DE102007046983B4 - Valve - Google Patents

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Abstract

Ventil für gasförmige und flüssige Medien, umfassend einen Magnetkopf (3), einen Magnetanker (9), einen Ventilkörper (2) und einen Ventilsitz (17), der mit einem Gewölbeteil (22) und einer rohrförmigen Umfangswand (23) als dünnwandiges Metallblechteil ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (2) aus einem dünnen Metallblech geformt ist und eine rohrförmige Außenwand (19) und einen rohrförmigen Außenwandteil (20) aufweist, dass der Magnetkopf (3) mit einem Wandteil (10) eines Außenkerns (7) in den rohrförmigen Außenwandteil (20) des Ventilkörpers (2) eingeschoben und axial exakt ausgerichtet festgelegt ist und dass der Ventilsitz (17) an der Außenwand (19) des Ventilkörpers (2) kraftschlüssig und gasdicht gehalten ist, wobei die Außenfläche (26) der rohrförmigen Umfangswand (23) des Ventilsitzes (17) an der Innenfläche (27) der rohrförmigen Außenwand (19) des Ventilkörpers (2) fest anliegt.Valve for gaseous and liquid media, comprising a magnetic head (3), a magnet armature (9), a valve body (2) and a valve seat (17) formed with a vault member (22) and a tubular peripheral wall (23) as a thin-walled sheet metal part characterized in that the valve body (2) is formed from a thin metal sheet and has a tubular outer wall (19) and a tubular outer wall part (20), that the magnetic head (3) with a wall part (10) of an outer core (7) is inserted into the tubular outer wall part (20) of the valve body (2) and axially aligned exactly aligned and that the valve seat (17) on the outer wall (19) of the valve body (2) is held non-positively and gas-tight, wherein the outer surface (26) of tubular peripheral wall (23) of the valve seat (17) on the inner surface (27) of the tubular outer wall (19) of the valve body (2) firmly rests.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventil für gasförmige und flüssige Medien, umfassend einen Ventilkörper und einen Ventilsitz.The invention relates to a valve for gaseous and liquid media, comprising a valve body and a valve seat.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Ventil dieser Art dahingehend weiterzubilden, dass mit einfachen Mitteln eine kostengünstige Herstellung mit exakter Positionierung des Ventilsitzes für eine dauerhaft zuverlässige Funktion erzielt wird.The object of the invention is to develop a valve of this type to the effect that with simple means a cost-effective production with exact positioning of the valve seat for a permanently reliable function is achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.This object is achieved by the features of claim 1. Expedient refinements and developments of the invention are characterized by the features of the subclaims.

Weitere Vorteile und wesentliche Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen, die in schematischer Darstellung eine bevorzugte Ausführungsform als Beispiel zeigt. Es stellen dar:Further advantages and essential details of the invention will become apparent from the following description and the drawings, which shows a schematic representation of a preferred embodiment as an example. They show:

1 ein erfindungsgemäßes Ventil in einer vergrößerten Darstellung in einer geschnittenen Seitenansicht und 1 an inventive valve in an enlarged view in a sectional side view and

2 eine nochmals vergrößerte Darstellung eines durch einen Kreis in 1 bezeichneten Ventilausschnitts. 2 a further enlarged view of a by a circle in 1 designated valve cutout.

Das in den 1 und 2 dargestellte Ventil ist für gasförmige und flüssige Medien vorgesehen und ist bezüglich einer Mittenachse 1 im Wesentlichen als kreisförmiger zylindrischer Körper ausgebildet. Das Ventil weist einen Ventilkörper 2 und einen mit diesem verbundenen Magnetkopf 3 auf.That in the 1 and 2 illustrated valve is provided for gaseous and liquid media and is relative to a center axis 1 formed substantially as a circular cylindrical body. The valve has a valve body 2 and a magnetic head connected thereto 3 on.

Der Magnetkopf 3 besitzt ein topfförmiges Magnetjoch 4, dem eine Bodenwand 5 sowie ein Innenkern 6 und ein Außenkern 7 zugehörig sind. Die Bodenwand 5 ist dem Ventilkörper 2 zugewandt und begrenzt mit dem Innenkern 6 eine Ventilkammer 8, in der sich ein Magnetanker 9 befindet. Der Außenkern 7 des Magnetjochs 4 bildet den Außenmantel des Magnetkopfes 3 und kann einen im Durchmesser etwas reduzierten Wandteil 10 aufweisen.The magnetic head 3 has a cup-shaped magnetic yoke 4 which has a bottom wall 5 as well as an inner core 6 and an outer core 7 are associated. The bottom wall 5 is the valve body 2 facing and bounded with the inner core 6 a valve chamber 8th in which is a magnet armature 9 located. The outer core 7 of the magnetic yoke 4 forms the outer jacket of the magnetic head 3 and can be a slightly reduced in diameter wall part 10 exhibit.

In einem von dem Innenkern 6, der Bodenwand 5 und dem Außenkern 7 begrenzten Ringraum des Magnetjochs 4 befindet sich ein Spulenkörper 11 mit einer elektrischen Spulenwicklung 12. Um den Magnetkopf 3 abzudichten, kann eine isolierende Vergussmasse 13 vorgesehen sein, die die Leiteranschlussteile 14, 15 im Bereich des Magnetjochs 4 dicht umschließt und in der die Spulenwicklung 12 und der Spulenkörper 11 dicht eingebettet sind.In one of the inner core 6 , the bottom wall 5 and the outer core 7 limited annulus of magnetic yoke 4 there is a bobbin 11 with an electric coil winding 12 , To the magnetic head 3 can seal, an insulating potting compound 13 be provided, which are the Leiteranschlussteile 14 . 15 in the area of the magnetic yoke 4 tightly encloses and in the coil winding 12 and the bobbin 11 are tightly embedded.

Der plattenförmige Magnetanker 9 weist einen koaxial angeordneten, aus einem gummielastischen Material bestehenden Dichtbolzen 16 auf, der an der dem Magnetkopf 3 abgewandten Seite des Magnetankers 9 vorgesehen ist und mit einem Ventilsitz 17 korrespondiert, der die Ventilkammer 8 mitbegrenzt. Außerdem ist in der Ventilkammer 8 eine scheibenförmige Formfeder 18 vorgesehen, deren Mittenbereich zwischen der dem Magnetkopf 3 abgewandten Seite des Magnetankers 9 und dem Dichtbolzen 16 festgelegt ist, wobei für einen sicheren Befestigungshalt krallenartig geformte Ausbiegungen der Formfeder 18 in dem Dichtbolzen 16 eingebettet sein können.The plate-shaped magnet armature 9 has a coaxially arranged, consisting of a rubber elastic material sealing bolt 16 on top of the magnetic head 3 opposite side of the armature 9 is provided and with a valve seat 17 Corresponds to the valve chamber 8th mitbegrenzt. Also, in the valve chamber 8th a disc-shaped shape spring 18 provided, whose center area between the magnetic head 3 opposite side of the armature 9 and the sealing bolt 16 is set, wherein for a secure fastening stop claw-like bends of the shaped spring 18 in the sealing bolt 16 can be embedded.

Der Ventilkörper 2 weist eine aus einem dünnen Metallblech geformte rohrförmige Außenwand 19 auf, die einen im Durchmesser reduzierten Außenwandteil 20 besitzt, so dass in axialer Richtung gesehen ungefähr in der Mitte eine etwa treppenstufenförmige Schulter 21 gebildet ist. Die Blechdicke der Außenwand 19 und des Außenwandteils 20 kann etwa 0,1 bis 0,8 mm betragen. Bevorzugt kann das Blech ungefähr 0,2 bis 0,4 mm dick sein. In den rohrförmigen Außenwandteil 20 des Ventilkörpers 2 ist der Wandteil 10 des Magnetkopfes 3 eingeschoben, und zwar so, dass der Magnetkopf 3 für eine einwandfreie Hubfunktion des Magnetankers 9 in axialer Richtung exakt ausgerichtet und vorzugsweise im Presssitz an dem Außenwandteil 20 festgelegt ist. Im Bereich der Ventilkammer (8) befindet sich in der Außenwand (19) des Ventilkörpers (2) eine Durchgangsbohrung (28), die als Zu- oder Ableitung für das gasförmige oder flüssige Medium dienen kann.The valve body 2 has a tubular outer wall formed of a thin sheet metal 19 on, the reduced diameter outer wall part 20 has, so seen in the axial direction approximately in the middle of an approximately staircase-shaped shoulder 21 is formed. The sheet thickness of the outer wall 19 and the outer wall part 20 may be about 0.1 to 0.8 mm. Preferably, the sheet may be about 0.2 to 0.4 mm thick. In the tubular outer wall part 20 of the valve body 2 is the wall part 10 of the magnetic head 3 pushed in, in such a way that the magnetic head 3 for a perfect lifting function of the magnet armature 9 exactly aligned in the axial direction and preferably in a press fit on the outer wall part 20 is fixed. In the area of the valve chamber ( 8th ) is located in the outer wall ( 19 ) of the valve body ( 2 ) a through hole ( 28 ), which can serve as an inlet or outlet for the gaseous or liquid medium.

Der Ventilsitz 17 ist ebenfalls aus einem dünnen Metallblech z. B. durch Tiefziehen hergestellt und weist einen in Richtung zum Magnetkopf 3 konvexen Gewölbeteil 22 und eine rohrförmige Umfangswand 23 auf, wobei eine bevorzugt kalottenförmige bzw. klöpperbodenförmige Gestalt gegeben ist. Die Blechwanddicke des Ventilsitzes 17 ist zweckmäßig sowohl beim Gewölbeteil 22 als auch bei der Umfangswand 23 gleich und beträgt ungefähr 0,1 bis 0,5 mm, vorzugsweise etwa 0,2 mm. Bei einer bevorzugten Ausführung besitzen der Ventilsitz 17 und die Außenwand 19 sowie der Außenwandteil 20 des Ventilkörpers 2 die gleiche Wanddicke, so dass bei der Herstellung und dem Zusammenbau der Ventilteile weitgehend gleiche Produktionsmaßnahmen angewandt werden können. Koaxial zur Mittenachse 1 weist der Ventilsitz 17 eine als Zu- oder Ableitung für das Medium dienende Durchgangsöffnung 24 auf, die bei nicht erregtem Magnetkopf 3 durch den Dichtbolzen 16 verschlossen ist, der durch die Kraft der Formfeder 18 axial gegen den Ventilsitz 17 gedrückt wird.The valve seat 17 is also made of a thin sheet metal z. B. made by deep drawing and has a toward the magnetic head 3 convex vaulted part 22 and a tubular peripheral wall 23 on, wherein a preferably dome-shaped or Klöpperbodenförmige shape is given. The sheet wall thickness of the valve seat 17 is useful both in the vault part 22 as well as the peripheral wall 23 is equal to and is about 0.1 to 0.5 mm, preferably about 0.2 mm. In a preferred embodiment, the valve seat have 17 and the outer wall 19 and the outer wall part 20 of the valve body 2 the same wall thickness, so that in the manufacture and assembly of the valve parts largely the same production measures can be applied. Coaxial to the center axis 1 has the valve seat 17 a serving as an inlet or outlet for the medium through hole 24 on, the non-energized magnetic head 3 through the sealing bolt 16 is closed, by the force of the form spring 18 axially against the valve seat 17 is pressed.

Die Formfeder 18 weist einen Umfangsrand 25 auf, der in der Ventilkammer 8 an der Schulter 21 des Ventilkörpers 2 anliegt, wodurch ein Widerlager für die gegen den Ventilsitz 17 drückende Formfeder 18 gegeben ist. Um die Formfeder 18 in ihrer Lage zu positionieren, kann der Umfangsrand 25 an der Schulter 21 durch einen oder mehrere Schweißpunkte insbesondere durch Laserschweißung fixiert sein.The shape spring 18 has a peripheral edge 25 up in the valve chamber 8th on the shoulder 21 of the valve body 2 abuts, creating an abutment against the valve seat 17 pressing form spring 18 given is. To the shape spring 18 in position to position, the peripheral edge 25 on the shoulder 21 be fixed by one or more welding points, in particular by laser welding.

Beim Zusammenbau des Ventils wird der Ventilsitz 17 mit dem Gewölbeteil 22 voran von unten in die Außenwand 19 des Ventilkörpers 2 eingeschoben, und zwar so weit, dass eine axial feinjustierte Endlage gegeben und eine optimale Ventilhubfunktion gewährleistet ist. In der Endlage des kalottenförmigen Ventilsitzes 17 liegt die Außenfläche 26 der Umfangswand 23 gasdicht und derart fest an der Innenfläche 27 der Außenwand 19 des Ventilkörpers 2 an, dass ein zuverlässiger Kraftschluss für eine dauerhaft sichere Lagefixierung des Ventilsitzes 17 gegeben ist. Dazu kann es besonders günstig sein, den Kraftschluss zwischen der Umfangswand 23 und der Außenwand 19 mittels Presssitz zu erzielen. Darüber hinaus kann es bei besonderer Anwendungen zweckmäßig sein, die Umfangswand 23 des Ventilsitzes 2 mittels Schweißung, vorzugsweise Punkt- oder Reibschweißung, oder Klebeverbindung an der Außenwand 19 des Ventilkörpers 2 festzulegen.When assembling the valve becomes the valve seat 17 with the vault part 22 progressing from below into the outer wall 19 of the valve body 2 inserted, and to the extent that an axially finely adjusted end position given and optimal Ventilhubfunktion is guaranteed. In the end position of the dome-shaped valve seat 17 lies the outer surface 26 the peripheral wall 23 gas-tight and so firmly on the inner surface 27 the outer wall 19 of the valve body 2 that a reliable adhesion for a permanently secure positional fixation of the valve seat 17 given is. For this purpose, it may be particularly favorable, the adhesion between the peripheral wall 23 and the outer wall 19 to achieve by means of press fit. In addition, it may be appropriate in special applications, the peripheral wall 23 of the valve seat 2 by welding, preferably spot or friction welding, or adhesive bonding on the outer wall 19 of the valve body 2 set.

Wenn die Spulenwicklung 12 über die Leiteranschlussteile 14, 15 mit einer elektrischen Spannung versorgt wird, erfolgt eine Erregung des Magnetkopfes 3, so dass der Magnetanker 9 durch die Magnetkraft gegen die Kraft der Formfeder 18 nach oben gezogen wird. Dadurch gibt der Dichtbolzen 16 den Ventilsitz 17 frei und das Medium kann durch die Durchgangsöffnung 24 fließen. Beim Abschalten der elektrischen Spannung steht die Magnetkraft nicht mehr zur Verfügung, so dass die Formfeder 18, den Magnetanker 9 und den Dichtbolzen 16 nach unten verlagert, wobei letzterer gegen die Durchgangsöffnung 24 des Ventilsitzes 17 gedrückt wird und den Durchfluss des Mediums sperrt.When the coil winding 12 via the conductor connection parts 14 . 15 is supplied with an electrical voltage, there is an excitation of the magnetic head 3 so that the magnet armature 9 by the magnetic force against the force of the form spring 18 is pulled up. This gives the sealing bolt 16 the valve seat 17 free and the medium can through the passage opening 24 flow. When switching off the electrical voltage, the magnetic force is no longer available, so that the shaped spring 18 , the magnet armature 9 and the sealing bolt 16 displaced downwards, the latter against the passage opening 24 of the valve seat 17 is pressed and locks the flow of the medium.

Claims (10)

Ventil für gasförmige und flüssige Medien, umfassend einen Magnetkopf (3), einen Magnetanker (9), einen Ventilkörper (2) und einen Ventilsitz (17), der mit einem Gewölbeteil (22) und einer rohrförmigen Umfangswand (23) als dünnwandiges Metallblechteil ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (2) aus einem dünnen Metallblech geformt ist und eine rohrförmige Außenwand (19) und einen rohrförmigen Außenwandteil (20) aufweist, dass der Magnetkopf (3) mit einem Wandteil (10) eines Außenkerns (7) in den rohrförmigen Außenwandteil (20) des Ventilkörpers (2) eingeschoben und axial exakt ausgerichtet festgelegt ist und dass der Ventilsitz (17) an der Außenwand (19) des Ventilkörpers (2) kraftschlüssig und gasdicht gehalten ist, wobei die Außenfläche (26) der rohrförmigen Umfangswand (23) des Ventilsitzes (17) an der Innenfläche (27) der rohrförmigen Außenwand (19) des Ventilkörpers (2) fest anliegt.Valve for gaseous and liquid media, comprising a magnetic head ( 3 ), a magnet armature ( 9 ), a valve body ( 2 ) and a valve seat ( 17 ), which has a vaulted part ( 22 ) and a tubular peripheral wall ( 23 ) is formed as a thin-walled sheet metal part, characterized in that the valve body ( 2 ) is formed from a thin metal sheet and has a tubular outer wall ( 19 ) and a tubular outer wall part ( 20 ), that the magnetic head ( 3 ) with a wall part ( 10 ) of an outer core ( 7 ) in the tubular outer wall part ( 20 ) of the valve body ( 2 ) is inserted and axially aligned axially aligned and that the valve seat ( 17 ) on the outside wall ( 19 ) of the valve body ( 2 ) is held positively and gas-tight, wherein the outer surface ( 26 ) of the tubular peripheral wall ( 23 ) of the valve seat ( 17 ) on the inner surface ( 27 ) of the tubular outer wall ( 19 ) of the valve body ( 2 ) firmly. Ventil nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandteil (10) des Außenkerns (7) des Magnetkopfes (3) und der Außenwandteil (20) der Außenwand (19) des Ventilkörpers (2) im Durchmesser reduziert sind.Valve according to the preceding claim, characterized in that the wall part ( 10 ) of the outer core ( 7 ) of the magnetic head ( 3 ) and the outer wall part ( 20 ) of the outer wall ( 19 ) of the valve body ( 2 ) are reduced in diameter. Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (2) zwischen der rohrförmigen Außenwand (19) und dem rohrförmigen Außenwandteil (20) eine etwa treppenstufenförmige Schulter (21) aufweist.Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the valve body ( 2 ) between the tubular outer wall ( 19 ) and the tubular outer wall part ( 20 ) an approximately step-shaped shoulder ( 21 ) having. Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetkopf (3) im Presssitz an dem rohrförmigen Außenwandteil (20) des Ventilkörpers (2) festgelegt ist.Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the magnetic head ( 3 ) in the press fit on the tubular outer wall part ( 20 ) of the valve body ( 2 ). Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wanddicken des Gewölbeteils (22) und der Umfangswand (23) des Ventilsitzes (17) sowie die Wanddicken der Außenwand (19) und des Außenwandteils (20) des Ventilkörpers (2) etwa gleich sind.Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the wall thicknesses of the arched part ( 22 ) and the peripheral wall ( 23 ) of the valve seat ( 17 ) and the wall thickness of the outer wall ( 19 ) and the outer wall part ( 20 ) of the valve body ( 2 ) are about the same. Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangswand (23) des Ventilsitzes (17) an der Außenwand (19) des Ventilkörpers (2) mittels Presssitz, Schweißung, Punktschweißung, Reibschweißung oder Klebeverbindung festgelegt ist.Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the peripheral wall ( 23 ) of the valve seat ( 17 ) on the outside wall ( 19 ) of the valve body ( 2 ) is determined by means of press fit, welding, spot welding, friction welding or adhesive bonding. Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewölbeteil (22) des Ventilsitzes (17) eine Durchgangsöffnung (24) aufweist, die über einen axial verlagerbaren Dichtbolzen (16) verschließbar ist, der an dem Magnetanker (9) angeordnet ist.Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the vault part ( 22 ) of the valve seat ( 17 ) a passage opening ( 24 ), which via an axially displaceable sealing bolt ( 16 ) which can be closed on the magnet armature ( 9 ) is arranged. Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem plattenförmig ausgebildeten Magnetanker (9) eine den Dichtbolzen (16) gegen die Durchgangsöffnung (24) des Gewölbeteils (22) verlagerbare scheibenförmige Formfeder (18) zugeordnet ist.Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the plate-shaped magnet armature ( 9 ) one the sealing bolt ( 16 ) against the passage opening ( 24 ) of the arched part ( 22 ) displaceable disk-shaped form spring ( 18 ) assigned. Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Umfangsrand (25) der Formfeder (18) an der Schulter (21) der Außenwand (19) des Ventilkörpers (2) abgestützt ist.Valve according to claim 8, characterized in that a peripheral edge ( 25 ) of the form spring ( 18 ) on the shoulder ( 21 ) of the outer wall ( 19 ) of the valve body ( 2 ) is supported. Ventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfangsrand (25) der Formfeder (18) mittels Laserschweißung an der Schulter (21) der Außenwand (19) des Ventilkörpers (2) festgelegt ist.Valve according to claim 9, characterized in that the peripheral edge ( 25 ) of the form spring ( 18 ) by laser welding on the shoulder ( 21 ) of the outer wall ( 19 ) of the valve body ( 2 ).
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