DE3244549A1

DE3244549A1 - Elektroventil fuer pneumatische anlagen, insbesondere fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE3244549A1
Application number: DE19823244549
Authority: DE
Inventors: Domenico SestoS. Giovanni Milano Angelillo
Original assignee: Fabbrica Italiana Magneti Marelli SpA; Magneti Marelli SpA
Current assignee: Industrie Magneti Marelli SRL; Marelli Europe SpA
Priority date: 1981-12-04
Filing date: 1982-12-02
Publication date: 1983-06-16
Also published as: IT8125466A0; IT1139921B; FR2517760A1; FR2517760B3; GB2110795A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Elektroventil-'.für pneu» "-statische Anlagen , insbesondere in Fahrzeugen ₉ ma Verbrauehergeräte, z.B.- Verbrauchergeräte in Fahrzeugen, nämlick .Signalgeräte, Scheibenwischer, Vorrichtungen atm öffnen und Schließen von Tu-* ren, Hilfsantriebe für die Gangschaltung, zum/Sperren, des'-Diffe«.-" rentialgetriebee und dgl. zu betätigen« lese Elektroyentile weisen meistens ein Solenoid, oder einen Elektromagneten'auf_f der bei' Stromdurchgang die öffnung eines- Ventils' sam Zuführen ▼on Druckluft zn den Verbrauchergeräten.-steuert· .-■■-.

Venn'der Benutzer den Stromkreis fur die Wicklung des Solenoids schließtj bildet eich ein Magnetfluß, der den beweglichen Kern- im Gegendruck zur Wirkung einer Feder anzieht und 'dabei-die uff. nung des Einlaßventils bewirkt«, .

Das Solenoid ist auf einen Körper aufgesetzt, welcher die Anschlüsse für die Zuführung und den Verbraucher der Luft aufweist $"welche über ein Einspeiseventil Yerbunden sind, welches, em. seinem Sitz mittels der vorgenannten Feder dicht und verstellbar gehaltert ist·

Die bekannten Elektroventile weisen dem lachteil auf,· -daß es unmöglich ist, mehrere Geräte «ad Vorrichtungen ssu eteuera, welche unterschiedliche Anforderungen an die Beechickuag mit Druckluft stellen. Beispielsweise erfordern manche Vorrichtungen zum einwandfreien Funktionieren groB® Druckluftleistungen-in sehr kurzen Zeitabschnitten, was die Elektroventile kleinerer Abmessungen wegen der kleineren Durchsätze nicht gewährleisten können.

Daraus ergibt sich, daß bei Fahrzeugen mit pneumatischen Anlagen Elektroventile verschiedener Abaeesungen eingesetzt'-werden'müssen, um die Steuerung von Verbrauchergeräten mit-.unterschiedlichen Anforderungen durchführen zu können» B©i Verwendung eines Elektro-

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magneten mit kleiner Spule ist beispielsweise die Wicklung aus Kupfer relativ klein und damit auch die Magnetkraft zur Betätigung dee Kernes entsprechend gering. Deshalb muß die Wirkung der Gegendruckfeder auf den Kern entsprechend schwach relativ zur Magnetkraft eingestellt sein, um die Öffnung des Ventils während des Betriebes zu gewährleisten. Aus diesem Grunde sind bei Wicklungen kleinerer Abmessungen die Durchlässe für die Luftzuführung entsprechend kleiner, um zu vermeiden, daß der Luftdruck die Federkraft überwindet und dann das Ventil öffnet, wenn dieses in der nichtgeöffneten Stellung bleiben soll.

Bei kleinen Durchflußmengen ist es jedoch unmöglich, Verbraucher zu versorgen, welche große Luftmengen beanspruchen. Für diese müssen Luftdurchlässe größerer lichter Weite vorgesehen werden. Diese Durchlässe erfordern Federn größerer Belastung und demgemäß größere Wicklungen für das Solenoid.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Elektroventils, welches Durchflußquerschnitte aufweist, die praktisch allen Anforderungen seitens der von den Verbrauchergeräten beanspruchten Luftmengen aufweisen und außerdem eine elektrische Wicklung relativ kleiner Abmessungen zu verwenden gestattet, so daß nur ein Elektroventil zum Betrieb der in die pneumatische Anlage eingesetzten verschiedenen Verbrauchergeräte erforderlich ist. Schließlich gestattet das erfindungsgemäße Elektroventil mit der gleichen Solenoidwicklung die Steuerung von Verbrauchergeräten, die innerhalb gewissen Grenzen unterschiedliche Luftbeschickungsmengen erfordern.

Das erfindungsgemäße Elektroventil, dessen Anker das Einspeiseventil der Druckluft für das Verbrauchergerät betätigt, ist durch ein umschaltbares, vom Elektromagneten betätigtes Ventil gekennzeichnet, das die Verbindung der Verbraucher entweder zur Druckluft quelle oder zum Auslaß durch die Betätigung pneumatischer

Absperrorgane herstellt und so die Versorgung der Verbraucher steuert.

Gemäß einem bevorzugten Ausbildungsbeispiel dee Elektroveatile weisen die pneumatischen Absperrorgane eine federbeaufschlagte Hülse auf, welche das umschaltbare Ventil gegen Federmittel halten, wobei die Dichtungssitse des umschaltbaren Ventile teilweise an der Hülse und teilweise am Körper des Elektroventils'derart vorgesehen sind, daß zwischen diesen Teilen gegenüberliegende Kammern entstehen, deren eine mit dem Verbrauchergerät, während die andere mit der Druckluft quelle und der Attfienluft über zugeordnete Umschaltventile verbunden ist·

Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden:.Be- ^: Schreibung hervor, welche auf die anliegende Zeichnung Bezug nimmt· Die einzige Figur der Zeichnung veranschaulicht einen axialen Schnitt durch ein bevorzugtes Ausbildungsbeispiel des Elektroventil gemäß der vorliegenden Erfindung.

In der Figur ist mit A das Solenoid bezeichnet, ^a® gleichwertig durch einen Elektromagneten ersetzt werden kann, welcher funktionell und auf die nachfolgend geschilderte Weise an das Absperrorgan B angeschlossen werden kann.

Insbesondere besitzt das Solenoid A eine Wicklung 10, deren Enden an Lamellenendstücke 12 angeschlossen sind, die wiederum mit dem elektrischen Speisekreis verbunden sind, um einen magnetischen Fluß derart hervorzurufen, daß der bewegliche Kern 14- gegen den starren Kern gegen den Druck der Feder 18 verschoben wird.

Das Absperraggregat B besteht aus einem Metallgehäuse 2O₉ das gelocht ist und in welchem eine Hülse 22 verstellbar gelagert ist, die mit einer Umfangsnut 24 versehen ist, wobei in de» Gehäuse zwei gegenständige pneumatische Kammern C und B gebildet werden.

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Mit der Hülse 22 ist eine gelochte Scheibe 25 fest verbunden, die mit einen gelochten Ansatz 26 versehen ist, der mit seinem Rand den Sitz für ein federnd gelagertes Ventil 28 bildet, das verstellbar in einer achsengleichen Ausnehmung am unteren Ende des Kerns 14 gelagert ist· Die Hülse 22 zusammen mit der Scheibe 25 begrenzen eine Sammelkammer F, welche über die !Tut 24 in ständiger Verbindung mit einem Anschluß $0 steht, der zur Druckluft quelle führt. Die Sammelkammer F steht mit der oberen Kammer D über das Abdichtventil 28 in Verbindung, welches unterhalb des beweglichen Kerns 14 oder des Ankere des Solenoids vorgesehen ist.

Der Kern 14 weist eine oder mehrere axiale Bohrungen 32 auf, welche die Kammer D mit der weiteren Kammer G verbinden, die mittels einer axial im feststehenden Kern 16 vorgesehenen Bohrung 34 mit dem Anschluß 35 zur Außenluft verbunden werden kann. Die Bohrung 34 endet unten mit einem Dichtungskranz, der mit einem unter Federbelastung stehenden Ventil 36 zusammenwirkt, das gleichfalls im beweglichen Kern 14 angeordnet ist.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß die Ventile 28 und 36 ein Umschaltventil bilden, welches auf der einen Seite die Verbindung der Kammer D der Sammelkammer F und auf der anderen über die Bohrungen 32 die Verbindung der Kammer D mit der Kammer G herstellt, die ihrerseits mittels der Bohrung 34 und dem Anschluß 35 && die Außenluft angeschlossen werden kann.

Die Hülse 22 verstellt sich dichtend im Gehäuse 20 gegen den Druck einer Feder 38, welche in der Buhestellung die gelochte Scheibe 25 gegen das Ventil 28 drückt. Unterhalb der Scheibe 25 ist ein Umschaltventil 40 gelagert, das von einer Feder 42 gegen einen an Hülse vorgesehenen Sitz gedrückt wird, um die Verbindung zwischen den Kammern F und C zu sperren. Das Ventil 40 kommt, wenn

sich die Hülse 22 nach unten schiebt, in dichtenden;_:£ingriff mit dem Band eines RohrStutzens 44, der gleichachsig sur Hüls® .22 ausgerichtet ist und in das Gehäuse 20 eingeschraubt ist und die. Kammer C bei geöffnetem Ventil 40 mit der AuBenluft verbindet. Die Kammer C ist ständig mit d©m Anschluß 46 verbünden» der zu dem pneumatisch betriebenen Verbrauchergerät führtν

Aufgrund den obigen Ausführungen ist ersichtlich,dais., wann das Elektroventil außer Betrieb ist und sieh demnach-mit seinen Teilen in der in der Zeichnung gezeigten Lage befindet,, die Kammern 0, D und G mit der Außenluft verbunden sind, rad zwar die erst® mittels des Hohlstiftes 44 und die übrigen über die leitungen 32, 34 und den Anschluß 35· Es ergibt sich daraus, daB die Versorgung des Verbrauchergerätes (Anschluß 46) mittels des Ventils 40 ge~. sperrt ist.

Die aus der Hülse 22, der Scheibe 25 und dem federnden Ventil 40 gebildete Einheit bildet einen Kolben, dessen gegenständige Endflächen durch den Druck der vom Anschluß 30 kommendes. Luft beaufschlagt werden. Im übrigen steht der Kolben unter dem Druck der Federn 18 und J8, wobei die Kraftwirkung der ersteren überwiegt.

Wenn die Wicklung 10 des Elektr©magnets-A erregt wird, wird der bewegliche Kern 14 des Elektromagnets nach oben'gegen des starren. Kern 16 gegen die Wirkung der Feder 18 angezogen· Biese Verstellung betätigt die Ventile 28 und 36, wobei das eratere. die Verbindung zwischen den Kammern F und D, das zweite die Verbindung zwischen der Kammer D und der Außenluft herstellt«, Die in der Kammer F anwesende Druckluft geht damit auf die Kammer D über und übt einen pneumatischen Druck auf den Kolben 22 aus. Dieser wird unter Überwindung der Gegenkraft der leder 38 vom Druck" nach unten geschoben und nimmt das Umschaltventil 40 mit, das einerseits die Verbindung mit der AuSenlttft absperrt -und anderer-

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seits die Kammer F mit der Kammer C verbindet, um Druckluft zum Anschluß 46 und damit zum Verbrauchergerät strömen zu lassen.

Wenn das Solenoid A stromlos gemacht wird« führt die Feder 18 den beweglichen Kern 14 in die Anfangsstellung zurück, wodurch die Druckluftvereorgung abgesperrt und die Kammer D erneut an die Außenluft über die Leitungen 32 und 34 angeschlossen wird. Gleichzeitig wird der Kolben 22 wieder in die Ausgangsstellung unter der Wirkung der Feder 38 zurückgeführt, weil der zuvor in der Kammer D aufgebaute Luftdruck nicht mehr vorhanden ist.

Infolgedessen sperrt der Kolben 22 unter Mitnahme des Umschaltventils 40 die Verbindung zwischen den Anschlüssen 30 und 46 und verbindet die Kammer C und die Verbrauchergeräte mit der Außenluft·

Es werden somit die Aufgaben der vorliegenden Erfindung erfüllt, also die Steuerung eines weiten Durchlaßquerschnittes für die Druckluft, indem man ein Solenoid A begrenzter und ein übliches Elektroventil entsprechender Auslegung verwendet, dessen lichte Durchgangsweite sehr gering ist und im wesentlichen derjenigen entspricht, welche das Ventil 28 der Zeichnung zeigt* Eine solche lichte Veite könnte keine rasche Versorgung einer gewissen Anzahl von Verbrauchergeräten wegen seines geringen, ungeeigneten Querschnitts dann sicherstellen, wenn rasch große Luftmengen benötigt werden, wie dies bei manchen Verbrauchergeräten erforderlich ist. Andererseits verlangt die Vergrößerung der durchströmenden Luftmenge die Verwendung von Elektromagneten beträchtlicher Leistung, um zu vermeiden, daß der das Absperrventil beaufschlagende Luftdruck dieses Ventil öffnen oder nicht ganz schließen könnte, wenn das Elektroventil in seiner Buhestellung ist· Demgegenüber erreicht das Elektroventil gemäß der vorliegenden Erfindung seinen Zweck dadurch, daß ein kleiner Luftquerschnitt zur Steuerung vorgesehen ist und Durchlässe genügender Veite zur Versorgung der verschiedenen Verbrauchergeräte.

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Es versteht sich* daß an dem beschriebenen Elektroventil Änderungen und Abwandlungen vorgesehen werden können mit Rücksicht auf die jeweiligen Zweckbestimmungen, ohne daß dadurch der Schutzbereich der Erfindung verlassen wird.

Leerseite

Claims

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ffabbrica ItaXiana, Magnetic Warelli B>p«A«_ii1t| Piassa.

Mailand (Italien)

Elektroventil für pneumatische Anlagen,, insbesondere für--fahrzeuge

s _ηιιρ r ü c -,h _Ίιβ.;

'Elektroventil für pneumatische Anlagen«- insbesondere für in Fahrzeugen eingebaute Anlagen, wobei ein göleaoiä. oder Steuer-Elektromagnet ein Ventil zur Zuführung von Druelluft su ein« Verbrauchergerät betätigt, dadurch gekennseichnet, daß durch. ein Umschaltventil (28, 36), das vom Elektromagnet (A) betätigt wird, mittels einer pneumatischen Absperrvorrichtung (22, 40) entweder eine Verbindung des Verbrauchergerg^ee sur. Druckluftquelle (30) oder zu einem Ausgang (35) herstellt·

2· Elektroventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das federbeaufschlagte Umschaltventil (28„ .36) am Anker (14) des Solenoids (A) vorgesehen ist, daß das Umschaltventil, die. Verbindung einer Kammer (D) für die Betätigung eines feder«-» - ■ beaufschlagten Kolbens (22) entweder mit der Aaßeniuft 05) oder mit der Druckluftquelle (30) herstellt, mad daß der Kolben (22) ein federndes Umschaltventil (40) lagert, vel- ches die-Verbindung des Verbrauchergerätes (46) entweder mit der Außenlttft (44) oder mit der Druckluft (30) herstellt.

3· Elektroventil nach Anspruch 1 ©der 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben oder die Büchse (22) verstellbar in einer Bohrung einee Gehäuses (20) dee Elektroventils- gelagert" ist" und endseitig Dichtungssit'ae für die"Umschaltventil» aufweist,

und daß das am Anker (14) dee Solenoids vorgesehene Ventil mit der Hülse oder den Kolben zusammenwirkt, indem er mittels einer Feder (38) gegen das am Anker (14) des Solenoids angeordnete Umschaltventil (28) andrückbar ist.

4· Elektroventil nach den Ansprüchen 1 bis 3» gekennzeichnet durch einen mit Bohrung versehenen Zapfen (44), der an dem mit einer Bohrung versehenen Gehäuse (20) des Elektroventils vorgesehen ist und der an einem seiner Enden einen der Dichtungssitze für das Umschaltventil (40) aufweist, welches an dem Kolben oder der Hülse (22) vorgesehen ist, die in der Bohrung des Gehäuses verstellbar gelagert ist, das mit Anschlüssen (30) für die Druckluft und das Verbrauchergeraat (46) versehen ist·

5· Elektroventil nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Umschaltventil aus zwei Ventilen (28, 36) besteht, von denen das eine an dem einen und das andere an dem anderen Ende des beweglichen Kerns (14) des Elektromagneten angeordnet ist, daß das eine (28) der Ventile dazu dient, die Verbindung zwischen der Kammer (D) auf der einen Seite des Kolbens (22) entweder mit der Druckluftquelle (30) oder mit dem Anschluß (46) des Verbrauchergerätes herzustellen, während das andere (36) der Ventile dazu dient, die Kammer (D) mit dem Außenluftanschluß (35) über eine oder mehrere Bohrungen (32) zu verbinden, welche durch den Kern (14) hindurchgehen.