im Außendurchmesser abgesetzten Rohrabschnitt des Ventilsitzkörpers 2 mittels einer Pressverbindung gehalten ist. Zur Gewährleistung der Druckmittelverbindung zwi­ schen dem Druckmitteleinlass- und Druckmittelauslasskanal 14, 15 ist die Mantelfläche des Zentrierkörpers 3 oberhalb des Ventilsitzkörpers 2 von Querkanälen 5 durchdrungen, die vorzugsweise besonders kostengünstig im Stanzverfahren her­ gestellt sind. Die Mantelfläche des Zentrierkörpers 3 weist am vom Ventilsitzkörper 2 abgewandten Hülsenende zur Bildung einer ausreichend groß bemessenen Federauflagefläche 6 einen rechtwinklig zum Ventilstößel 1 abgekröpften Stirnflächenbe­ reich auf. An diese Federauflagefläche 6 schließt sich eine ausreichend groß bemessene, reibungsminimierte und durch das Druckmittel benetztbare Stößelgleitfläche 7 an, die durch einen rechtwinklig zur Federauflagefläche 6 abgekröpften Hülsenabschnitt gebildet ist. Die Abkröpfung des Zentrier­ körpers 3 im Bereich der Stößelgleitfläche 7 weist zur Mon­ tageerleichterung für den Ventilstößel 1 eine Trichteröff­ nung 18 auf. Eine besonders kostengünstige und platzsparende Herstellung des Zentrierkörpers 3 ist durch die Anwendung eines Tiefziehverfahrens möglich, so dass relativ dünnwandi­ ge Bleche verwendet werden können. Durch die Anordnung des vorgeschlagenen Zentrierkörpers 3 lässt sich der Ventilstö­ ßel 1 derart genau gegenüber dem Ventilsitzkörper 2 ausrich­ ten, dass auch asymmetrischer Verschleiß durch die Eliminie­ rung des exzentrischen Auftreffens des Ventilstößels 1 an der Ventilsitzfläche verhindert wird, so dass im Langzeitbe­ trieb eine verbesserte Abdichtung des Ventilstößels 1 am Ventilsitzkörper 2 gewährleistet ist.A particularly simple attachment of the sleeve-shaped Zen trier body 3 results from the fact that the centering body 3 is held on a pipe section of the valve seat body 2 which is offset in the outer diameter by means of a press connection. To ensure the pressure medium connection between the pressure medium inlet and pressure medium outlet channels 14 , 15 , the lateral surface of the centering body 3 above the valve seat body 2 is penetrated by transverse channels 5 , which are preferably made particularly inexpensively in the stamping process. The lateral surface of the centering body 3 has at the sleeve end facing away from the valve seat body 2 to form a sufficiently large spring support surface 6 a bent at right angles to the valve lifter 1 end face be rich. This spring support surface 6 is followed by a sufficiently large, friction-minimized and slide-wettable ram sliding surface 7 , which is formed by a sleeve section bent at right angles to the spring support surface 6 . The offset portion of the centering body 3 in the area of Stößelgleitfläche 7 has to Mon daily relief for the valve lifter 1 is a Trichteröff voltage 18. A particularly inexpensive and space-saving manufacture of the centering body 3 is possible by using a deep-drawing process, so that relatively thin-walled sheets can be used. The arrangement of the proposed centering body 3 allows the valve tappet 1 to be aligned precisely with respect to the valve seat body 2 in such a way that asymmetrical wear is also prevented by eliminating the eccentric impact of the valve tappet 1 on the valve seat surface, so that in the long-term operation improved sealing of the valve lifter 1 on the valve seat body 2 is ensured.

In der vorliegenden Darstellung nach Fig. 1 ist der Zen­ trierkörper 3 oberhalb der Querkanäle 5 U-förmig zur Bildung der Auflagefläche 6 und der Stößelgleitfläche 7 nach unten abgekröpft. In the present illustration shown in FIG. 1, the Zen trier body 3 above the transverse channels 5 is of U-shaped bent to form the support surface 6 and the Stößelgleitfläche 7 downward.

Hiervon abweichend zeigt die Fig. 2 in vergrößerter Darstel­ lung eine Alternative zur Umformung des in Fig. 1 bekannten Zentrierkörpers 3, indem die Stößelgleitfläche 7 anstelle in Richtung des Ventilsitzkörpers 2 in Richtung der Ventilfeder 4 abgekröpft ist, so dass sich die schraubenförmige Ventil­ feder 4 im Bereich des die Stößelgleitfläche 7 bildenden Vorsprungs zentrieren kann. Der Vorteil dieser Lösung ist demnach in der verbesserten Führung der Ventilfeder 4 am Zentrierkörper 3 zu sehen.Deviating from this, FIG. 2 shows in an enlarged representation an alternative to the reshaping of the centering body 3 known in FIG. 1, by the tappet sliding surface 7 being bent in the direction of the valve seat body 2 in the direction of the valve spring 4 , so that the helical valve spring 4 can center in the region of the projection forming the slide slide surface 7 . The advantage of this solution can therefore be seen in the improved guidance of the valve spring 4 on the centering body 3 .

Schließlich soll abweichend von den vorangegangenen Ausfüh­ rungsformen nach Fig. 1 und 2 in der Fig. 3 eine herstell­ technisch gleichfalls einfach zu realisierende Ausführungs­ form des Zentrierkörpers 3 vorgestellt werden, die anstelle der U-förmig nach innen gerichteten Abkröpfung (vergleiche Fig. 1) nunmehr eine U-förmig nach außen verformte Abkröp­ fung zeigt, die zur Bildung der Stößelgleitfläche 7 zwischen den horizontalen Hülsenabschnitten in Richtung auf den Ven­ tilstößel 1 eingezogen ist. An die Federauflagefläche 6 schließt sich die schraubenförmige Ventilfeder 4 der Stößel­ gleitfläche 7 an. Um den Zentrierkörper 3 möglichst kurz zu halten, sind anstelle der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Querkanäle 5 nunmehr zwischen der in Richtung des Ventilstö­ ßels 1 gerichteten Abkröpfung vertikale Druckmittelkanäle 19 angeordnet, die in der offenen Ventilschaltstellung die Druckmittelverbindung zwischen dem Druckmitteleinlass- und -auslasskanal 14, 15 gewährleisten.Finally, deviating from the preceding embodiments in accordance with FIGS . 1 and 2 in FIG. 3, an embodiment of the centering body 3 that is also technically easy to implement is to be presented, which instead of the U-shaped inward bend (see FIG. 1) now shows a U-shaped outwardly bent cranking, which is formed to form the tappet sliding surface 7 between the horizontal sleeve sections in the direction of the valve tappet 1 . At the spring support surface 6 , the helical valve spring 4 of the plunger sliding surface 7 connects. In order to keep the centering body 3 as short as possible, instead of the transverse channels 5 shown in FIGS . 1 and 2, vertical pressure medium channels 19 are now arranged between the bend directed in the direction of the valve tappet 1 which, in the open valve switching position, the pressure medium connection between the pressure medium inlet and - Ensure outlet duct 14, 15.

Zusammenfassend lässt sich somit feststellen, dass der Zen­ trierkörper 3 eine multifunktionale Aufgabe mit folgenden Eigenschaften erfüllt:
In summary, it can be stated that the centering body 3 fulfills a multifunctional task with the following properties:

  • 1. Zentrieren und Führen des Ventilstößels 1 über die Stößelgleitfläche 7,1. Centering and guiding the valve tappet 1 over the tappet sliding surface 7 ,
  • 2. Abstützen und ggf. Zentrieren der Ventilfeder 4 mittels der Federauflagefläche 6,2. Support and, if necessary, center the valve spring 4 by means of the spring contact surface 6 ,
  • 3. Herstellen einer aus dem Ventilsitzkörper 2 und dem Zen­ trierkörper 3 vorgefertigten Baugruppe mittels einer Pressverbindung im Bereich der Mantelflächen des Ventil­ sitzkörpers 2 und des Zentrierkörpers 3,3. Manufacture of a prefabricated assembly from the valve seat body 2 and the Zen trier body 3 by means of a press connection in the region of the lateral surfaces of the valve seat body 2 and the centering body 3 ,
  • 4. Montageerleichterung mittels trichterförmiger Abkröpfung im Bereich der dem Ventilstößel 1 zugewandten Stirnfläche am Zentrierkörper.4. Ease of assembly by means of a funnel-shaped offset in the area of the end face facing the valve lifter 1 on the centering body.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Ventilstößel
tappet

22

Ventilsitzkörper
Valve seat body

33

Zentrierkörper
centering

44

Ventilfeder
valve spring

55

Querkanal
Querkanal

66

Federauflagefläche
Spring bearing surface

77

Stößelgleitfläche
Stößelgleitfläche

88th

Ventilgehäuse
valve housing

99

Ventilschließglied
Valve closure member

1010

Magnetanker
armature

1111

Magnetkern
magnetic core

1212

Hülse
shell

1313

Magnetspule
solenoid

1414

Druckmitteleinlasskanal
Pressure fluid inlet channel

1515

Druckmittelauslasskanal
Druckmittelauslasskanal

1616

Jochring
yoke

1717

Magnetscheibe
magnetic disk

1818

Trichteröffnung
funnel opening

1919

Druckmittelkanal
Pressure fluid channel

Claims (8)

1. Elektromagnetventil, mit einem Ventilgehäuse, das ein an einem Ventilstößel angebrachtes Ventilschließglied und einen Magnetanker aufnimmt, wobei das Ventil­ schließglied an einem rohrförmigen Ventilsitzkörper so­ wie der Magnetanker an einen Magnetkern anlegbar sind, mit einer am Magnetkern befestigten Hülse, in der der Magnetanker axial beweglich geführt ist, sowie mit ei­ ner den Umfang der Hülse umschließenden Magnetspule zur Erregung des Magnetankers in einer Schaltstellung, in der das Ventilschließglied entgegen der Wirkung einer zwischen dem Ventilstößel und dem Ventilsitzkörper an­ geordneten Ventilfeder die Druckmittelverbindung zwi­ schen wenigstens einem Druckmitteleinlasskanal und ei­ nem Druckmittelauslasskanal im Ventilgehäuse zu sperren vermag, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilstößel (1) mit seinem dem Ventilsitzkörper (2) zugewandten En­ dabschnitt in einem Zentrierkörper (3) geführt ist, der mit dem Ventilsitzkörper (2) zu einer eigenständig handhabbaren Baugruppe zusammengefasst ist, auf der sich die Ventilfeder (4) im Stirnflächenbereich des Zentrierkörpers (3) abstützt.1. Electromagnetic valve, with a valve housing which receives a valve closing member attached to a valve tappet and a magnet armature, the valve closing member being able to be placed on a tubular valve seat body like the magnet armature on a magnet core, with a sleeve fastened to the magnet core, in which the magnet armature axially is movably guided, as well as with a magnet coil enclosing the circumference of the sleeve for excitation of the magnet armature in a switching position in which the valve closing member counteracts the effect of an ordered valve spring between the valve tappet and the valve seat body on the pressure medium connection between at least one pressure medium inlet channel and one pressure medium outlet channel is able to lock in the valve housing, characterized in that the valve tappet ( 1 ) with its end section facing the valve seat body ( 2 ) is guided in a centering body ( 3 ) which, with the valve seat body ( 2 ), is self-contained constantly manageable assembly is summarized, on which the valve spring ( 4 ) is supported in the end face region of the centering body ( 3 ). 2. Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Zentrierkörper (3) die Kontur einer Hülse aufweist, die an ihrem dem Ventilstößel (1) zuge­ wandten Ende im Innendurchmesser zur Bildung einer Gleitfläche an den Außendurchmesser des Ventilstößels (1) angepasst ist.2. Solenoid valve according to claim 1, characterized in that the centering body ( 3 ) has the contour of a sleeve which is adapted at its end facing the valve lifter ( 1 ) in the inner diameter to form a sliding surface on the outer diameter of the valve lifter ( 1 ) , 3. Elektromagnetventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der hülsenförmige Zentrierkörper (3) auf einen im Außendurchmesser abgesetzten Rohrabschnitt des Ventilsitzkörpers (2) mittels einer Pressverbindung befestigt ist.3. Electromagnetic valve according to claim 1 or 2, characterized in that the sleeve-shaped centering body ( 3 ) is attached to a tubular section of the valve seat body ( 2 ) offset in the outer diameter by means of a press connection. 4. Elektromagnetventil nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche des Zentrierkörpers (3) oberhalb des Ventilsitzkörpers (2) von Querkanälen (5) durchdrungen ist, die vorzugs­ weise im Stanzverfahren hergestellt sind.4. Solenoid valve according to one of the preceding claims, characterized in that the outer surface of the centering body ( 3 ) above the valve seat body ( 2 ) of transverse channels ( 5 ) is penetrated, which are preferably made in the stamping process. 5. Elektromagnetventil nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche des Zentrierkörpers (3) am vom Ventilsitzkörper (2) ab­ gewandten Hülsenende zur Bildung einer ausreichend groß bemessenen Federauflagefläche (6) rechtwinklig zum Ven­ tilstößel (1) abgekröpft ist.5. Solenoid valve according to one of the preceding claims, characterized in that the outer surface of the centering body ( 3 ) on the valve seat body ( 2 ) from the facing sleeve end to form a sufficiently large spring support surface ( 6 ) is bent at right angles to the valve tappet ( 1 ). 6. Elektromagnetventil nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, dass sich an der Federauflagefläche (6) eine ausreichend groß bemessene Stößelgleitfläche (7) an­ schließt, die durch einen rechtwinklig zur Federaufla­ gefläche (6) abgekröpften Hülsenabschnitt gebildet ist.6. Electromagnetic valve according to claim 6, characterized in that on the spring support surface ( 6 ) a sufficiently large plunger sliding surface ( 7 ) closes, which is formed by a surface at right angles to the spring support ( 6 ) cranked sleeve section. 7. Elektromagnetventil nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Abkröpfung des Zentrierkörpers (3) im Bereich der Stößelgleitfläche (7) zur Montageer­ leichterung einen Trichter aufweist.7. Solenoid valve according to claim 6, characterized in that the offset of the centering body ( 3 ) in the region of the tappet sliding surface ( 7 ) for ease of assembly has a funnel. 8. Elektromagnetventil nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierkör­ per (3) durch Tiefziehen von Dünnblech hergestellt ist.8. Solenoid valve according to one of the preceding claims, characterized in that the centering body is produced by ( 3 ) by deep drawing thin sheet.
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