DE102007027184A1 - magnetic valve - Google Patents

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DE200710027184
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Inventor
Philipp Scharf
Reinhard Fink
Klaus Heyer
Joerg Fricke-Schmidt
Florian Rispler
Elmar Vier
Dietmar Kratzer
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Magnetventil mit einer Magnetbaugruppe und einer Ventilpatrone (5), die einen Ventileinsatz (22), ein innerhalb des Ventileinsatzes (22) beweglich geführtes Schließelement (7) und einen Ventilkörper (10) umfasst, wobei zwischen einem Fluideinlass (27) und einem Fluidauslass (26) ein Hauptventil angeordnet ist, das ein mit dem Schließelement (7) verbundenes Hauptdichtelement (7.1) und einen im Ventilkörper (10) angeordneten Hauptventilsitz (12) aufeist, wobei eine von der Magnetbaugruppe erzeugte Magnetkraft das Schließelement (7) in Richtung Ventilkörper (10) bewegt, wodurch das Hauptdichtelement (7.1) dichtend in den Hauptventilsitz (12) eintaucht, und wobei in einem Bypass zum Hauptventil konzentrisch zur Hauptventilachse (1.1) ein Rückschlagventil (25) angeordnet ist, das ein Dichtelement (11) und einen Ventilsitz aufweist. Erfindungsgemäß ist der Ventilkörper (10) als Hülse ausgeführt, in welcher das Dichtelement (11) des Rückschlagventils (25) axial beweglich geführt ist, wobei der Hauptventilsitz (12) mit einer Durchgangsöffnung an einem haubenförmigen Ende der Ventilkörperhülse (10) angeordnet ist und wobei das Dichtelement (11) des Rückschlagventils dichtend mit dem Ventilsitz zusammenwirkt, der durch einen Rand (20) der an diesem Ende offenen Ventilkörperhülse (10) gebildet ist.The invention relates to a solenoid valve having a magnet assembly and a valve cartridge (5), which comprises a valve insert (22), a closing element (7) movably guided inside the valve insert (22) and a valve body (10), between a fluid inlet (27). and a fluid outlet (26) having a main valve arranged thereon having a main seal member (7.1) connected to the closure member (7) and a main valve seat (12) disposed in the valve body (10), a magnetic force generated by the magnet assembly engaging the closure member (7). in the direction of the valve body (10) moves, whereby the main sealing element (7.1) sealingly immersed in the main valve seat (12), and wherein in a bypass to the main valve concentric with the main valve axis (1.1) a check valve (25) is arranged, which is a sealing element (11) and a valve seat. According to the invention, the valve body (10) is designed as a sleeve, in which the sealing element (11) of the check valve (25) is guided axially movable, wherein the main valve seat (12) is arranged with a through hole at a hood-shaped end of the valve body sleeve (10) and wherein the sealing element (11) of the check valve sealingly cooperates with the valve seat, which is formed by an edge (20) of the open at this end valve body sleeve (10).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Magnetventil nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1.The The invention relates to a solenoid valve according to the species of the independent Patent claim 1.

Ein herkömmliches Magnetventil, insbesondere für ein Hydraulikaggregat, welches beispielsweise in einem Antiblockiersystem (ABS) oder einem Antriebsschlupfregelsystem (ASR-System) oder einem elektronischen Stabilitätsprogrammsystem (ESP-System) eingesetzt wird, ist in 1 dargestellt. Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst das herkömmliches Magnetventil 1, das beispielsweise als stromlos offenes Regelventil ausgeführt ist, eine Magnetbaugruppe 2 zur Erzeugung eines Magnetflusses, die einen Gehäusemantel 2.1, einen Wicklungsträger 2.2, eine Spulenwicklung 2.3 und eine Abdeckscheibe 2.4 umfasst, und eine Ventilpatrone 5', die eine Kapsel 5.1, einen mit der Kapsel über eine Dichtschweißung 4 verbundenen Ventileinsatz 22, einen Anker 6 mit einem als Stößel ausgeführten ersten Schließelement 7' und eine Rückstellfeder 8 umfasst. Die Magnetbaugruppe 2 erzeugt eine Magnetkraft, die den längsbeweglichen Anker 6 mit dem als Stößel ausgeführten ersten Schließelement 7' entgegen der Kraft der Rückstellfeder 8 gegen den Ventileinsatz 22 bewegt. Die auf den Wicklungsträger 2.2 gewickelte Spulenwicklung 2.3 bildet eine elektrische Spule, die über elektrische Anschlüsse 2.5 ansteuerbar ist. Der Ventileinsatz 22 leitet den von der Magnetbaugruppe 2 über die Abdeckscheibe 2.4 eingeleiteten Magnetfluss axial über einen Luftspalt 3 in Richtung Anker 6. Durch Bestromung der Spulenwicklung 2.3 über die elektrischen Anschlüsse 2.5 und den dadurch erzeugten Magnetfluss wird der Anker 6 entgegen der Kraft der Rückstellfeder 8 gegen den Ventileinsatz 22 bewegt.A conventional solenoid valve, in particular for a hydraulic unit, which is used for example in an anti-lock braking system (ABS) or a traction control system (ASR system) or an electronic stability program system (ESP system) is in 1 shown. How out 1 can be seen, includes the conventional solenoid valve 1 , which is designed for example as a normally open control valve, a magnetic assembly 2 for generating a magnetic flux comprising a housing jacket 2.1 , a winding carrier 2.2 , a coil winding 2.3 and a cover 2.4 includes, and a valve cartridge 5 ' containing a capsule 5.1 , one with the capsule via a sealing weld 4 connected valve insert 22 , an anchor 6 with a designed as a ram first closing element 7 ' and a return spring 8th includes. The magnet assembly 2 generates a magnetic force that drives the longitudinally movable armature 6 with the executed as a ram first closing element 7 ' against the force of the return spring 8th against the valve insert 22 emotional. The on the winding carrier 2.2 wound coil winding 2.3 forms an electrical coil, which has electrical connections 2.5 is controllable. The valve insert 22 directs the from the magnet assembly 2 over the cover 2.4 introduced magnetic flux axially across an air gap 3 towards the anchor 6 , By energizing the coil winding 2.3 over the electrical connections 2.5 and the magnetic flux generated thereby becomes the armature 6 against the force of the return spring 8th against the valve insert 22 emotional.

Zudem nimmt der Ventileinsatz 22 den so genannten Ventilkörper 10' auf, der einen Hauptventilsitz 12' umfasst, in welchen das als Stößel ausgeführte erste Schließelement 7' über ein als Dichtkalotte ausgeführtes Hauptdichtelement 7.1' dichtend eintaucht, um die Dichtfunktion des Magnetventils 1 umzusetzen. Zur Verstemmung mit einem Fluidblock 18 an einem Verstemmbereich 18.1, ist an den Ventileinsatz 22 ein Verstemmflansch 9 angeformt. Wie weiter aus 1 ersichtlich ist, umfasst das herkömmliche Magnetventil 1 ein exzentrisch angeordnetes Rückschlagventil 30, das eine richtungsorientierte Durchflussfunktion ausführt. Als wesentliche Teile umfasst das Rückschlagventil 30 des herkömmlichen Magnetventils 1 ein bewegliches Dichtelement 32, einen in einem Rückschlagventilsitzträger 31 angeordneten Dichtsitz 34 und eine Hubbegrenzung bzw. Anlage, die hier von einem Flachfilter 33 gebildet wird, um den maximalen Hub des beweglichen Dichtelements 32 zu begrenzen. Das exzentrisch zu der Ventilhauptachse 1.1 positionierte Rückschlagventil 30 weist in der Regel eine Kugel-Hohlkegel-Form auf, d. h. das Dichtelement 32 ist als Kugel ausgeführt und der im Rückschlagventilsitzträger 31 angeordnete Dichtsitz 34 weist eine Hohlkegelform auf. Der als Kunststoffeinsatz ausgeführte Rückschlagventilsitzträger 31 des Hohlkegels 34 dient zusätzlich zur Abdichtung zum umgebenden Fluidblock 18, zur Abdichtung zum Ventilkörper 10' und zur Aufnahme eines Ringfilters 35 und des Flachfilters 33.In addition, the valve insert takes 22 the so-called valve body 10 ' on having a main valve seat 12 ' comprises, in which the designed as a ram first closing element 7 ' via a main sealing element designed as a sealing cap 7.1 'immersed sealing to the sealing function of the solenoid valve 1 implement. For caulking with a fluid block 18 at a caulking area 18.1 , is at the valve core 22 a caulking flange 9 formed. How farther 1 can be seen, includes the conventional solenoid valve 1 an eccentrically arranged check valve 30 that performs a directional flow function. As essential parts includes the check valve 30 of the conventional solenoid valve 1 a movable sealing element 32 , one in a check valve seat carrier 31 arranged sealing seat 34 and a Hubbegrenzung or plant, here by a flat filter 33 is formed to the maximum stroke of the movable sealing element 32 to limit. The eccentric to the valve main axis 1.1 positioned check valve 30 As a rule, it has a ball-hollow cone shape, ie the sealing element 32 is designed as a ball and in the check valve seat carrier 31 arranged sealing seat 34 has a hollow cone shape. The designed as a plastic insert check valve seat carrier 31 of the hollow cone 34 serves in addition to the seal to the surrounding fluid block 18 , for sealing to the valve body 10 ' and for receiving a ring filter 35 and the flat filter 33 ,

Zudem wird in der europäischen Patentanmeldung EP 1 101 678 A1 ein Magnetventil mit einem Rückschlagventil beschrieben. Das beschriebene Magnetventil umfasst ein zwischen einem Fluideinlass und einem Fluidauslass angeordnetes Hauptventil, das ein Hauptdichtelement und einen in einem Ventilkörper angeordneten Hauptventilsitz aufweist, und ein im Bypass zum Hauptventil konzentrisch zur Hauptventilachse angeordnetes Rückschlagventil, das ein Dichtelement und einen Ventilsitz aufweist. Der Ventilsitz ist in einem als Kunststoffeinsatz ausgeführten Ventilbauteil angeordnet, in dem das Dichtelement in einer kreiszylindrischen Ausnehmung aufgenommen ist. Das Ventilbauteil dient zusätzlich zur Abdichtung zum umgebenden Fluidaggregat, zur Abdichtung im Ventilkörper und zur Aufnahme eines Ringfilters und eines Flachfilters.In addition, in the European patent application EP 1 101 678 A1 a solenoid valve with a check valve described. The described solenoid valve comprises a main valve arranged between a fluid inlet and a fluid outlet, which has a main sealing element and a main valve seat arranged in a valve body, and a non-return valve arranged in bypass to the main valve concentric with the main valve axis and having a sealing element and a valve seat. The valve seat is arranged in a valve component designed as a plastic insert, in which the sealing element is received in a circular cylindrical recess. The valve member additionally serves to seal the surrounding fluid aggregate, to seal in the valve body and to receive a ring filter and a flat filter.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das erfindungsgemäße Magnetventil mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass ein Ventilkörper als Hülse ausgeführt ist, in welcher ein Dichtelement eines Rückschlagventils axial beweglich geführt ist. Der Hauptventilsitz ist mit einer Durchgangsöffnung an einem haubenförmigen Ende der Ventilkörperhülse angeordnet, und das Dichtelement des Rückschlagventils wirkt dichtend mit einem Ventilsitz zusammen, der durch einen Rand der an diesem Ende offenen Ventilkörperhüllse gebildet wird.The inventive solenoid valve with the features of the independent claim 1 has in contrast the advantage that a valve body designed as a sleeve is, in which a sealing element of a check valve is guided axially movable. The main valve seat is with a passage opening on a dome-shaped End of the valve body sleeve arranged, and the Sealing element of the check valve has a sealing effect Valve seat joined by an edge of the open at this end Valve body shell is formed.

Durch die Ausnutzung der Innenbohrung des Ventilkörpers und die bewegliche Führung des Dichtelement innerhalb des Ventilkörpers können die axialen Abmessungen der Ventilpatrone bzw. des Magnetventils in vorteilhafter Weise verkleinert werden, wobei der Ventilkörper in Verbindung mit dem beweglichen Dichtelement zusätzlich die Rückschlagventilfunktion übernimmt. Durch die Nutzung des überstehenden Ventilkörpers als Dichtpartner des Dichtelements ist die Dichtfunktion des Rückschlagventils wenig abhängig von sonstigen Teile- oder Montagetoleranzen und reduziert durch den geringeren gegenseitigen Abstimmungs- und Genauigkeitsbedarf in vorteilhafter Weise die Herstellkosten bzw. erhöht die Robustheit der Rückschlagventilfunktion.By the utilization of the inner bore of the valve body and the movable guidance of the sealing element within the valve body can the axial dimensions of the valve cartridge or the Solenoid valve be reduced in an advantageous manner, the Valve body in conjunction with the movable sealing element additionally the check valve function takes over. By using the protruding valve body as a sealing partner of the sealing element, the sealing function of the check valve is little depending on other part or assembly tolerances and reduced due to the lower mutual need for coordination and accuracy in Advantageously, the manufacturing costs or increases the Robustness of the check valve function.

Außerdem wird durch die erfindungsgemäße Ausführung des Magnetventils die Symmetrie der Ventilpatrone erhöht, wodurch sich Vorteile bei der Montage und Weiterverarbeitung ergeben. Durch die vollständige Integration der Rückschlagventilfunktion in die Ventilpatrone können die Fertigungs- bzw. Montagevorgänge im Vergleich mit Konstruktionen vereinfacht werden, die erst in Verbindung mit dem umgebenden Fluidblock die Rückschlagventilfunktion ermöglichen. Des Weiteren kann durch die zentrische Anordnung der Rückschlagventilfunktion das Magnetventil vereinfacht und die radialen Abmessungen können ebenfalls verkleinert werden, wodurch sich durch die verkleinerten wirksamen Druckflächen Vorteile bei der Montage und bei der Beanspruchung des umgebenden Fluidblocks ergeben. Zudem kann ein umgebendes Ventilbauelement, welches das Magnetventil im unteren Bereich abschließt stark vereinfacht werden, da es in vorteilhafter Weise nur noch unbewegliche Dichtstellen umfasst und zwei Filterfunktionen ausführt. Dadurch ergeben sich Vorteile bei der Robustheit und damit Möglichkeiten zur Qualitätssteigerung bzw. zur Kostenersparnis bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Magnetventils.In addition, by the inventive Design of the solenoid valve increases the symmetry of the valve cartridge, which results in advantages during assembly and further processing. By fully integrating the check valve function into the valve cartridge, the manufacturing or assembly operations can be simplified in comparison with designs that enable the check valve function only in conjunction with the surrounding fluid block. Furthermore, the centric arrangement of the check valve function simplifies the solenoid valve and the radial dimensions can also be reduced, which results in advantages in the assembly and in the stress of the surrounding fluid block due to the reduced effective pressure surfaces. In addition, a surrounding valve component, which closes off the solenoid valve in the lower region, can be greatly simplified, since it advantageously comprises only immobile sealing points and performs two filter functions. This results in advantages in terms of robustness and thus opportunities for increasing the quality and cost savings in the production of the solenoid valve according to the invention.

Die Ventilkörperhülse und das Dichtelement können beispielsweise als Metallkomponenten ausgeführt werden, wodurch sich über die Lebensdauer die Verschleißfestigkeit gegenüber Elastomer-Dichtungskomponenten erhöht. Gleichzeitig wird durch die metalli schen Dichtungskomponenten eine Hysterese verringert, die bei einer Ausführung mit Elastomer-Dichtungskomponenten üblicherweise auftritt.The Valve body sleeve and the sealing element can for example, as metal components, resulting in wear resistance over the lifetime increased compared to elastomer seal components. At the same time by the metalli's sealing components a Hysteresis is reduced, which in a design with elastomeric seal components usually occurs.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Magnetventils möglich.By those listed in the dependent claims Measures and developments are advantageous improvements of the specified in the independent claim 1 solenoid valve possible.

Besonders vorteilhaft ist, dass ein Dichtbereich des Dichtelements als Kegel oder Kugel ausgeführt ist, und der Rand der Ventilkörperhüllse als Kreiskante oder Hohlkegel oder Hohlkugel ausgeführt ist. Durch die Abdichtung des als Kegel ausgeführten Dichtbereichs auf einem als Kreiskante ausgeführten Rand der Ventilkörperhülse kann die Dichtheit, insbesondere bei kleinen Differenzdrücken, gegenüber rein axial abdichtenden Rückschlagventil-Konstruktionen erhöht werden. Bei Bedarf können alternative Formen des Dichtbereichs bzw. der Ventilkörperhülse verwendet werden, wenn diese für die gewünschten Anwendungen zweckmäßiger sind.Especially It is advantageous that a sealing region of the sealing element as a cone or ball is executed, and the edge of the valve body shell designed as a circular edge or hollow cone or hollow sphere is. By sealing the sealing area designed as a cone on an edge of the valve body sleeve designed as a circular edge can the tightness, especially at low differential pressures, compared to purely axially sealing check valve constructions increase. If necessary, alternative forms the sealing area or the valve body sleeve used if these are for the desired applications are more appropriate.

In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Magnetventils ist das Dichtelement als rotationssymmetrischer Stempel ausgeführt, der einen im Wesentlichen innerhalb der Ventilkörperhülse angeordneten Führungsschaft und einen mit dem Führungsschaft verbundenen Dichtbereich umfasst. Der Stempel weist eine Innenbohrung auf, durch die im geschlossenen Zustand des Rückschlagventils die Hauptströmung des Fluids zum Hauptventilsitz strömt. Zudem weist die Ventilkörperhülse mindestens eine Radialbohrung auf, die im geöffneten Zustand des Rückschlagventils eine Bypassströmung des Fluids ermöglicht. Innerhalb der Ventilkörperhülse ist der Führungsschaft des Dichtelements durch eine Dichtung radial geführt. Der Dichtbereich des Dichtelements wird von der Hauptströmung des Fluids dichtend gegen den Rand der Ventilkörperhülse gedrückt und wird von der Bypassströmung des Fluids, die eine zur Hauptströmung entgegengesetzte Strömungsrichtung aufweist, vom Rand der Ventilkörperhülse gelöst, wodurch das Rückschlagventil geöffnet wird. Die Dichtung ist beispielsweise als O-Ring, der im oberen Bereich des Führungsschaftes angeordnet ist, oder als Nutring ausgeführt.In Embodiment of the solenoid valve according to the invention the sealing element is designed as a rotationally symmetrical stamp, the one substantially within the valve body sleeve arranged guide shaft and one connected to the guide shaft Includes sealing area. The punch has an internal bore, through in the closed state of the check valve the Main flow of the fluid to the main valve seat flows. In addition, the valve body sleeve has at least one Radial bore on, in the open state of the check valve allows a bypass flow of the fluid. Within the valve body sleeve is the guide shaft of the sealing element guided radially by a seal. Of the Sealing area of the sealing element is separated from the main flow the fluid sealing against the edge of the valve body sleeve is pressed by the bypass flow of the fluid, the one opposite to the main flow flow direction has, detached from the edge of the valve body sleeve, whereby the check valve is opened. The seal For example, as an O-ring, which is in the upper part of the guide shaft is arranged, or designed as a grooved ring.

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Magnetventils trägt ein Ventilbauelement einen Ringfilter und/oder einen Flachfilter und dichtet die Bypassströmung über eine erste Dichtlippe zum Ventilkörper und über eine zweite Dichtlippe zum Fluidblock ab.In further embodiment of the solenoid valve according to the invention a valve component carries a ring filter and / or a Flat filter and seals the bypass flow over a first sealing lip to the valve body and over a second sealing lip to the fluid block.

Das Ventilbauelement kann kraftschlüssig oder formschlüssig auf den Ventileinsatz montiert werden und dichtet an der Montagestelle die Ventilpatrone zur Umgebung ab.The Valve component can be positively or positively mounted on the valve core and seals at the mounting location the valve cartridge to the environment.

In weiterer Ausgestaltung des Magnetventils weist der Führungsschaft am oberen Ende eine den Nutring übergreifende Wulst auf, die im geöffneten Zustand des Rückschlagventils auf dem Nutring aufliegt und den Hub des Dichtelements begrenzt. Alternativ kann der Hub des Dichtelements durch entsprechende geometrische Formpaarungen des Führungsschaftes und der Ventilkörperhülse, wie beispielsweise durch entsprechende Stufen, Schultern usw., oder durch den Flachfilter begrenzt werden.In further embodiment of the solenoid valve, the guide shaft at the upper end of the groove ring cross bead, in the open state of the check valve rests on the U-ring and limits the stroke of the sealing element. Alternatively, the stroke of the sealing element by appropriate geometric Moldings of the guide shaft and the valve body sleeve, such as by appropriate levels, shoulders, etc., or be limited by the flat filter.

Die erfindungsgemäße Ausführung des Magnetventils ermöglicht in vorteilhafter Weise geringere Außendimensionen und damit einen geringeren radialem und axialen Platzbedarf, einen nahezu symmetrischen Aufbau und eine Teileintegration von Funktionen, d. h. Bauteile übernehmen mehrere Funktionen.The Inventive embodiment of the solenoid valve advantageously allows smaller external dimensions and thus a smaller radial and axial space, a almost symmetrical structure and part integration of functions, d. H. Components take over several functions.

Vorteilhafte, nachfolgend beschriebene Ausführungsformen der Erfindung sowie die zu deren besserem Verständnis oben erläuterten, herkömmlichen Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.Advantageous, Embodiments of the invention described below as well as those explained above for their better understanding, conventional embodiments are in the Drawings shown. In the drawings, like reference numerals designate Components or elements that perform the same or analog functions.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines herkömmlichen Magnetventils mit einer Rückschlagventilfunktion. 1 shows a schematic sectional view Position of a conventional solenoid valve with a check valve function.

2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung der erfindungswesentlichen Komponenten eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Magnetventils mit einer Rückschlagventilfunktion. 2 shows a schematic sectional view of the invention essential components of a first embodiment of a solenoid valve according to the invention with a check valve function.

3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung der erfindungswesentlichen Komponenten eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Magnetventils mit einer Rückschlagventilfunktion. 3 shows a schematic sectional view of the invention essential components of a second embodiment of a solenoid valve according to the invention with a check valve function.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Wie aus 2 und 3 ersichtlich ist, weist ein erfindungsgemäßes Magnetventil eine Ventilpatrone 5 auf, die einen Ventileinsatz 22, ein innerhalb des Ventileinsatzes 22 beweglich geführtes Schließelement 7 und einen als Hülse ausgeführten Ventilkörper 10 umfasst. Zwischen einem Fluideinlass 27 und einem Fluidauslass 26 ist ein Hauptventil angeordnet, das ein an das Schließelement 7 angeformtes Hauptdichtelement 7.1 und einen an einem haubeförmigen oberen Ende der Ventilkörperhülse 10 angeordneten Hauptventilsitz 12 mit einer Durchgangsöffnung aufweist. Das Schließelement 7 wird durch eine von einer nicht dargestellten Magnetbaugruppe erzeugten Magnetkraft in Richtung des Ventilkörpers 10 bewegt, wodurch das Hauptdichtelement 7.1 dichtend in den Hauptventilsitz 12 eintaucht, so dass ein Hauptfluidstrom, der von unten gegen das beispielsweise als Dichtkalotte ausgeführte Hauptdichtelement 7.1 drückt, geregelt werden kann. Bei einer Ausführung als stromlos offenes Magnetventil hält eine Rückstellfeder den Hauptventilsitz 12 im stromlosen Zustand geöffnet. Ein in einem Bypass zum Hauptventil konzentrisch zur Hauptventilachse 1.1 angeordnetes Rückschlagventil 25 weist ein innerhalb der Ventilkörperhülse 10 axial beweglich geführtes Dichtelement 11 und einen Ventilsitz auf, der durch einen unteren Rand 20 der an diesem Ende offenen Ventilkörperhülse 10 gebildet wird.How out 2 and 3 it can be seen, a solenoid valve according to the invention has a valve cartridge 5 put on a valve core 22 , one inside the valve core 22 movably guided closing element 7 and a valve body designed as a sleeve 10 includes. Between a fluid inlet 27 and a fluid outlet 26 a main valve is arranged, which connects to the closing element 7 molded main sealing element 7.1 and one at a hood-shaped upper end of the valve body sleeve 10 arranged main valve seat 12 having a passage opening. The closing element 7 is caused by a magnetic force generated by a magnetic assembly, not shown, in the direction of the valve body 10 moves, causing the main sealing element 7.1 sealing in the main valve seat 12 dips, so that a main fluid flow, from below against the running example, as a sealing dome main sealing element 7.1 presses, can be regulated. In one embodiment, as a normally open solenoid valve holds a return spring the main valve seat 12 opened in the de-energized state. One in a bypass to the main valve concentric with the main valve axis 1.1 arranged check valve 25 has a inside of the valve body sleeve 10 axially movably guided sealing element 11 and a valve seat on, passing through a lower edge 20 the open at this end valve body sleeve 10 is formed.

Die nicht dargestellte Magnetbaugruppe, welche die Magnetkraft und den Magnetfluss erzeugt, um das Schließelement 7 bei Bestromung gegen den Ventilkörper 10 zu bewegen, kann analog zu der in 1 dargestellten Magnetbaugruppe 2 ausgeführt sein, und einen Gehäusemantel 2.1, einen Wicklungsträger 2.2, eine Spulenwicklung 2.3 und eine Abdeckscheibe 2.4 umfassen, wobei die auf den Wicklungsträger 2.2 gewickelte Spulenwicklung 2.3 eine elektrische Spule bildet, die über elektrische Anschlüsse 2.5 ansteuerbar ist.The magnetic assembly, not shown, which generates the magnetic force and the magnetic flux to the closing element 7 when energized against the valve body 10 to move, analogous to the in 1 shown magnet assembly 2 be executed, and a housing shell 2.1 , a winding carrier 2.2 , a coil winding 2.3 and a cover 2.4 include, the on the winding support 2.2 wound coil winding 2.3 forms an electrical coil, which has electrical connections 2.5 is controllable.

Wie aus 2 und 3 weiter ersichtlich ist, ist das Dichtelement als rotationssymmetrischer Stempel 11 ausgeführt, der einen im Wesentlichen innerhalb der Ventilkörperhülse 10 angeordneten Führungsschaft 11.1 und einen mit dem Führungsschaft 11.1 verbundenen Dichtbereich 11.2 umfasst, wobei der Stempel 11 eine Innenbohrung 13 aufweist, durch welche im geschlossenen Zustand des Rückschlagventils 25 die Hauptströmung des Fluids zum Hauptventilsitz 12 strömt. Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen ist der Stempel 11 einstückig ausgeführt, so dass der als Kegel ausgeführte Dichtbereich 11.2 an den Führungsschaft 11.1 angeformt ist. Der untere Rand 20 der Ventilkörperhülse 10 ist beispielhaft als Kreiskante ausgeführt. Durch die Abdichtung des als Kegel ausgeführten Dichtbereichs 11.2 auf dem als Kreiskante ausgeführten unteren Rand 20 der Ventilköperhülse 10 kann die Dichtheit des Rückschlagventils 25 vor allem bei kleinen Differenzdrücken gegenüber rein axial abdichtenden Rückschlagventil-Konstruktionen verbessert werden. Alternativ kann der Dichtbereich 11.2 des Dichtelements 11 als Kugel und der untere Rand 20 als Hohlkegel oder Hohlkugel ausgeführt werden. Zudem weist die Ventilkörperhülse 10 mehrere Radialbohrungen 15 auf, die im geöffneten Zustand des Rückschlagventils 25 eine Bypassströmung 28 des Fluids ermöglichen. Innerhalb der Ventilkörperhülse 10 wird der Führungsschaft 11.1 des Dichtelements 11 durch eine Dichtung radial geführt. Von der Hauptströmung des Fluids wird der Dichtbereich 11.2 des Dichtelements 11 dichtend gegen den unteren Rand 20 der Ventilkörperhülse 10 gedrückt, und von der Bypassströmung 28 des Fluids, die eine zur Hauptströmung entgegengesetzte Strömungsrichtung aufweist, wird der Dichtbereich 11.2 des Dichtelements 11 vom unteren Rand 20 der Ventilkörperhülse 10 gelöst. Im ersten Ausführungsbeispiel gemäß 2 ist die Dichtung als Nutring 14 ausgeführt, und im zweiten Ausführungsbeispiel gemäß 3 ist die Dichtung als O-Ring 14a ausgeführt, der im oberen Bereich des Führungsschaftes 11.1 angeordnet ist.How out 2 and 3 can be further seen, the sealing element is a rotationally symmetrical stamp 11 running, one substantially within the valve body sleeve 10 arranged leadership 11.1 and one with the leadership 11.1 connected sealing area 11.2 includes, wherein the stamp 11 an inner bore 13 having, by which in the closed state of the check valve 25 the main flow of fluid to the main valve seat 12 flows. In the illustrated embodiments, the stamp 11 made in one piece, so that the designed as a cone sealing area 11.2 to the leadership 11.1 is formed. The bottom edge 20 the valve body sleeve 10 is exemplified as a circular edge. By sealing the sealing area designed as a cone 11.2 on the bottom edge running as a circle edge 20 the valve body sleeve 10 can the tightness of the check valve 25 be improved especially with small differential pressures against purely axially sealing check valve constructions. Alternatively, the sealing area 11.2 of the sealing element 11 as a ball and the bottom edge 20 be executed as a hollow cone or hollow sphere. In addition, the valve body sleeve 10 several radial bores 15 on, in the open state of the check valve 25 a bypass flow 28 allow the fluid. Inside the valve body sleeve 10 becomes the leadership 11.1 of the sealing element 11 radially guided by a seal. From the main flow of the fluid becomes the sealing area 11.2 of the sealing element 11 sealing against the bottom edge 20 the valve body sleeve 10 pressed, and from the bypass flow 28 of the fluid having a direction of flow opposite to the main flow becomes the sealing area 11.2 of the sealing element 11 from the bottom 20 the valve body sleeve 10 solved. In the first embodiment according to 2 is the seal as a groove ring 14 executed, and in the second embodiment according to 3 is the seal as an O-ring 14a running in the upper part of the guide shaft 11.1 is arranged.

Im unteren Bereich wird das erfindungsgemäße Magnetventil durch ein Ventilbauelement 24 begrenzt, das einen Ringfilter 16 und einen Flachfilter 21 trägt. Zudem dichtet das Ventilbauelement 24 die Bypassströmung über eine erste Dichtlippe 17 zum Ventilkörper 10 und über eine zweite Dichtlippe 24.2 zum Fluidblock 18 ab. Das Ventilbauelement 24 ist kraftschlüssig oder formschlüssig auf den Ventileinsatz 22 montiert und dichtet an der Montagestelle 23 die Ventilpatrone 5 zur Umgebung ab.In the lower part of the solenoid valve according to the invention by a valve member 24 limited, the one ring filter 16 and a flat filter 21 wearing. In addition, the valve component seals 24 the bypass flow via a first sealing lip 17 to the valve body 10 and a second sealing lip 24.2 to the fluid block 18 from. The valve component 24 is non-positive or positive fit on the valve core 22 mounted and sealed at the mounting point 23 the valve cartridge 5 to the environment.

2 zeigt auf der linken Bildhälfte das erste Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Magnetventils mit dem Rückschlagventil 25 in einer Offen-Stellung, und zeigt auf der rechten Bildhälfte das erfindungsgemäße Magnetventil mit dem Rückschlagventil 25 in einer Geschlossen-Stellung. Der neu gestaltete Ventilkörper 10 in Hülsenform wird genutzt, um das axial bewegliche Dichtelement 11 aufzunehmen. Das mit Innenbohrung 13 ausgeführte Dichtelement 11 lässt den üblichen Hauptfluidstrom zum Hauptventilsitz 12 zu und dichtet mit seinem als Kegel ausgeführten Dichtbereich 11.2, der alternativ eine bombierte Form, eine Kugelform, eine Freiform usw. aufweisen kann, auf dem unteren Rand 20 bzw. der Innenkante des Ventilkörpers 10 ab. Radial wird dieses Dichtelement 11 durch eine als Nutring 14 ausgeführte Dichtung geführt, welche die axiale Bewegung des Dichtelements 11 ohne Verlust der Dichtheit zulässt. Die als Nutring 14 ausgeführte Dichtung ist durch Form oder Material druckunterstützt und bildet zusätzlich den Hubanschlag für den mit einem Wulst 19 zur Hubbegrenzung ausgeführten Führungsschaft 11.1 des Dichtelements 11, wobei die Wulst 19 den Nutring 14 übergreift und in der Offen-Stellung des Rückschlagventils 25 auf dem Nutring 14 aufliegt, wie aus der linken Bildhälfte von 2 ersichtlich ist. Ist das Rückschlagventil 25 und damit das Dichtelement 11 in der Offen-Stellung, dann kann das Betriebsfluid durch die Radialbohrungen 15 des Ventilkörpers 10, die runde oder andere strömungsgünstige Formen aufweisen können, gemäß den Bypassströmungspfeilen 28 abfließen. Die umgekehrte Flussrichtung des Hauptfluidstroms drückt das Dichtelement 11 in die auf der rechten Bildhälfte dargestellte Geschlossen-Stellung. 2 shows on the left half of the first embodiment of the solenoid valve according to the invention with the check valve 25 in an open position, and shows on the right half of the invention solenoid valve according to the invention with the check valve 25 in a closed position. The newly designed valve body 10 in sleeve form is used to the axially movable sealing element 11 on increase. The with internal bore 13 executed sealing element 11 leaves the usual main fluid flow to the main valve seat 12 to and seals with its executed as a cone sealing area 11.2 which may alternatively have a cambered shape, a spherical shape, a freeform, etc., on the lower edge 20 or the inner edge of the valve body 10 from. Radial is this sealing element 11 through a groove ring 14 executed seal, which the axial movement of the sealing element 11 without loss of tightness. The as a grooved ring 14 executed seal is pressure-supported by form or material and also forms the stroke stop for the with a bead 19 for guiding limitation executed guiding stem 11.1 of the sealing element 11 , where the bead 19 the groove ring 14 engages and in the open position of the check valve 25 on the grooved ring 14 rests, as from the left half of 2 is apparent. Is the check valve 25 and thus the sealing element 11 in the open position, then the operating fluid through the radial bores 15 of the valve body 10 , which may have round or other streamlined shapes, according to the bypass flow arrows 28 flow away. The reverse flow direction of the main fluid flow presses the sealing element 11 in the closed position shown on the right half of the picture.

3 zeigt auf der linken Bildhälfte das zweite Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Magnetventils mit dem Rückschlagventil 25 in der Offen-Stellung, und zeigt auf der rechten Bildhälfte das erfindungsgemäße Magnetventil mit dem Rückschlagventil 25 in der Geschlossen-Stellung. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Magnetventils ist die Dichtung zur radialen Führung des Dichtelements 11 als O-Ring 14a ausgeführt, der die axiale Bewegung des Dichtelements 11 ohne Verlust der Dichtheit zulässt. Der Hub des Dichtelements 11 kann bei diesem Ausführungsbeispiel durch entsprechende geometrische Formpaarungen des Führungsschaftes 11.1 und der Ventilkörperhülse 10 oder durch den Flachfilter 21 begrenzt werden. Die geometrischen Formpaarungen können beispielsweise als Stufen, Schultern usw. ausgeführt werden. Analog zum ersten Ausführungsbeispiel gemäß 2 kann das Betriebsfluid in der Offen-Stellung des Rückschlagventils 25 durch die Radialbohrungen 15 des Ventilkörpers 10 gemäß den Bypassströmungspfeilen 28 abfließen. Die umgekehrte Flussrichtung des Hauptfluidstroms drückt das Dichtelement 11 in die auf der rechten Bildhälfte dargestellte Geschlossen-Stellung. 3 shows on the left half of the second embodiment of the solenoid valve according to the invention with the check valve 25 in the open position, and shows on the right half of the invention the solenoid valve according to the invention with the check valve 25 in the closed position. In contrast to the first embodiment of the solenoid valve according to the invention, the seal for radial guidance of the sealing element 11 as an O-ring 14a executed, the axial movement of the sealing element 11 without loss of tightness. The stroke of the sealing element 11 can in this embodiment by corresponding geometric shape pairings of the guide shaft 11.1 and the valve body sleeve 10 or through the flat filter 21 be limited. The geometric shape pairings can be performed, for example, as steps, shoulders, etc. Analogous to the first embodiment according to 2 can the operating fluid in the open position of the check valve 25 through the radial bores 15 of the valve body 10 according to the bypass flow arrows 28 flow away. The reverse flow direction of the main fluid flow presses the sealing element 11 in the closed position shown on the right half of the picture.

Das erfindungsgemäße Magnetventil weist in vorteilhafter Weise geringere Außendimensionen und damit einen geringeren radialem und axialen Platzbedarf einen nahezu symmetrischen Aufbau und eine Teileintegration von Funktionen auf.The inventive solenoid valve has in an advantageous Way smaller outer dimensions and thus a smaller radial and axial space requirements a nearly symmetrical structure and Partial integration of functions.

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Claims (10)

Magnetventil mit einer Magnetbaugruppe und einer Ventilpatrone (5), die einen Ventileinsatz (22), ein innerhalb des Ventileinsatzes (22) beweglich geführtes Schließelement (7) und einen Ventilkörper (10) umfasst, wobei zwischen einem Fluideinlass (27) und einem Fluidauslass (26) ein Hauptventil angeordnet ist, das ein mit dem Schließelement (7) verbundenes Hauptdichtelement (7.1) und einen im Ventilkörper (10) angeordneten Hauptventilsitz (12) aufweist, wobei eine von der Magnetbaugruppe erzeugte Magnetkraft das Schließelement (7) in Richtung Ventilkörper (10) bewegt, wodurch das Hauptdichtelement (7.1) dichtend in den Hauptventilsitz (12) eintaucht, und wobei in einem Bypass zum Hauptventil konzentrisch zur Hauptventilachse (1.1) ein Rückschlagventil (25) angeordnet ist, das ein Dichtelement (11) und einen Ventilsitz aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (10) als Hülse ausgeführt ist, in welcher das Dichtelement (11) des Rückschlagventils (25) axial beweglich geführt ist, wobei der Hauptventilsitz (12) mit einer Durchgangsöffnung an einem haubenförmigen Ende der Ventilkörperhülse (10) angeordnet ist, und wobei das Dichtelement (11) des Rückschlagventils dichtend mit dem Ventilsitz zusammenwirkt, der durch einen Rand (20) der an diesem Ende offenen Ventilkörperhülse (10) gebildet ist.Solenoid valve with a magnet assembly and a valve cartridge ( 5 ), which has a valve core ( 22 ), one within the valve core ( 22 ) movably guided closing element ( 7 ) and a valve body ( 10 ), wherein between a fluid inlet ( 27 ) and a fluid outlet ( 26 ) a main valve is arranged, the one with the closing element ( 7 ) connected main sealing element ( 7.1 ) and one in the valve body ( 10 ) arranged main valve seat ( 12 ), wherein a magnetic force generated by the magnetic assembly, the closing element ( 7 ) in the direction of the valve body ( 10 ), whereby the main sealing element ( 7.1 ) sealing in the main valve seat ( 12 ), and wherein in a bypass to the main valve concentric with the main valve axis ( 1.1 ) a check valve ( 25 ) is arranged, which is a sealing element ( 11 ) and a valve seat, characterized in that the valve body ( 10 ) is designed as a sleeve, in which the sealing element ( 11 ) of the check valve ( 25 ) is guided axially movable, wherein the main valve seat ( 12 ) having a passage opening at a hood-shaped end of the valve body sleeve ( 10 ), and wherein the sealing element ( 11 ) of the check valve sealingly cooperates with the valve seat by a rim ( 20 ) of the open at this end valve body sleeve ( 10 ) is formed. Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dichtbereich (11.2) des Dichtelements (11) als Kegel oder Kugel und der Rand (20) der Ventilkörperhülse (10) als Kreiskante oder Hohlkegel oder Hohlkugel ausgeführt ist.Solenoid valve according to claim 1, characterized in that a sealing area ( 11.2 ) of the sealing element ( 11 ) as a cone or sphere and the edge ( 20 ) of the valve body sleeve ( 10 ) is designed as a circular edge or hollow cone or hollow sphere. Magnetventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement als rotationssymmetrischer Stempel (11) ausgeführt ist, der einen im Wesentlichen innerhalb der Ventilkörperhülse (10) angeordneten Führungsschaft (11.1) und den mit dem Führungsschaft (11.1) verbundenen Dichtbereich (11.2) umfasst, wobei der Stempel (11) eine Innenbohrung (13) aufweist, durch welche im geschlossenen Zustand des Rückschlagventils (25) die Hauptströmung des Fluids zum Hauptventilsitz (12) strömt.Solenoid valve according to claim 1 or 2, characterized in that the sealing element as a rotationally symmetrical punch ( 11 ), one substantially within the valve body sleeve ( 10 ) arranged guide shaft ( 11.1 ) and with the leadership ( 11.1 ) connected sealing area ( 11.2 ), the stamp ( 11 ) an inner bore ( 13 ), by which in the closed state of the check valve ( 25 ) the main flow of the fluid to the main valve seat ( 12 ) flows. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilkörperhülse (10) mindestens eine Radialbohrung (15) aufweist, die im geöffneten Zustand des Rückschlagventils (25) eine Bypassströmung (28) des Fluids ermöglicht.Solenoid valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that the valve body sleeve ( 10 ) at least one radial bore ( 15 ), which in the opened state of the check valve ( 25 ) a bypass flow ( 28 ) of the fluid. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsschaft (11.1) des Dichtelements (11) innerhalb der Ventilkörperhülse (10) radial durch eine Dichtung (14, 14a) geführt ist, wobei der Dichtbereich (11.2) des Dichtelements (11) von der Hauptströmung des Fluids dichtend gegen den Rand (20) der Ventilkörperhülse (10) gedrückt wird und von der Bypassströmung (28) des Fluids, die eine zur Hauptströmung entgegengesetzte Strömungsrichtung aufweist, vom Rand (20) der Ventilkörperhülse (10) gelöst wird.Solenoid valve according to one of claims 1 to 4, characterized in that the guide shaft ( 11.1 ) of the sealing element ( 11 ) within the valve body sleeve ( 10 ) radially through a seal ( 14 . 14a ), the sealing area ( 11.2 ) of the sealing element ( 11 ) from the main flow of the fluid sealing against the edge ( 20 ) of the valve body sleeve ( 10 ) and by the bypass flow ( 28 ) of the fluid having a direction of flow opposite to the main flow, from the edge ( 20 ) of the valve body sleeve ( 10 ) is solved. Magnetventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung als O-Ring (14a), der im oberen Bereich des Führungsschaftes (11.1) angeordnet ist, oder als Nutring (14) ausgeführt ist.Solenoid valve according to Claim 5, characterized in that the seal is in the form of an O-ring ( 14a ) located in the upper area of the guide shaft ( 11.1 ), or as a grooved ring ( 14 ) is executed. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein Ventilbauelement (24), das einen Ringfilter (16) und/oder einen Flachfilter (21) trägt, wobei das Ventilbauelement (24) die Bypassströmung über eine erste Dichtlippe (24.1) zum Ventilkörper (10) und über eine zweite Dichtlippe (24.2) zu einem Fluidblock (18) abdichtet.Solenoid valve according to one of Claims 1 to 6, characterized by a valve component ( 24 ), which has a ring filter ( 16 ) and / or a flat filter ( 21 ), wherein the valve component ( 24 ) the bypass flow via a first sealing lip ( 24.1 ) to the valve body ( 10 ) and via a second sealing lip ( 24.2 ) to a fluid block ( 18 ) seals. Magnetventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilbauelement (24) kraftschlüssig oder formschlüssig auf den Ventileinsatz (22) montiert ist.Solenoid valve according to Claim 7, characterized in that the valve component ( 24 ) positively or positively on the valve core ( 22 ) is mounted. Magnetventil nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsschaft (11.1) am oberen Ende eine den Nutring (14) übergreifende Wulst (19) aufweist, die im geöffneten Zustand des Rückschlagventils (25) auf dem Nutring (14) aufliegt und den Hub des Dichtelements (11) begrenzt.Solenoid valve according to one of claims 5 to 8, characterized in that the guide shaft ( 11.1 ) at the upper end of a groove ring ( 14 ) overall bead ( 19 ), which in the opened state of the check valve ( 25 ) on the grooved ring ( 14 ) rests and the stroke of the sealing element ( 11 ) limited. Magnetventil nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hub des Dichtelements (11) durch entsprechende geometrische Formpaarungen des Führungsschaftes (11.1) und der Ventilkörperhülse (10) oder durch den Flachfilter (21) begrenzt ist.Solenoid valve according to one of claims 5 to 8, characterized in that the stroke of the sealing element ( 11 ) by corresponding geometric shape pairings of the guide shaft ( 11.1 ) and the valve body sleeve ( 10 ) or through the flat filter ( 21 ) is limited.
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