DE102008019762B4

DE102008019762B4 - Electro-pneumatic 3/2-way valve in seat design

Info

Publication number: DE102008019762B4
Application number: DE200810019762
Authority: DE
Inventors: Heinz Gödert; Ralf Konrad
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Aventics GmbH
Priority date: 2008-04-18
Filing date: 2008-04-18
Publication date: 2012-03-01
Anticipated expiration: 2028-04-19
Also published as: DE102008019762A1

Abstract

Elektropneumatisches 3/2-Wegeventil in Sitzbauweise mit einem Ventilgehäuse (1), an dem ein Belüftungsanschluss (2), ein Arbeitsanschluss (3) und ein Entlüftungsanschluss (4) angeordnet ist, welche zur Be- oder Entlüftung des Arbeitsanschlusses () über koaxial innerhalb des Ventilgehäuses (1) gegenüberliegend angeformte, konisch geformte Ventilsitze (5a, 5b) mittels eines dazwischenliegenden, zumindest teilweise kugelförmigen Dichtelements (7) wechselnd verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektromagnetisch bewegbarer Betätigungsstößel (9) durch den Ventilsitz (5a) des Entlüftungsanschlusses (4) hindurchragend mit dem distalen Ende am kugelförmigen Dichtelement (7) zur Anlage kommt, welches von den konisch geformten Ventilsitzen (5a, 5b), die in einen Zylinderbereich (6) zur Führung entlang des Hubweges übergehen, eingeschlossen ist.Electropneumatic 3/2-way valve in seat design with a valve housing (1), on which a ventilation connection (2), a working connection (3) and a ventilation connection (4) is arranged, which for the ventilation of the working connection () via coaxially inside The conically shaped valve seats (5a, 5b), which are molded on the opposite side of the valve housing (1), can be alternately connected by means of an intermediate, at least partially spherical sealing element (7), characterized in that an electromagnetically movable actuating tappet (9) through the valve seat (5a) of the venting connection (4) protrudes with the distal end against the spherical sealing element (7), which is enclosed by the conically shaped valve seats (5a, 5b), which merge into a cylinder area (6) for guidance along the stroke path.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektropneumatisches 3/2-Wegeventil in Sitzbauweise mit einem Ventilgehäuse, an dem ein Belüftungsanschluss, ein Arbeitsanschluss sowie ein Entlüftungsanschluss angeordnet ist, welche zur Be- oder Entlüftung des Arbeitsanschlusses über koaxial innerhalb des Ventilgehäuses gegenüberliegend angeformte Ventilsitze mittels eines dazwischenliegenden, zumindest teilweise kugelförmigen Dichtelements wechselseitig verbindbar sind.The present invention relates to an electropneumatic 3/2-way valve in seat construction with a valve housing to which a ventilation port, a working port and a vent port is arranged, which for ventilation or bleeding of the working port via coaxially formed within the valve housing oppositely formed valve seats by means of an intermediate at least partially spherical sealing element are mutually connectable.

Das Einsatzgebiet der vorliegenden Erfindung erstreckt sich vornehmlich auf Pilotventile, welche im Rahmen einer pneumatischen Vorsteuerung ein Hauptventil, welches meist nach Art eines Schieberventils ausgebildet ist, mit Steuerdruck beaufschlagen, um das innenliegende Ventilglied zu betätigen. Hierfür wird auf eine 3/2-Ventilfunktion zurückgegriffen, um die pneumatische Vorsteuerung entweder mit dem Steuerdruck zu beaufschlagen oder zu entlüften. Pilotventile werden bevorzugt in einer platzsparenden Patronenbauweise gefertigt, um diese in eine korrespondierende die Anschlüsse aufweisende Gehäuseöffnung einzustecken. Die vorliegende Erfindung eignet sich insbesondere zur Umsetzung bei solchen Patronenventilen, ansonsten jedoch vorzugsweise für bauraumsparende Pilotventile.The field of application of the present invention extends primarily to pilot valves, which in the context of a pneumatic pilot control a main valve, which is usually designed in the manner of a slide valve, apply control pressure to actuate the internal valve member. For this purpose, a 3/2-valve function is used to pressurize or bleed the pneumatic pilot control either with the control pressure. Pilot valves are preferably manufactured in a space-saving cartridge design in order to insert them into a corresponding housing opening having the connections. The present invention is particularly suitable for implementation in such cartridge valves, but otherwise preferably for space-saving pilot valves.

Aus der DE 10 2004 015 661 B4 geht ein gattungsgemäßes elektropneumatisches 3/2-Wegeventil hervor. Dieses wird vornehmlich als Pilotventil eines pneumatischen Wegeventils verwendet und besitzt ein Ventilgehäuse, in welchem eine elektrische Spule mit Eisenkern untergebracht ist. Der Eisenkern wirkt stirnseitig mit einem über einer Flachfeder rückstellbaren Plattenanker zur elektromagnetischen Betätigung eines Verschlusselements zusammen. Das Verschlusselement besteht aus zwei miteinander über eine Platte verbundenen kugelförmigen Dichtelementen und ist zwischen zwei koaxial einander gegenüberliegende angeordneten Ventilsitzen platziert, wobei der eine Ventilsitz zur Entlüftung am mit einem korrespondierenden Entlüftungskanal versehenen Eisenkern ausgebildet ist, und der anderer Ventilsitz zur Belüftung am Gehäuse ausgebildet ist. Sowohl die beiden Ventilsitze als auch das Verschlusselement bestehen aus einem harten Material. Um eine ausreichende Dichtwirkung zu erzielen, ist ein relativ hohes Kraftpotential seitens des Antriebs erforderlich, welches hier durch das Plattenankerprinzip erzeugbar ist. Aufgrund des Bauprinzips sind hier recht viele Einzelteile erforderlich, welche in sehr engen Fertigungstoleranzen hergestellt werden müssen, um trotz der harten Dichtpaarung eine hinreichende Dichtwirkung zu erzielen.From the DE 10 2004 015 661 B4 goes out a generic electropneumatic 3/2-way valve. This is mainly used as a pilot valve of a pneumatic directional control valve and has a valve housing, in which an electric coil with iron core is housed. The iron core interacts with the front side with a resettable via a flat spring plate anchor for the electromagnetic actuation of a closure element. The closure element consists of two mutually connected by a plate spherical sealing elements and is placed between two coaxially arranged opposite valve seats, wherein the one valve seat for venting provided with a corresponding vent channel iron core is formed, and the other valve seat is designed for ventilation on the housing. Both the valve seats and the closure element are made of a hard material. In order to achieve a sufficient sealing effect, a relatively high force potential on the part of the drive is required, which can be generated here by the plate anchor principle. Due to the principle of construction quite a lot of items are required here, which must be made in very tight manufacturing tolerances in order to achieve a sufficient sealing effect despite the hard seal pairing.

Aus der DE 101 10 401 A1 geht ein weiteres elektropneumatisches 3/2-Wegeventil in Sitzbauweise hervor, bei welchem zwei einander gegenüberliegende Ventilsitze wechselseitig von einem kugelförmigen Dichtelement betätigbar sind. Die Betätigung erfolgt hier über einen durch den Ventilsitz zur Entlüftung hindurchragenden Betätigungsstößel. Das kugelförmige Dichtelement ist von dem Ventilgehäuse umgeben und an einer Stelle des Umfangs ist eine Ausnehmung für den Arbeitsanschluss vorgesehen. Diese stört die exakte Führung des kugelförmigen Dichtelements entlang seines Hubweges. Auch hier wird eine harte Dichtpaarung realisiert.From the DE 101 10 401 A1 is another electropneumatic 3/2-way valve in the seat construction shown, in which two opposing valve seats are mutually actuated by a spherical sealing element. The actuation takes place here via a through the valve seat for venting actuating plunger. The spherical sealing element is surrounded by the valve housing and at one point of the circumference is provided a recess for the working port. This interferes with the exact guidance of the spherical sealing element along its stroke. Again, a hard seal pairing is realized.

Aus dem allgemeinen Stand der Technik sind auch gattungsgemäße elektropneumatische Wegeventile in Sitzbauweise bekannt, deren Dichtelement aus einem Elastomermaterial besteht, welches üblicherweise in einem Kunststoffteil aufgenommen ist, welches auf einer Seite als Druckstück gestaltet ist und durch Aussparungen im Ventilgehäuse in dem Antriebsbereich hineinragt. Die Stellbewegung des elektromagnetischen Antriebs wird über das Druckstück auf das elastomere Dichtelement übertragen. Bei einem normal geschlossenen Ventil wird nach Abschalten des Ventils das Kunststoffteil mit dem elastomeren Dichtelement über den federvorgespannten Magnetanker gegen eine schwächere Hilfsfeder auf den Ventilsitz zur Belüftung gedrückt, so dass dieser verschlossen wird. Nach Einschalten des Ventils wird der Magnetanker in Folge der elektromagnetischen Kraft entgegen der Wirkung der Ankerfeder angezogen. Die Hilfsfeder führt das Kunststoffteil mit dem elastomeren Dichtelement der Ankerbewegung nach, bis das Dichtelement auf den Ventilsitz zur Entlüftung auftrifft und dort durch den Arbeitsdruck unterstützt abdichtet. Diese technische Lösung besitzt somit zumindest drei bewegte Teile, nämlich Hilfsfeder, Kunststoffteil als Aufnahme des Dichtelements nebst Druckstück sowie Dichtelement selbst. Diese Teile sind insbesondere bei kleinbauenden Ventilen sehr filigran und damit nicht einfach zu fertigen und einfach zu montieren.From the general state of the art are also known electropneumatic directional control valves in seat design, the sealing element consists of an elastomeric material, which is usually accommodated in a plastic part, which is designed on one side as a pressure piece and protrudes through recesses in the valve housing in the drive region. The actuating movement of the electromagnetic drive is transmitted via the pressure piece on the elastomeric sealing element. In a normally closed valve, the plastic part is pressed with the elastomeric sealing element via the spring-biased armature against a weaker auxiliary spring on the valve seat for ventilation after switching off the valve, so that it is closed. After switching on the valve, the armature is attracted against the action of the armature spring as a result of the electromagnetic force. The auxiliary spring leads the plastic part with the elastomeric sealing element of the armature movement until the sealing element impinges on the valve seat for venting and seals there supported by the working pressure. This technical solution thus has at least three moving parts, namely auxiliary spring, plastic part as a recording of the sealing element together with pressure piece and sealing element itself. These parts are very filigree especially in small valves and thus not easy to manufacture and easy to assemble.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektropneumatisches 3/2-Wegeventil in Sitzbauweise zu schaffen, welches sich mit wenig Bauteilen kleinbauend realisieren lässt und sich durch eine hohe Schaltzuverlässigkeit auszeichnet.It is therefore an object of the present invention to provide an electropneumatic 3/2-way valve in seat design, which can be realized with small components kleinbauend and is characterized by a high switching reliability.

Die Aufgabe wird ausgehend von einem elektropneumatischen 3/2-Wegeventil gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die nachfolgenden abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.The object is achieved on the basis of an electropneumatic 3/2-way valve according to the preamble of claim 1 in conjunction with its characterizing features. The following dependent claims give advantageous developments of the invention.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass ein elektromagnetisch bewegbarer Betätigungsstößel durch den Ventilsitz zur Entlüftung hindurchragend mit dem distalen Ende an einem kugelförmigen Dichtelement zur Anlage kommt, welches von konisch geformten Ventilsitzen, die in einem Zylinderbereich zur Führung entlang des Hubweges übergeben, eingeschlossen ist.The invention includes the technical teaching that an electromagnetically movable actuating tappet comes through the valve seat for venting projecting with the distal end of a spherical sealing element to the plant, which is enclosed by conically shaped valve seats, which pass in a cylinder area for guiding along the stroke.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht insbesondere darin, dass als bewegliches Bauteil lediglich das kugelförmige Dichtelement als Bestandteil der Schaltmechanik vorgesehen ist. Dessen Führung wird entlang des gesamten Hubweges unterstützt und zwar seitens der Ventilsitze, indem diese konisch geformt sind und in dem Zwischenbereich zwischen den Ventilsitzen durch einen durch das Gehäuse gebildeten Zylinderbereich. Somit bleibt das kugelförmige Dichtelement in Übereinstimmung mit den Ventilsitzen in koaxialer Anordnung mit der Achse des Betätigungsstößels. Zusätzliche Federn, Verschlussdeckel oder Führungshülsen sind insoweit entbehrlich. Bei der erfindungsgemäßen Lösung kann deshalb auf eine ansonsten übliche Feder zur Rückstellung des Dichtelements verzichtet werden, weil das kugelförmige Dichtelement nicht ausgerichtet auf die zugeordneten Ventilsitze bewegt werden muss. Dieses kann alleine durch die Druckkraft des Arbeitsmediums dem zurückweichenden Anker nachgeführt werden. Die durch die erfindungsgemäß zylindrische Verlängerung der Ventilsitze gegebene radiale Führung des kugelförmigen Dichtelements bewirkt eine definierte axiale Hubbewegung des Dichtelements und eine wirksame Vorzentrierung bei Auftreffen der Kugel auf den jeweiligen Ventilsitz. Durch die annährend kegelförmig ausgebildete Dichtsitzkontur wird die Selbstzentrierung des Dichtelements unterstützt. Da der Freiheitsgrad der Rotation nicht einschränkt ist, kann das kugelförmige Dichtelement praktisch in die Dichtposition hineinrollen.The advantage of the solution according to the invention is, in particular, that only the spherical sealing element is provided as a component of the switching mechanism as a movable component. Whose guide is supported along the entire stroke and that of the valve seats in that they are conically shaped and in the intermediate region between the valve seats by a cylindrical portion formed by the housing. Thus, the spherical sealing element remains in coaxial alignment with the axis of the actuating tappet in accordance with the valve seats. Additional springs, closure caps or guide sleeves are unnecessary in this respect. In the solution according to the invention can therefore be dispensed with an otherwise conventional spring for returning the sealing element, because the spherical sealing element does not have to be moved aligned with the associated valve seats. This can be tracked by the pressure force of the working medium the receding anchor alone. The given by the inventive cylindrical extension of the valve seats radial guidance of the spherical sealing element causes a defined axial lifting movement of the sealing element and an effective pre-centering upon impact of the ball on the respective valve seat. Due to the approximately conical sealing seat contour, the self-centering of the sealing element is supported. Since the degree of freedom of the rotation is not limited, the spherical sealing element can practically roll into the sealing position.

Ein kugelförmig ausgebildetes Dichtelement ist ein einfaches und mit purer Präzision fertigbares Bauteil, das in Toleranzbetrachtungen praktisch vernachlässigt werden kann. Hieraus ergibt sich ein entscheidender Vorteil im Gegensatz zu üblichen elastomeren Dichtungen, welche trotz aufwendiger Fertigung, wie beispielsweise über Schleifen der Dichtflächen, in der Dickentoleranz nur schwer beherrschbar sind.A spherically formed sealing element is a simple and manufactured with pure precision component that can be practically neglected in tolerance considerations. This results in a decisive advantage in contrast to conventional elastomeric seals, which despite heavy manufacturing, such as grinding the sealing surfaces, in the thickness tolerance are difficult to control.

Gemäß einer die Erfindung verbessernden Maßnahme ist im Übergangsbereich zwischen mindestens einem der konischen Ventilsitze und dem Zylinderbereich mindestens eine radiale Aussparung zur Vergrößerung des Strömungsquerschnittes vorgesehen. Hierdurch bleibt die zylindrische Grundform des das Dichtelement führenden Zylinderbereichs erhalten und der ventilinterne Strömungsquerschnitt wird gleichzeitig vergrößert.According to a measure improving the invention, at least one radial recess for enlarging the flow cross-section is provided in the transition region between at least one of the conical valve seats and the cylinder region. As a result, the cylindrical basic shape of the cylinder region leading to the sealing element is retained and the valve-internal flow cross-section is simultaneously increased.

Zur einfachen Montage besteht das Ventilgehäuse gemäß einer die Erfindung weiter verbessernden Maßnahme vorzugsweise aus zwei zusammenfügbaren Gehäuseteilen, denen jeweils einer der Ventilsitze zugeordnet ist. Dabei können die beiden Ventilsitze jeweils an einem angeformten Zylinderfortsatz des zugeordneten Gehäuseteils ausgebildet werden. Hierdurch werden die Dichtsitze vom übrigen Ventilgehäuse abgesetzt, so dass eine möglichst gleichmäßige Schwindung beim Spritzgießen erzielt wird, was zu einer optimalen Formabbildung führt.For ease of assembly, the valve housing according to a further improvement of the invention measure preferably consists of two mateable housing parts, which in each case one of the valve seats is assigned. In this case, the two valve seats can each be formed on an integrally formed cylinder extension of the associated housing part. As a result, the sealing seats are offset from the rest of the valve housing, so that as uniform as possible shrinkage in injection molding is achieved, resulting in an optimal shape imaging.

Vorzugsweise sollte der Durchmesser der Dichtlinie der gleich gestalteten Ventilsitze größer als der Durchmesser des zugeordneten Be- bzw. Entlüftungsanschlusses sein, um nachteilige Engpässe im Fluiddurchfluss zu verhindern. Zu demselben Zweck wird vorgeschlagen, den Betätigungsstößel im Bereich des engen Querschnitts des zugeordneten Ventilsitzes einen mindestens um die Hälfte kleineren Außendurchmesser zu verleihen. Die vorzugsweise als Kunststoffspritzgießteile ausgeführten Gehäuseteile sind miteinander durch formschlüssig oder form-/kraftschlüssig zusammenwirkende Clipsmittel verbunden. Zusätzlich oder stattdessen kann die Verbindung auch stoffschlüssig, beispielsweise mittels Laserschweißen gesichert bzw. hergestellt werden.Preferably, the diameter of the sealing line of the identically designed valve seats should be greater than the diameter of the associated vent port to prevent adverse bottlenecks in fluid flow. For the same purpose it is proposed to give the actuating plunger in the region of the narrow cross section of the associated valve seat an at least half smaller outer diameter. The housing parts, which are preferably designed as plastic injection-molded parts, are connected to one another by means of clip means cooperating in a form-fitting or positive / non-positive manner. In addition or instead, the connection can also be materially secured, for example by means of laser welding or produced.

Zur platzsparenden Ausgestaltung als Patronenventil wird gemäß einer die Erfindung verbessernden Maßnahme vorgeschlagen, dem Ventilgehäuse eine rotationssymmetrische Gestalt zu verleihen. Zumindest der Arbeitsanschluss und der Entlüftungsanschluss sollten dabei radial außen am Ventilgehäuse angeordnet sein. Die Drucktrennung zwischen dem Belüftungsanschluss, dem Arbeitsanschluss sowie dem Entlüftungsanschluss erfolgt dabei vorzugsweise über dazwischen angeordnete und auf einem abesetzten Außendurchmesser des Ventilgehäuses montierte Dichtringe.For space-saving design as a cartridge valve is proposed according to a measure improving the invention, to give the valve housing a rotationally symmetrical shape. At least the working connection and the venting connection should be arranged radially on the outside of the valve housing. The pressure separation between the ventilation port, the working port and the vent port is carried out preferably via interposed and mounted on a Abesetzten outer diameter of the valve housing sealing rings.

Gemäß einer weiteren, die Erfindung verbessernden Maßnahme ist vorgesehen, den durch den Ventilsitz hindurchragenden Betätigungsstößel am distalen Ende eine das kugelförmige Dichtelement zentrierende konkave Ausnehmung zu verleihen. Hierdurch wird die exakte koaxiale Ausrichtung zwischen kugelförmigem Dichtelement und Betätigungsstößel im Zusammenwirken mit der durch die beiden konusförmigen Ventilsitze mit verbindendem Zylinderbereich zur Führung unterstützt.According to a further measure improving the invention, it is provided to impart to the actuating ram protruding through the valve seat at the distal end a concave recess centering the spherical sealing element. As a result, the exact coaxial alignment between the spherical sealing element and the actuating plunger is supported in cooperation with the cylindrical region connecting the two conical valve seats with the guide.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:Further, measures improving the invention will be described in more detail below together with the description of a preferred embodiment of the invention with reference to FIGS. It shows:

1 einen schematischen Längsschnitt durch ein elektropneumatisches 3/2-Wegeventil im Bereich des Ventilgehäuses, und 1 a schematic longitudinal section through an electropneumatic 3/2-way valve in the region of the valve housing, and

2 einen Längsschnitt im Bereich des mit dem Dichtelement zusammenwirkenden Endes des Betätigungsstößels. 2 a longitudinal section in the region of cooperating with the sealing element end of the actuating plunger.

Die 1 zeigt ein elektropneumatisches 3/2-Wegeventil ohne elektromagnetisches Antriebsteil. Das Wegeventil ist in Sitzbauweise ausgeführt und besitzt ein Ventilgehäuse 1, an dem ein äußerer Belüftungsanschluss 2, ein Arbeitsanschluss 3 sowie ein Entlüftungsanschluss 4 angeordnet ist.The 1 shows an electropneumatic 3/2-way valve without electromagnetic drive part. The directional valve is seated and has a valve body 1 where there is an external ventilation connection 2 , a work connection 3 and a vent port 4 is arranged.

Zur Be- bzw. Entlüftung des Arbeitsanschlusses 3 sind innenliegend des Ventilgehäuses 1 zwei koaxial gegenüberliegend angeformte Ventilsitze 5a und 5b vorgesehen, die konisch geformt sind. Zwischen den beiden konisch geformten Ventilsitzen 5a und 5b erstreckt sich ein Zylinderbereich 6, welcher mit radialen Aussparungen 8a; 8b zur Vergrößerung des Strömungsquerschnittes vorgesehen ist. Denn innerhalb des von den beiden Ventilsitzen 5a und 5b mit dem Zylinderbereich 6 gebildeten Käfig ist ein auf die beiden Ventilsitze 5a und 5b wechselnd wirkendes kugelförmiges Dichtelement 7 angeordnet. Das kugelförmige Dichtelement 7 wird über einen elektromagnetisch bewegbaren Betätigungsstößel bewegt, welcher durch den Ventilsitz 5a des Entlüftungsanschlusses 4 hindurchragt und mit dem distalen Ende am kugelförmigen Dichtelement 7 zur Anlage kommt.For ventilation of the working connection 3 are inside of the valve body 1 two coaxial opposing molded valve seats 5a and 5b provided, which are conically shaped. Between the two conically shaped valve seats 5a and 5b extends a cylinder area 6 , which with radial recesses 8a ; 8b is provided to increase the flow cross-section. Because inside of the two valve seats 5a and 5b with the cylinder area 6 formed cage is a on the two valve seats 5a and 5b alternately acting spherical sealing element 7 arranged. The spherical sealing element 7 is moved via an electromagnetically movable actuating plunger, which passes through the valve seat 5a the vent connection 4 protrudes and with the distal end of the spherical sealing element 7 comes to the plant.

Das Ventilgehäuse 1 besteht aus zwei über Clipmittel zusammengefügte Gehäuseteile 10a und 10b, denen jeweils einer der Ventilsitze 5a bzw. 5b zugeordnet ist. Durch diese Teilung lässt sich das innenliegende kugelförmige Dichtelement 7 vor dem Zusammenclippen montieren. Die konischen Ventilsitze 5a und 5b sind mit den anschließenden Teilen des Zylinderbereichs 6 aus einem Zylinderfortsatz im Inneren des Ventilgehäuses 1 gebildet. Der auf das kugelförmige Dichtelement 7 einwirkende Betätigungsstößel 9 weist im Bereich seines endseitig engsten Querschnitts einen Außendurchmesser auf, der etwa um die Hälfte kleiner als der Durchmesser des zugeordneten Ventilsitzes 5a ist.The valve housing 1 consists of two assembled via clip means housing parts 10a and 10b each one of the valve seats 5a respectively. 5b assigned. By this division, the inner spherical sealing element can be 7 mount before clipping together. The conical valve seats 5a and 5b are with the adjoining parts of the cylinder area 6 from a cylinder extension inside the valve body 1 educated. The on the spherical sealing element 7 acting actuating tappets 9 has in the region of its end narrowest cross section on an outer diameter, which is smaller by about half than the diameter of the associated valve seat 5a is.

Zur Bildung eines Patronenventils besitzt das Ventilgehäuse 1 eine rotationssymmetrische Gestalt, wobei der Arbeitsanschluss 3 und der Entlüftungsanschluss 4 über Querkanäle radial außen am Ventilgehäuse 1 platziert sind. Dagegen ist der Belüftungsanschluss 2 stirnseitig unten am Ventilgehäuse 1 angeordnet. Zur Drucktrennung zwischen dem Belüftungsanschluss, dem Arbeitsanschluss 3 und dem Entlüftungsanschluss 4 sind dazwischen angeordnete und auf einem abgesetzten Durchmesser des Ventilgehäuses 1 montierte Dichtringe 11a–11c vorgesehen.To form a cartridge valve has the valve body 1 a rotationally symmetrical shape, wherein the working connection 3 and the vent port 4 via transverse channels radially on the outside of the valve housing 1 are placed. On the other hand, the ventilation connection 2 on the front side at the bottom of the valve housing 1 arranged. For pressure separation between the ventilation connection, the working connection 3 and the vent port 4 are arranged in between and on a stepped diameter of the valve housing 1 mounted sealing rings 11a - 11c intended.

Gemäß 2 besitzt der Betätigungsstößel 9 am distalen Ende eine, das – hier nicht weiter dargestellte – kugelförmige Dichtelement 7 zentrierende konkave Ausnehmung 12. Ferner ist der Betätigungsstößel 9 mit einer außenradialen Profilierung 13 versehen, welche den wirksamen Strömungsquerschnitt an dieser Engstelle erhöht und den Betätigungsstößel 9 endseitig eine ausreichende Stabilität verleiht.According to 2 owns the actuating tappet 9 at the distal end one, the - not shown here - spherical sealing element 7 centering concave recess 12 , Furthermore, the actuating tappet 9 with an external radial profiling 13 provided which increases the effective flow area at this bottleneck and the actuating plunger 9 gives sufficient stability at the ends.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Ventilgehäusevalve housing
22: Belüftungsanschlussventilation connection
33: Arbeitsanschlussworking port
44: Entlüftungsanschlussexhaust port
55: Ventilsitzvalve seat
66: Zylinderbereichcylinder area
77: Dichtelementsealing element
88th: radiale Aussparungradial recess
99: Betätigungsstößelactuating ram
1010: Gehäuseteilhousing part
1111: Dichtringseal
1212: konkave Ausnehmungconcave recess
1313: Profilierungprofiling

Claims

Elektropneumatisches 3/2-Wegeventil in Sitzbauweise mit einem Ventilgehäuse (1), an dem ein Belüftungsanschluss (2), ein Arbeitsanschluss (3) und ein Entlüftungsanschluss (4) angeordnet ist, welche zur Be- oder Entlüftung des Arbeitsanschlusses () über koaxial innerhalb des Ventilgehäuses (1) gegenüberliegend angeformte, konisch geformte Ventilsitze (5a, 5b) mittels eines dazwischenliegenden, zumindest teilweise kugelförmigen Dichtelements (7) wechselnd verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektromagnetisch bewegbarer Betätigungsstößel (9) durch den Ventilsitz (5a) des Entlüftungsanschlusses (4) hindurchragend mit dem distalen Ende am kugelförmigen Dichtelement (7) zur Anlage kommt, welches von den konisch geformten Ventilsitzen (5a, 5b), die in einen Zylinderbereich (6) zur Führung entlang des Hubweges übergehen, eingeschlossen ist.Electro-pneumatic 3/2-way valve in seated construction with a valve housing ( 1 ), to which a ventilation connection ( 2 ), a work connection ( 3 ) and a vent port ( 4 ), which for the ventilation of the working port () via coaxial within the valve housing ( 1 ) oppositely formed, conically shaped valve seats ( 5a . 5b ) by means of an intermediate, at least partially spherical sealing element ( 7 ) are alternately connectable, characterized in that an electromagnetically movable actuating tappet ( 9 ) through the valve seat ( 5a ) of the venting connection ( 4 ) protruding with the distal end on the spherical sealing element ( 7 ), which depends on the conically shaped valve seats ( 5a . 5b ) located in a cylinder area ( 6 ) to guide along the stroke, is included.

Elektropneumatisches 3/2-Wegeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest im Übergangsbereich zwischen mindestens einem der konischen Ventilsitze (5a; 5b) und dem Zylinderbereich (6) mindestens eine radiale Aussparung (8a; 8b) zur Vergrößerung des Strömungsquerschnitts vorgesehen ist.Electropneumatic 3/2-way valve according to claim 1, characterized in that at least in the transition region between at least one of the conical valve seats ( 5a ; 5b ) and the cylinder area ( 6 ) at least one radial recess ( 8a ; 8b ) is provided to increase the flow cross-section.

Elektropneumatisches 3/2-Wegeventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (1) aus zwei zusammenfügbaren Gehäuseteilen (10a, 10b) besteht, denen jeweils einer der Ventilsitze (5a; 5b) zugeordnet ist.Electro-pneumatic 3/2-way valve according to claim 1 or 2, characterized in that the valve housing ( 1 ) made of two joinable housing parts ( 10a . 10b ), each one of the valve seats ( 5a ; 5b ) assigned.

Elektropneumatisches 3/2-Wegeventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Ventilsitze (5a, 5b) jeweils an einem angeformten Zylinderfortsatz des zugeordneten Gehäuseteils (10; 10b) ausgebildet sind.Electro-pneumatic 3/2-way valve according to claim 3, characterized in that the two valve seats ( 5a . 5b ) each on an integrally formed Cylinder extension of the assigned housing part ( 10 ; 10b ) are formed.

Elektropneumatisches 3/2-Wegeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Dichtlinie der gleich gestalteten Ventilsitze (5a, 5b) größer als der Durchmesser des zugeordneten Be- bzw. Entlüftungsanschlusses (2; 4) ist.Electropneumatic 3/2-way valve according to claim 1, characterized in that the diameter of the sealing line of the identically designed valve seats ( 5a . 5b ) greater than the diameter of the associated ventilation or exhaust connection ( 2 ; 4 ).

Elektropneumatisches 3/2-Wegeventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseteile (10a; 10b) als Kunststoff-Spritzgießteile ausgeführt sind und miteinander formschlüssig oder form-/kraftschlüssig über angeformte Clipsmittel verbunden sind.Electropneumatic 3/2-way valve according to claim 3, characterized in that the housing parts ( 10a ; 10b ) are designed as plastic injection-molded parts and are positively connected to each other or positively / non-positively via molded-on clip means.

Elektropneumatisches 3/2-Wegeventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung eines Patronenventils das Ventilgehäuse (1) eine rotationssymmetrische Gestalt aufweist, wobei zumindest der Arbeitsanschluss (3) und der Entlüftungsanschluss (4) radial außen am Ventilgehäuse (1) angeordnet sind.Electro-pneumatic 3/2-way valve according to one of the preceding claims, characterized in that the valve housing (16) for forming a cartridge valve ( 1 ) has a rotationally symmetrical shape, wherein at least the working connection ( 3 ) and the vent port ( 4 ) radially on the outside of the valve housing ( 1 ) are arranged.

Elektropneumatisches 3/2-Wegeventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucktrennung zwischen dem Belüftungsanschluss (2), dem Arbeitsanschluss (3) und dem Entlüftungsanschluss (4) über dazwischen angeordnete und auf einem abgesetzten Außendurchmesser des Ventilgehäuses (1) montierte Dichtringe (11a–11c) erfolgt.Electropneumatic 3/2-way valve according to claim 7, characterized in that the pressure separation between the ventilation port ( 2 ), the work connection ( 3 ) and the vent port ( 4 ) arranged therebetween and on a remote outer diameter of the valve housing ( 1 ) mounted sealing rings ( 11a - 11c ) he follows.

Elektropneumatisches 3/2-Wegeventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsstößel (9) im Bereich des engsten Querschnitts des zugeordneten Ventilsitzes (5a) einen mindestens um die Hälfte kleineren Außendurchmesser aufweist.Electro-pneumatic 3/2-way valve according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating tappet ( 9 ) in the region of the narrowest cross section of the associated valve seat ( 5a ) has an at least half smaller outer diameter.

Elektropneumatisches 3/2-Wegeventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der durch den Ventilsitz (5a) hindurchragende Betätigungsstößel (9) am distalen Ende eine das kugelförmige Dichtelement (7) zentrierende konkave Ausnehmung (12) aufweist.Electropneumatic 3/2-way valve according to one of the preceding claims, characterized in that the valve seat ( 5a ) projecting actuating tappets ( 9 ) at the distal end a spherical sealing element ( 7 ) centering concave recess ( 12 ) having.