DE2711140A1

DE2711140A1 - Elektromagnetisch betaetigbares ventil

Info

Publication number: DE2711140A1
Application number: DE19772711140
Authority: DE
Inventors: Lothar Kirstein
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-03-15
Filing date: 1977-03-15
Publication date: 1978-09-28
Also published as: JPS53115933A; GB1586044A

Description

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R. 38 TO

25.2.1977 He/Hm

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART Elektromagnetisch betätigbares Ventil Zusammenfassung

Es wird ein elektromagnetisch betätigbares Ventil vorgeschlagen, .dessen Anker über Blattfedern geführt und zentriert ist. Durch die Aufnahme der einen Blattfeder ist die Polfläche des Ankers verkleinert. Um die genannte Polfläche wieder zu vergrößern, wird ein Polschuh verwendet, der auf den Anker aufgesetzt ist. Auf diese Weise ist eine Verkleinerung der AW-Zahl möglich.

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Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem elektromagnetisch betätigbaren Ventil nach der Gattung des Hauptanspruchs. Ein solches Elektromagnetventil ist bekannt (DT-OS 2 403 770). Bei diesem bekannten Elektromagnetventil ist die Polfläche des Ankers durch die Ausnehmungen für die Blattfeder verkleinert. Das hat den Nachteil, daß die zur Bewegung des Ankers in seine Anzugsstellung notwendige Ampere-Windungszahl (AW-Zahl) vergrößert werden muß. Das bedingt aber größeren Stromverbrauch und höhere Erwärmung.der Spule.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Elektromagnetventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die notwendige AW-Zahl reduziert werden kann. Beim Einsatz des Elektromagnetventils als 3/3-Wege-Magnetventil können die Kraft-Weg-Kennlinien dann nahezu waagerecht verlaufen. Bei solchen Ventileinrichtungen besteht das Problem, die Federkräfte mit den Mangetkräften in Einklang zu bringen. Dabei muß berücksichtigt werden, daß sowohl die Manget- wie auch die Federkräfte wegen der Hystereseeinflüsse jeweils in einer gewissen Streubreite vorliegen. Druckmittel-Kräfte wechselnder Größe, Reibungskräfte und die Auswirkungen maßlicher Toleranzen ergeben ein verhältnismäßig breites Streuband der Kräfte. Außerdem ist es mindetens für manche Zwecke vorteilhaft, wenn der Ventilhub nicht zu klein ist, damit ein gewisser Mindestquerschnitt zum Durchfluß des Druckmittels zur Verfügung steht.

Es ist deshalb ein weiterer Vorteil des Elektromagnetventil, daß bei einer möglichst flachen Kraft-Kennlinie des Magneten eine leichte Anpassung der Federkennlinie gewährleistet ist, um ein sicheres Schalten des Ankers sowohl in seinen Endstellungen bei verhältnismäßig großen Durchgangsquerschnitten als auch in seiner Mittelstellung zu gewährleisten.

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Schließlich ist es gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung auch von Vorteil, daß nahe der magnetbetätigten Endstellung des Ankers die Anzugskraft des Magneten in dem Endbereich des Ankerhubs abgeschwächt ist.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Beschreibung der Erfindung

Ein Elektromagnetventil 1 ist zwischen einem Anschluß II als Druckempfänger sowie einem Anschluß I als Druckquelle und eine-;.! Anschluß III als Entlastungsstelle 4 angeordnet. Die Druckquelle ist eine Pumpe 3> und der Druckempfänger ist ein Bremszylinder 2. Eine Spule 5 sitzt auf einem Spulenträger 6, und dieser wiederum ist auf ein Mantelrohr 7 aufgeschoben, das mit einem unmagnetischen Ring 8 z.B. durch Schweißen verbunden ist. Ein magnetischer Schluß ist über ein Rohr 9¹ ermöglicht.

Das Mantelrohr 7 mit dem Ring 8 sowie ein Joch 9 und ein in diesem befestigter Einlaßventilsitz 12 sind fest miteinander verbunden. In dieser Einrichtung ist Ankerpaket untergebracht, das im wesentlichen aus einem Ring 11 und einem Anker 13 besteht. Der Ring 11 und der Anker 13 sind über zwei Blattfedern 16 und 17 miteinander z.B. durch Schweißen verbunden. Die Blattfedern 16 und 17 sind aus einem elastischen, unmagnetischen Federwerkstoff hergestellt. Zwischen der oberen Blattfeder 17 und einem einen Sitz I¹I für das Auslaßventil aufweisenden Endstück 10 liegt noch ein Distanzring 18. Das Endstück 10 ist durch eine Mantelrohrbördelung 15 im Mantelrohr 7 festgehalten.

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Im Anker 13 ist eine mehrfach abgesetzte, durchgehende Bohrung 19 vorgesehen, in welche/iSchließkörper 20/22 des Einlaßventils 12, 20/22 und)21/23 des Auslaßventils lO', 21/23 eingesetzt sind.

Die beiden Schließkörper 20/22 und 21/23 sind mit Kugeln 20, 21 versehen, die in je einen Kugelhalter 22 und 23 eingelassen und dort befestigt sind. Der Kugelhalter 22 des Einlaßventil-Schließkörpers 20/22 liegt gewöhnlich an einer Schulter 24 der Bohrung 19 an. Dadurch ist der Schließkörper 20/22 vom Ventilsitz 12 abgehoben, das Einlaßventil 12, 20/22 ist geöffnet. Eine auf den Einlaßventil-Schließkörper 20/22 einwirkende Feder 25 stützt sich an einem Ring 26 ab, der in dem Anker 13 mit Hilfe eines weiteren Ringes als Schulter 27 befestigt ist. Die Schulter 27 hat eine Aussparung, wodurch zwischen dieser und dem Ring 26 ein axialer Spalt 28 gebildet ist, .der den Kugelhalter 23 aufnimmt. Die Kugelhalter 22 und 23^mTt axialen Durchbrüchen 22' und 23' für den Druckmitteldurchgang versehen. Eine Ventilfeder 35 des Auslaßventils 14, 21/23 ist innerhalb der Feder 25 angeordnet und liegt mit ihrem einen Ende am Kugelhalter 23 und mit ihrem anderen Ende am Kugelhalter 22 an.

Für die Aufnahme der Blattfedern 16 und 17 ist der Anker an seinem einen Ende mit einer Aussparung 30 und an seiner Polfläche 13' mit einer Aussparung 31 versehen. Die Aussparung 31 an der Polfläche 13' ist durch einen ringscheibenförmigen Polschuh 32 abgedeckt, so daß als Polfläche des Ankers 13 wieder eine nicht unterbrochene, volle Fläche hergestellt ist.

Im Joch 9 ist eine Ringaussparung 33 vorgesehen, auf die eine Zwischenscheibe 3^ aufgelegt ist. Dabei steht eine Ringwand 35 der Aussparung 33 einem Außenrand 36 des PoI-

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schuhs gegenüber, und in diesem Bereich ist dadurch ein magnetischer Nebenschluß hergestellt.

Unter dem Anker 13 ist eine Feder 37 angeordnet, die gemeinsam mit den rückstellkraftaufbringenden Blattfedern 16 und 17 bestrebt ist, den Anker 13 samt Polschuh 32 nach oben zu drücken, so daß bei stromlosen Magneten das Auslaßventil 14, 21/23 geschlossen und das Einlaßventil 12, 20/22 geöffnet ist. Diese Feder ist in eine Vertiefung 38 des Polschuhs 32 eingesetzt. Auf der anderen Seite des Polschuhs 32 ist ein zylindrischer Ansatz 39 gebildet, der in seinem Außendurchmesser etwa dem Innendurchmesser einer Ankerausnehmung 13'^f entspricht.

Wirkungsweise

In der stromlosen Ausgangsstellung der Einrichtung ist der Druckempfänger 2 mit der Druckquelle 3 durch den hohlen Anker 13 und durch die Durchbrüche 22' und 23* in den Kugelhaltern^?} hindurch verbunden. Wird die Spule 5 in der Höhe eines ersten Strompegels unter Strom gesetzt, so wird der Anker 13 nach unten gezogen, wobei sich die Balttfedern 16 und 17 gemeinsam mit der Feder 37 elastich verformen. Außerdem streckt sich die Feder 35, so daß der Schließkörper 21/23 des Auslaßventils 1*1, 21/23 auf seinem Sitz 1Ί bleibt, solange, bis der Schließkörper20JZZ

des Einlaßventils 12, 20/22 seinen Sitz 12 erreicht hat und dann das Einlaßventil 12,20/22 geschlossen ist.

Bei weiterem Hub des Ankers 13 durch erhöhte Stromzufuhr wird vom Ring 27 der Auslaßventil-Schließkörper 21/23 von seinem Sitz lh abgehoben und damit das Auslaßventil 1Ί, 21/23 geöffnet. Nun kann sich das Druckmittel im Druckempfänger 2 zur Entlastungsstelle 4 hin entspannen.

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Bei der Bewegung des Ankers 13 unterliegt dieser keinerlei Reibung, da er durch die Blattfedern 16 und 17 reibungsfrei gelagert ist. Durch den magnetischen Nebenschluß zwischen der Aussparung 33 und dem Rand 36 des Polschuhs 32 ist erreicht, daß die Kraft-Weg-Kennlinien nahezu waagrecht verlaufen. Durch die vergrößerte Polfläche kann die für das Schalten des Ventils notwendige AW-Zahl reduziert werden.

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Claims

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ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO STUTTGART 1

Ansprüche

( 1.J Elektromagnetisch betätigbares Ventil, dessen bewegliche Ventilglieder von einem Anker getragen werden, der durch eine Feder in eine stromlose Ausgangsstellung und unter Einwirkung der Magnetkraft in Richtung auf ein Gegenstück gedrückt wird, mit Führung und Zentrierung des Ankers mittels Blattfedern, für deren bewegungsfreie Aufnahme der Anker mit Ausnehmungen an seinen Stirnseiten versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (13) an der seine Polfläche (13¹) aufweisenden Stirnseite mit einem ringscheibenförmigen Polschuh (32) versehen ist, der die Ankerausnehmungen (31) überbrückt.

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• a-
2. Ventil nach Anspruch 1, mit einer Einrichtung sum magnetischen Nebenschluß zwischen Anker und Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß ein Außenrand (36) des Polschuhs (32) einen Pfad für den magnetischen Nebenschluß bildet.
3· Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der ringscheibenförmige Polschuh (32) an seinem Innenringbereich einen zylindrischen Ansatz (39) hat, der auf seiner dem Anker (13) zugekehrten Seite einen einer Ankerausnehmung (13") entsprechenden Außendurchmesser und auf der anderen Seite des Polschuhs (32) eine Vertiefung (38) für die teilweise Aufnahme der Ankerfeder (37) hat.
4. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das elektromagnetisch betätigbare Ventil ein 3-Wege-Ventil ist, das zwischen einem Druck-

empfänger einerseits sowie einer Druckquelle und einer

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Entlastungsstelle andererseits angeordnet ist, und daß der

(/3J

Anker zwei gegeneinander und gegenüber dem Anker (13) bewegliche Schllcjßkorper(20/22Z.M/23) aufnimmt, die von einer im Anker (19) angeordneten Spreizfeder (35) auseinandergedrückt werden.

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