DE7929196U1

DE7929196U1 - Elektromagnetisches Verteilerventil mit drei Wegen für hydraulische Flüssigkeiten

Info

Publication number: DE7929196U1
Application number: DE7929196U
Authority: DE
Original assignee: Regie Nationale des Usines Renault; Renault Vehicules Industriels SA
Current assignee: Regie Nationale des Usines Renault; Renault Trucks SAS
Priority date: 1978-10-16
Publication date: 1980-01-17

Description

REGIE NATIONALE DES USINES RENAULT, 8-10 Avenue Emile Zola, 92109 Boulogne-Billancourt/Frankreich, RENAULT VEHICULES INDUSTRIELS, 30 Quai Claude-Bernard, 69007 Lyon/Frankreich

Elektromagnetisches Veifteilerventil mit drei Wegen für

hydraulische Flüssigkeiten

Die Neuerung geht aus von einem elektromagnetischen Verteilerventil mit drei Wegen £ür hydraulische Flüssigkeiten, insbesondere für die hydraulische Steuerung eines automatischen Getriebes eines Kraftfahrzeuges, das einen Magnetkörper enthält, der ein Gehäuse für die Elektromagnetspule einschließt sowie einen festen Kern mit einer mittleren Bohrung für die hydraulische Flüssigkeit und weiterhin eine Kugel aus magnetischem Material, die im Inneren eines Führungsraumes verstellbar ist, um die vorgenannte Bohrung zu verschließen, wenn die Magnetspule erregt ist.

Es sind schon zahlreiche Ausführungsformen von elektromagnetischen Vert'ailerventilen mit drei Wegen bekannt, von denen diejenige des "Schiebertyps" am meisten vrbreitet ist. Die elektromagnetischen Verteilerventile dieser Art weisen einen zentralen Kern auf, der unter der Wirkung einer Elektromagnetspule verstellt werden kann, und an dem verschiedene Schulterstücke ausgebildet sind, die bei ihrer Verstellung die Rolle eines Schiebers spielen, indem sie Öffnungen abdecken oder freigeben, je nach dem hydraulischen Strömungskreis, den man bei den verschiedenen Stellungen des Schiebers zu erhal-

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ten wünscht. Diese Art eines elektromagnetischen Verteilerventils erfordert eine genaue und kostspielige Herstellung des den Schieber bildenden Stückes ebenso wie des Hohlraums, in dessen Inneren er sich verstellen soll. Hieraus ergibt sich, daß diese Vorrichtungen verhältnismäßig teuer sind. Darüberhinaus erfordern die Verteilerventile dieser Art verhältnismäßig viel Raum angesichts der Abmessungen, die das den Schieber bildende Stück
notwendigerweise aufweist, und sie sind sehr empfindlich gegenüber ünreinigkeiten, die gegebenenfalls in der
hydraulischen Flüssigkeit enthalten sind und durch die
die Verteilerventile beschädigt und ihre Funktion gestört werden kann.

Man hat hydraulische Elektromagnetventile auch schon in Form von Kugelventilen vereinfacht, wie sie beispielsweise in der FR-PS 1 422 165 beschrieben und dargestellt sind. Bei dieser Ausführungsform ist eine Magnetspule
im Inneren eines magnetischen Körpers angebracht, der
einen festen Kern mit einer axialen Bohrung zum Zuführen der hydraulischen Flüssigkeit enthält. Diese Bohrung kann, wenn die Magnetspule erregt wird, durch eine Kugel aus
magnetischem Material verschlossen werden, die sich zwischen zwei Stellungen bewegt und in einem äußeren Deckel gehalten ist, der axiale Durchgänge für die hydraulische Flüssigkeit aufweist. Wenn die Elektromagnetspule stromlos gemacht wird, wird die Kugel durch den in der zur
Zufuhr der hydraulischen Flüssigkeit dienenden Bohrung
auftretenden Druck zurückgedrängt, so daß sie sich
von ihrem Sitz abhebt und die hydraulische Flüssigkeit
vorbeiströmen läßt. Infolge dieser Wirkungsweise erhält man ein elektromagnetisches Ventil, das in der Lage ist, den Strom der hydraulischen Flüssigkeit zu unterbrechen.

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Aufgabe der Neuerung ist es, ein elektromagnetisches Verteilerventil der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Herstellung und dessen Wirkungsweise besonders einfach sind.

Vorstehende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein elektromagnetisches Verteilerventil der eingangs genannten Art weiterhin ein Ansatzstück aus magnetischem Material enthält, in dessen Inneren ein als Führung für die Kugel dienender Hohlraum ausgebildet ist und das weiterhin einen es vollständig durchdringenden mittleren Durchgang aufweist, der in dem Hohlraum mündet und durch die Kugel absperrbar ist, wenn die Magnetspule stromlos wird, während außerdem in dem Ansatzstück periphere Durchgänge vorgesehen sind, die an dem Umfang des Hohlraums enden und in keiner der Stellungen der Kugel verschließbar sind.

Es können z.B. vier periphere Durchgänge vorgesehen sein.

Diese Durchgänge verlängern sich ir? dem Hohlraum, der den Führungsraum für die Kugel bildet, in Gestalt von

■ axialen peripheren Nuten, wobei zwischen diesen die

Wand des Hohlraums stehen bleibt, dessen Durchmesser ί derart den Abmessungen der Kugel entspricht, daß ein

dichtes Spiel zustandekommt, damit die Kugel sich in

geeigneter Weise im Inneren des Hohlraums verstellen

kann.

Vorzugsweise enden die peripheren Durchgänge auf der Seite des Ansatzstück in einer radialen ringförmigen Nut, die in einem gewissen Abstand von dem Ende des Ansatzstück ausgebildet ist. Eine derartige Anordnung erleichtert die Anbringung einer Verbindungsleitung zwischen den peripheren Durchgängen und dem Organ, dem die hydraulische Flüssigkeit zugeführt werden soll.

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Vorzugsweise ist weiterhin die Kugel, die als magnetischer Ventilverschlußkörper dient, mit einem nicht magnetischen Material überzogen, z.B. mit Kupfer,
derart, daß ein der Dicke dieser Beschichtung proportionaler Zwischenraum sichergestellt wird, wenn die
Kugel gegen ihren Sitz gezogen wird, sobald die Magnetspule erregt wird. Auf diese Weise wird die Klebewirkung der Magnetkugei auf ihrem Sitz infoige der Remanenz des Materials vermindert.

Vorzugsweise weist das Ansatzstück weiterhin einen radialen Kragen auf, der in eine innere ringförmige
Nut des Magnetkörpers eingreift, derart, daß das Ansatzstück durch Umbördelung der Ränder des Magnetkörpers auf dem radialen Kragen befestigt und der
magnetische Kreis geschlossen ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Neuerung dargestellt. Sie zeigt in der
einzigen Figur ein elektromagnetisches Verteilerventil gemäß der Neuerung in einem axialen Schnitt.

Das Dreiwege-Elektroverteilerventil enthält einen Elektromagnetkörper 1 aus magnetischem Material. Dieser weist einen äußeren zylindrischen Mantel 2 auf, in dem das Gehäuse 3 der Elektromagnetspule 4 angeordnet ist. Der Elektromagnetkörper 1 weist darüberhinaus einen festen mittleren Kern 5 auf, der nahezu vollständig das Gehäuse 3 der Elektromagnetspule 4 aufnimmt. Der Kern 5 enthält eine Mittelbohrung 6, durch welche die hydraulische Flüssigkeit zuströmt. Der Elektromagnetkörper 1 trägt weiterhin ein Anschlußstück 7, an dem ein Schlauch befestigt werden kann.

Das Gehäuse 3 besteht aus nicht magnetischem Material wie Kunststoff und aus zwei Teilen, um das Wickeln der Elektromagnetspule zu erleichtern. Der Innenteil 8 des Gehäuses 3 steht in Berührung mit dem Kern 5 und begrenzt mit seinen radialen Flanschen 9 und 10 den Raum für die Spule 4. Der äußere Teil des Gehäuses 3 besteht aus einer Hülse 11, die sich auf die Flansche 9 und 10 aufsetzt, um die Spule 4 einzuschließen. Die elektrischen Zuleitungen 12 sind von außen über einen Durchgang 13 zugeführt, der axial nahe dem Umfang der äußeren Hülse 11 an dieser ausgebildet ist.

An einem Ansatzstück 14 aus magnetischem Material ist ein radialer Kragen 15 ausgebildet, der in eine ringförmige innere Nut in dem äußeren Mantel 2 des Elektromagnetkörpers 1 in der Nähe von dessen Ende hineinreicht, wobei das Ansatzstück 14 durch Umbördeln der äußeren Ränder 16 des Mantels 2 an diesem befestigt ist. Der Kragen 15 enthält eine Bohrung, durch die das Durchgangsstück der Hülse 11 für die elektrische Zuleitung 12 hindurchgeht*

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Das Ansatzstück 14 enthält einen zylindrischen Hohlraum 17, der die Führung für eine Kugel 18 aus magnetischem Material darstellt. Die den Hohlraum 17 bildende Bohrung ist derart bemessen, daß sie eine angemessene Bewegung der Kugel 18 mit einem leichten Spiel zuläßt.

Das Ansatzstück 14 enthält im übrigen einen es vollständig durchdringenden mittleren Durchgang 13, der einerseits in dem Hohlraum 17 und andererseits in einem Anschlußende 20 mündet. Das Ansatzstück 14 weist im übrigen vier periphere Durchgänge 21 auf, die an der Außenwand des Hohlraums 17 enden. Von hier aus verlängern sich die vier peripheren Durchgänge 21 an der Außenwand des Hohlraums 17 in Gestalt von axialen Nuten 22 bis zu dem inneren Ende des Ansatzstückes 14. Die peripheren Durchgänge 21 enden auf der anderen Seite des Ansatzstückes in einer radialen ringförmigen Nut 23 des nnschlußendes 20.

Das innere Ende des Ansatzstückes 14, das den Hohlraum 17 zur Führung der Kugel 18 enthält, übt eine axiale Druckwirkung auf eine Dichtungsscheibe 24 aus, die gegen die Vorderseite des Flansches 10 des Gehäuses 3 der Elektromagnet spule 4 anliegt. Das Gehä'·""^ 3 ist im übrigen durch eine Scheibe 25 und eine Dichtung 26 in angemessenem Abstand vom Boden des Elektromagnetkc-pers 1 gehalten. Die Gesamtanordnung wird durch die Umbördelung 16 gegenüber dem radialen Kragen ί 5 unter Druck zusammengehalten.

Das freie Ende des Kerns 5 bildet den Sitz für die Kugel 18 und weist zu diesem Zwecke eine kegelstumpfförmige Gestalt auf, die vorzugsweise durch Rollen erzeugt wird. Die Kugel 18, die aus magnetischem Material besteht, um unter dem Einfluß der Elektromagnetspule

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wirksam werden, zu können, ist vorteilhaft mit einer Schicht aus nicht magnetischem Material überzogen, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist.

Die Abmessungen des Hohlraums 17 und der Abstand des Ansatzstücks 14 gegenüber dem Sitz der Kugel 18 auf dem Kern 5 sind derart gewählt, daß die Kugel zwei Stellungen einnehmen kann. In der in der Figur wiedergegebenen Stellung versperrt die Kugel die Einlaßbohrung 6 und läßt andererseits die Verbindung zwischen dem Mitteldurchgang 19 des Ansatzstückes 14 und dem Hohlraum 17 frei. Infolgedessen kann die hydraulische Flüssigkeit frei von den peripheren Durchgängen 21 zu dem mittleren Durchgang 19 fließen, wobei die Gesamtheit dieser Leitungen in dem Hohlraum 17 mündet.

In der anderen in der Figur nicht wiederg«2gebenen Stel- , lung der Kugel 18 versperrt die Kugel im Gegensatz hierzu den mittleren Durchgang 19 des Ansatzstücks 14, wobei sie die Einlaßbohrung 6 freiläßt, die sodann mit den peripheren Durchgängen 21 über die atialen Umfangsnuten 22 in Verbindung steht.

Das hydraulische Elektro-Verteilerventil für drei Wege hat folgende Wirkungsweise: Wenn die Elektromagnetspule 4 erregt wird, legt sich die Kugel 18 fest gegen ihren Sitz an, der von dem Ende des festen Kerns 5 gebildet wird. Die Einlaßbohrung 6 für die Druckflüssigkeit ist demgemäß verschlossen. Die peripheren Durchgänge 21 stehen in Verbindung mit dem mittleren Durchgang 19. Wenn man z.B. eine Empfängeranordnung mit den peripheren Durchgängen 21 verbindet, kann diese demgemäß auch mit dem Flüssigkeitsbehälter verbunden sein, der mit dem mittleren Durchgang 19 in Verbindung steht.

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Wenn die Elektromagnetspule 4 stromlos wird, ruft der Druck der hydraulischen Flüssigkeit in der mittleren Zuflußbohrung 6 die Verstellung der Kugel 18 gegen das Ende des mittleren Durchgangs 19 hervor, das auf diese Weise verschlossen wird. Die zugeführte Flüssigkeit geht sodann zwischen dem Kern 5 und der Kugel 18 hindurch und fließt über die peripheren Durchgänge 21 beispielsweise einer Empfängeranordnung zu.

Es sei bemerkt, daß das Eintreten einer gewissen Wirkungsverzöger ing infolge eines Klebens der Kugel auf ihrem Sitz wegen magnetischer Remanenz nur wenig störend ist- weil das Elektro-Verteilerventil auf jeden Fall wirksam wird. Im übrigen ist es möglich, diese Klebewirkung durch eine Verkleidung der Kugel mit nicht magnetischem Matex'ial zu verringern.

Das Elektro-Verteilerventil gemäß der Neuerung ist für zahlreiche Anwendungsfälle geeignet. Es ist besonders interessant für die hydraulischen Steuerungsanordnungen an automatischen Getrieben von Kraftfahrzeugen. Bei dieser Anwendung werden zwei Elektro-Verteilerventile gemäß der Neuerung verwendet, von denen jedes einen Empfänger steuert, derart, daß eine Folgewirkung zustandekcmmt, indem wahlweise das eine oder das andere Elektro-Verteilerventil in Tätigkeit gesetzt wird«

Claims

Patentanwälte1 Dipi-lag. W. 1SCtWfrrriann] Dr.-Ing. R. Roger 7300 Esslingen (Neckar), Wetergasse 3, Postfach 15. Oktober 1979 Telefon Gm 4 naeh s,u„gar, (°™>^ Telex 07256610 Smni Telegramme Patentschutz Esslingenneckar Schu-^zansprüche

1. Elektromagnetisches Verteilerventil mit drei Wegen für hydraulische Flüssigkeiten, insbesondere für die hydraulische Steuerung eines automatischen Getriebes eines Kraftfahrzeuges, das einen Magnetkörper enthält, der ein Gehäuse für die Elektromagnetspule einschließt sowie einen festen Kern mit einer mittleren Bohrung für die hydraulische Flüssigkeit und weiterhin eine Kugel aus magnetischem Material, die im Inneren eines Führxmgsraumes verstellbar ist, um die vorgenannte Bohrung zu verschließen, wenn die Magnetspule erregi- ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilerventil weiterhin ein Ansatzstück (14) aus magnetischem Material enthält, in dessen Innerem ein als Führung für die Kugel (18) dienender Hohlraum (17) ausgebildet ist und das weiterhin einen es vollständig durchdringenden mittleren Durchgang (19) aufweist, der in dem Hohlraum (17) mündet und durch die Kugel (18) absperrbar ist, wenn die Magnetspule (4) stromlos wird, während außerdem in dem Ansatzstück (14) periphere Durchgänge (21) vorgesehen sind, die an dem Umfang des Hohlraums (17) enden und in keiner der Stellungen der Kugel (18) verschließbar sind.

2. Elektromagnetisches Verteilerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es vier periphere Durchgänge (21) aufweist, die je durch eine axiale Nut (22) am Umfang des Führungsraums (17) für die Kugel (18) verlängert sind.

3. Elektromagnetisches Verteilerventil nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die peripheren Durchgänge (2ί) auf der Seite des Ansatzstückes (14) in einer radialen ringförmigen Nut (23) münden, die in einem gewissen Abstand von dem Ende des Ansatzstückes (14) ausgebildet ist.

4. Elektromagnetisches Verteilerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (18) mit einem nicht magnetischen Material, 3.B. Kupfer, verkleidet ist.

5. Elektromagnetisches Verteilervent;1 nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ansatzstück (14) einen radialen Kragen (15) aufweist, der in eine innere ringförmige Nut des Magnetkörpers (1) eingreift, derart, daß das Ansatzstück (14) durch Umbördelung der Ränder (16) des Magnetkörpers (1) auf dem radialen Kragen (15) befestigt und der magnetisch <reis geschlossen ist.

6. Elektromagnetisches Verteilerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das den Führungsraum (17/ für die Kugel <18) enthaltende Ende des Ansatzstückes 04) unter Zwischenlage einer Dichtungsscheibe (24) mit dem Spulengehäuse (3) in Berührung steht.