WO2022106009A1 - Solenoid valve - Google Patents

Solenoid valve Download PDF

Info

Publication number
WO2022106009A1
WO2022106009A1 PCT/EP2020/082738 EP2020082738W WO2022106009A1 WO 2022106009 A1 WO2022106009 A1 WO 2022106009A1 EP 2020082738 W EP2020082738 W EP 2020082738W WO 2022106009 A1 WO2022106009 A1 WO 2022106009A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
control body
flow
valve seat
motor vehicle
vehicle according
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/082738
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Besart Sadiku
Original Assignee
Pierburg Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pierburg Gmbh filed Critical Pierburg Gmbh
Priority to PCT/EP2020/082738 priority Critical patent/WO2022106009A1/en
Publication of WO2022106009A1 publication Critical patent/WO2022106009A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32Details
    • F16K1/34Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/44Details of seats or valve members of double-seat valves
    • F16K1/443Details of seats or valve members of double-seat valves the seats being in series
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32Details
    • F16K1/34Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/36Valve members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32Details
    • F16K1/34Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/46Attachment of sealing rings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0644One-way valve
    • F16K31/0655Lift valves

Definitions

  • the invention relates to an electromagnetic valve for a motor vehicle with a housing having an axial inlet and a radial outlet, a first valve seat between the inlet and the outlet, which is formed on the housing, and a control body which is connected to a first by means of an electromagnetic actuator Bearing surface on the first valve seat can be deducted and lifted from the first valve seat.
  • valves to be actuated electromagnetically are used in motor vehicles, for example as diverter valves, coolant switching valves, oil valves or exhaust gas valves.
  • coolant valve When used as a coolant valve, it must sometimes be possible to release very large volume flows in order to be able to ensure an adequate supply of coolant to the drive motor.
  • large flow cross sections have to be made available, but this means that the dynamic pressure that occurs acts on a large area on the control body, which leads to significantly increased closing and holding forces that are necessary. These forces can only be applied using very large and cost-intensive electromagnets or reduced using pressure force-compensated valves.
  • Such a pressure-force-balanced valve is described, for example, in DE 10 2015 101 477 A1.
  • This valve has an electromagnetic actuator with a core, an armature, a coil and return elements for closing the magnetic circuit.
  • the core has a through opening through which a valve rod protrudes from an axially movable armature to a control body which is arranged on the opposite side of the core to the armature and having a Valve seat interacts.
  • the coil When the coil is energized, the armature is pulled towards the core and the control body is thus pressed onto the valve seat. If the current flow is terminated, a compression spring pushes the armature away from the core so that the control body is lifted off the valve seat.
  • this valve has a through hole in the control body, via which the inlet of the valve is constantly connected to the side of the movement unit, consisting of the armature and the control body, that faces away from the inlet, whereby this movement unit is force-balanced.
  • this can only be achieved if the back of the control body is reliably sealed off from the outlet and if the pressure in the valve is equalized sufficiently quickly.
  • both lead to increasing costs in the manufacture and assembly of the valve or limit its durability, especially when used in the coolant sector, since the contamination that occurs can lead to the valves becoming stiff and the seals wearing, which can only be achieved by using correspondingly high-quality valves materials used can be avoided.
  • the task is therefore to create a robust and cost-effective electromagnetic valve with the smallest possible electromagnet, the functionality of which is given even when contamination occurs, so that the mobility of the control body is reliably maintained and both reliable permanent sealing and the release of large flow cross-sections are made possible becomes.
  • the electromagnetic valve according to the invention has a housing on which an axial inlet and a radial outlet are formed. In this case, under radial and axial, only one inflow direction in the area of the flow cross section to be regulated is to be considered, i.e. upstream and downstream of the to understand the body of rules.
  • a first valve seat is formed on the housing between the inlet and the outlet and radially surrounds a flow cross section.
  • the electromagnetic valve has a control body, which can be placed on the first valve seat and lifted off the first valve seat by means of an electromagnetic actuator with a first bearing surface by the control body being coupled in motion to an armature of the electromagnet.
  • the control body changes its position relative to the valve seat depending on the energization of the electromagnet, in which case the armature is displaced in the direction of a core when energized.
  • the counter-movement takes place due to a spring force, which acts at least indirectly on the control body or the electromagnet.
  • a flow-around body is fastened axially between the axially movable control body and the inlet, on which a second valve seat is formed, against which the control body can be moved with a second bearing surface.
  • the flow-around body reduces the dynamic pressure from the inlet acting on the control body, since there is no direct vertical flow onto the control body, since it is arranged in the flow shadow of the flow-around body.
  • the flow-around body has a flow-guiding function that minimizes the pressure drop that occurs during the deflection.
  • control body has an annular projection which extends axially in the direction of the first valve seat and which forms the first bearing surface, so that the control body surrounds the body in the closed state surrounds radially. Accordingly, a large flow body can be realized, which shields large cross sections of the control body.
  • the flow-around body can also be arranged axially offset relative to the first valve seat, as a result of which large cross-sections can also be realized with gradual deflection at the same time.
  • the first valve seat is advantageously at least axially deformable. A very good seal is achieved in this way.
  • the axial distance between the second valve seat and the second contact surface of the control body should preferably be slightly larger than the distance between the first valve seat and the first contact surface of the control body, because then the control body can also firstly with its first contact surface against the first valve seat can be moved and the second valve seat can also be closed by a further movement with elastic deformation of the first valve seat. In this case, it is possible to manufacture and assemble with significantly wider tolerances, which saves costs.
  • the second valve seat is arranged in the radially outer region of the flow body, since in this case the area on which the differential pressure between the inlet and the outlet acts when the electromagnetic valve is closed is minimized.
  • the second bearing surface is preferably formed by an elastic sealing ring, so that leakages through the second valve seat are also avoided, since a high degree of tightness is achieved by the possible deformation.
  • a particularly simple assembly results when the control body has a radial groove in which the elastic sealing ring is arranged. In this way, the sealing ring can simply be inserted into the groove during assembly. It would also be conceivable to design the control body in two parts and to clamp the sealing ring between the two parts.
  • the control body can be manufactured either separately or in one piece with the valve stem on which the armature acts.
  • At least one passage opening is preferably formed in the control body, which is arranged radially inside the contact surface of the control body that corresponds to the second valve seat and via which the two axial sides of the control body are connected to one another. This passage opening ensures that when the second valve seat closes, no counterforce is generated by an enclosed volume to be compressed between the flow body and the control body, which could lead to a pumping effect when controlling an incompressible medium.
  • a compression spring is clamped between the flow body and the control body, by means of which the counteracting force to the electromagnetic force is realized. Clamping in this position rather than inside the electromagnet eases assembly and reduces the number or complexity of parts used.
  • a recess is formed on the side of the flow body opposite the inlet, in which the compression spring is accommodated.
  • the flow-around body is preferably attached to the housing via webs, between which flow cross-sections are formed, via which the inlet can be connected to the outlet. These webs can be made thin so that large flow cross sections can be realized.
  • an axial projection surface of the inflow surface of the flow-around body pointing towards the inlet has essentially the same cross-section as an inlet channel immediately upstream of the flow-through body, since in this embodiment the entire control body is shielded from a direct axial flow from the inlet connection and is therefore also shielded the dynamic pressure acting on it is minimized, which leads to reduced closing forces.
  • the housing preferably has an inlet connector which is formed in one piece with the flow-around body. This reduces the assembly costs, since the flow-around body is automatically assembled when the inlet connector is connected. Furthermore, the relative position of these components to one another is defined, which avoids misalignments occurring during assembly. In particular, it can be ensured in this way that the two valve seats are formed in parallel planes, as a result of which a tight seal is made possible.
  • the axially deformable first valve seat is formed by an elastic seal, which is arranged between the inlet connector and a flow housing part of the housing. This ensures a particularly simple assembly of the valve seat and the inlet connector.
  • the electromagnetic valve according to the invention is correspondingly inexpensive to produce, since the tolerances to be used can be selected to be relatively large, the number of components is low in complexity, the assembly work is reduced and a small actuator can be used, since the movement unit, consisting of armature and Control body, forces acting is significantly reduced compared to known, non-force-balanced valves. Furthermore, large flow cross sections can be realized with small flow resistances.
  • the figure shows a side view of a solenoid valve according to the invention in a sectional representation.
  • the electromagnetic valve consists of an electromagnetic actuator 10, which consists of a coil 12, which can be supplied with electricity via a plug 14, and which is wound on a coil carrier 16 and a fixed core 18 and an axially movable armature 20, which both made of ferromagnetic material.
  • the electromagnetic circuit is closed by a yoke 22 radially surrounding the coil 12 and two return elements 24 at the axial ends of the coil 12 .
  • the actuator 10 has an outer actuator housing 26 made of plastic.
  • a pot-shaped sliding sleeve 28 is arranged inside the coil carrier 16, in which the armature 20 is guided axially and which prevents the medium to be controlled from penetrating into the coil by the sliding sleeve 28 having a closed bottom 30 on one side against which the armature 20 rests in one of its end positions, and the outer surface 32 of which extends through the entire electromagnet and, on the side opposite the base 30, rests radially on the inside against a sealing ring 34, which rests radially on the outside against the actuator housing 26 with which it is injection-molded.
  • a valve rod 36 abuts axially against the armature 20 and protrudes through a through hole 38 in the core 18 and at the end opposite to the armature 20 a control body 42 is formed.
  • An axially extending annular projection 46 is formed on the control body 42, the axial end of which serves as a bearing surface 48 with which the control body 42 can be placed on a first valve seat 50 which is arranged on a housing 52 of the electromagnetic valve.
  • This housing 52 consists of the actuator housing 26, a flow housing part 54, which is attached to the actuator housing 26 and has a radial outlet 56, and an inlet connector 57, which has an axial inlet 58 and in which an inlet channel 59 is formed.
  • an elastic seal 60 which forms the first axially deformable valve seat 50 on which the first bearing surface 48 of the control body 42 rests in the closed state, this inlet connection 57 is pushed against and into the flow housing part 54 and fastened there.
  • a flow body 62 is formed integrally with the inlet connection piece 57 and is fastened to the downstream region of the inlet connection piece 57 by means of three webs 64, the webs 64 extending obliquely inwards from the region lying radially inwards in relation to the first valve seat 50, in the direction of the actuator 10. so that the annular projection 46 can still be placed unhindered on the valve seat 50, the control body 42 surrounding the flow-around body 62 radially in this state.
  • the flow-around body 62 has an inflow surface 66 facing the inlet 58 which is rotationally symmetrical, with the center point of the inflow surface 66 protruding furthest into the inlet channel 59 and the inflow surface 66 further extending with a component that increases in the radial direction.
  • the radial expansion of the Flow-around body 62 which is arranged axially between control body 42 and inlet 58, or in other words a projection area of flow-around body 62 in an axial view, corresponds approximately to the cross section of inlet channel 59, so that control body 42 is shielded from the flowing medium when the solenoid valve is open .
  • the flow is gradually deflected from its purely axial flow direction along the inflow surface 66 in the radial direction and can flow through the spaces between the webs 64, which form flow cross sections 68, to the outlet 56 when the solenoid valve is open.
  • This shielding significantly reduces the force of the electromagnet required for closing, since the dynamic pressure acting perpendicularly on the control body 42 is reduced by the intermediate flow body 62 and a direct flow of the control body 42 is largely prevented.
  • an elastic sealing ring 70 is clamped in an inner radial groove 44 of the control body 42, which serves as a second contact surface 72 when the electromagnetic valve is completely closed and rests on a second valve seat 74, which is located on a is arranged on the side of the flow-around body 62 facing away from the inlet 58 in the radially outer region of the flow-through body 62 .
  • the effective area is reduced the closer the second bearing surface 72 is arranged radially to the first bearing surface 48 .
  • the second Bearing surface 72 on the control body 42 is formed a through-opening 75 through which the medium present in the intermediate space can flow out of this space.
  • a compression spring 76 is also centrally clamped in the space axially between the flow-around body 62 and the control body 42 Armature 20 is loaded, so that when the coil 12 is not energized by the compression spring 76, the control body 42 and the armature 20 are displaced into the open position, in which the bearing surfaces 48, 72 are lifted off the valve seats 50, 74.
  • the coil 12 is energized so that the armature 20 is pulled towards the core 18 against the force of the compression spring 76 and the valve rod 36 is moved with the control body 42 to the first valve seat 50 until the control body 42 with its first bearing surface 48 rests on the first valve seat 50. Due to the axial deformability of the seal 60 or the first valve seat 50, the control body 42 can be moved slightly further with the armature 20 until the second bearing surface 72 also rests on the second valve seat 74.
  • the distance between the first valve seat 50 and the first contact surface 48 is selected to be slightly smaller than between the second valve seat 74 and the second contact surface 72, which means that large tolerances can be used for manufacture and assembly and yet a tight contact on both Valve seats 50, 74 can be realized.
  • the illustrated electromagnetic valve according to the invention can be manufactured and assembled accordingly inexpensive and has a low power consumption and a small size, since the actuator due to the reduced required actuating and holding forces with a small
  • the compression spring can also be placed between the armature and the core, or the valve can be constructed as a normally closed valve.
  • the flow body can be fixed as a separate component in the housing or the control body can be made in one piece or attached to the valve rod. Also the existing ones
  • Housing divisions can be changed.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Abstract

Solenoid valves for motor vehicles are known which have: a housing (52), which has an axial inlet (58) and a radial outlet (56); a first valve seat (50) between the inlet (58) and the outlet (56) which is formed on the housing (52); and a control body (42), a first contact surface (48) of which can be placed on the first valve seat (50) and lifted off from the first valve seat (50) by means of an electromagnetic actuator (10). So that only minor actuating and retaining forces are required, even in the case of a non-force-balanced valve, according to the invention there is, between the control body (42) and the inlet (58), a body (62) around which flow can occur and on which a second valve seat (74) is formed, against which a second contact surface (72) of the control body (42) can be moved.

Description

B E S C H R E I B U N G DESCRIPTION
Elektromagnetventil solenoid valve
Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil für ein Kraftfahrzeug mit einem Gehäuse, das einen axialen Einlass und einen radialen Auslass aufweist, einem ersten Ventilsitz zwischen dem Einlass und dem Auslass, der am Gehäuse ausgebildet ist, und einem Regelkörper, der mittels eines elektromagnetischen Aktors mit einer ersten Auflagefläche auf den ersten Ventilsitz absetzbar und vom ersten Ventilsitz abhebbar ist. The invention relates to an electromagnetic valve for a motor vehicle with a housing having an axial inlet and a radial outlet, a first valve seat between the inlet and the outlet, which is formed on the housing, and a control body which is connected to a first by means of an electromagnetic actuator Bearing surface on the first valve seat can be deducted and lifted from the first valve seat.
Solche elektromagnetisch zu betätigenden Ventile werden in Kraftfahrzeugen beispielsweise als Schubumluftventile, Kühlmittelschaltventile, Ölventile oder Abgasventile eingesetzt. Bei der Verwendung als Kühlmittelventil müssen dabei zum Teil sehr große Volumenströme freigegeben werden können, um eine ausreichende Versorgung des Antriebsmotors mit Kühlmittel sicherstellen zu können. Dies bedeutet, dass große Durchströmungsquerschnitte zur Verfügung gestellt werden müssen, was jedoch dazu führt, dass der entstehende Staudruck auf eine große Fläche am Regelkörper wirkt, was zu deutlich erhöhten notwendigen Schließ- und Haltekräften führt. Diese Kräfte sind nur durch sehr große und kostenintensive Elektromagneten aufzubringen oder durch druckkraftausgeglichene Ventile zu verringern. Such valves to be actuated electromagnetically are used in motor vehicles, for example as diverter valves, coolant switching valves, oil valves or exhaust gas valves. When used as a coolant valve, it must sometimes be possible to release very large volume flows in order to be able to ensure an adequate supply of coolant to the drive motor. This means that large flow cross sections have to be made available, but this means that the dynamic pressure that occurs acts on a large area on the control body, which leads to significantly increased closing and holding forces that are necessary. These forces can only be applied using very large and cost-intensive electromagnets or reduced using pressure force-compensated valves.
Ein derartiges druckkraftausgeglichenes Ventil wird beispielsweise in der DE 10 2015 101 477 Al beschrieben. Dieses Ventil weist einen elektromagnetischen Aktor mit einem Kern, einem Anker, einer Spule sowie Rückschlusselementen zum Schließen des magnetischen Kreises auf. Der Kern weist eine Durchgangsöffnung auf, durch welche eine Ventilstange von einem axial beweglichen Anker zu einem Regelkörper ragt, der auf der zum Anker entgegengesetzten Seite des Kerns angeordnet ist und mit einem Ventilsitz zusammenwirkt. Bei Bestromung der Spule wird der Anker zum Kern gezogen und somit der Regelkörper auf den Ventilsitz gedrückt. Wird die Bestromung beendet, drückt eine Druckfeder den Anker vom Kern weg, so dass der Regelkörper vom Ventilsitz abgehoben wird. Zur Verringerung der Stellkräfte weist dieses Ventil eine Durchgangsbohrung im Regelkörper auf, über die der Einlass des Ventils stetig mit der vom Einlass weg weisenden Seite der Bewegungseinheit, bestehend aus dem Anker und dem Regelkörper, verbunden ist, wodurch diese Bewegungseinheit kraftausgeglichen ist. Dies ist allerdings nur dann zu erreichen, wenn die Rückseite des Regelkörpers zum Auslass zuverlässig abgedichtet ist und ein ausreichend schneller Druckausgleich im Ventil erfolgt. Beides führt jedoch zu steigenden Kosten bei der Herstellung und der Montage des Ventils oder schränkt dessen Haltbarkeit vor allem bei einer Verwendung im Kühlmittelbereich ein, da die auftretenden Verschmutzungen zu einer Schwergängigkeit der Ventile und zu einem Abnutzen der Dichtungen führen kann, was lediglich durch entsprechend hochwertige verwendete Materialien verhindert werden kann. Such a pressure-force-balanced valve is described, for example, in DE 10 2015 101 477 A1. This valve has an electromagnetic actuator with a core, an armature, a coil and return elements for closing the magnetic circuit. The core has a through opening through which a valve rod protrudes from an axially movable armature to a control body which is arranged on the opposite side of the core to the armature and having a Valve seat interacts. When the coil is energized, the armature is pulled towards the core and the control body is thus pressed onto the valve seat. If the current flow is terminated, a compression spring pushes the armature away from the core so that the control body is lifted off the valve seat. To reduce the actuating forces, this valve has a through hole in the control body, via which the inlet of the valve is constantly connected to the side of the movement unit, consisting of the armature and the control body, that faces away from the inlet, whereby this movement unit is force-balanced. However, this can only be achieved if the back of the control body is reliably sealed off from the outlet and if the pressure in the valve is equalized sufficiently quickly. However, both lead to increasing costs in the manufacture and assembly of the valve or limit its durability, especially when used in the coolant sector, since the contamination that occurs can lead to the valves becoming stiff and the seals wearing, which can only be achieved by using correspondingly high-quality valves materials used can be avoided.
Es stellt sich daher die Aufgabe, ein robustes und kostengünstiges Elektromagnetventil mit möglichst kleinem Elektromagneten zu schaffen, dessen Funktionsfähigkeit auch bei auftretenden Verschmutzungen gegeben ist, so dass die Beweglichkeit des Regelkörpers zuverlässig aufrechterhalten wird und sowohl eine zuverlässige dauerhafte Abdichtung als auch eine Freigabe großer Durchströmungsquerschnitte ermöglicht wird. The task is therefore to create a robust and cost-effective electromagnetic valve with the smallest possible electromagnet, the functionality of which is given even when contamination occurs, so that the mobility of the control body is reliably maintained and both reliable permanent sealing and the release of large flow cross-sections are made possible becomes.
Diese Aufgabe wird durch ein Elektromagnetventil mit den Merkmalen des Hauptanspruchs 1 gelöst. This problem is solved by an electromagnetic valve with the features of main claim 1 .
Das erfindungsgemäße Elektromagnetventil weist ein Gehäuse auf, an dem ein axialer Einlass und ein radialer Auslass ausgebildet sind. Dabei ist unter radial und axial lediglich eine Anströmrichtung im Bereich des zu regelnden Durchströmungsquerschnitts also stromaufwärts und stromabwärts des Regelkörpers zu verstehen. Zwischen dem Einlass und dem Auslass ist ein erster Ventilsitz am Gehäuse ausgebildet, der einen Durchströmungsquerschnitt radial umgibt. Des Weiteren weist das Elektromagnetventil einen Regelkörper auf, der mittels eines elektromagnetischen Aktors mit einer ersten Auflagefläche auf den ersten Ventilsitz absetzbar und vom ersten Ventilsitz abhebbar ist, indem der Regelkörper mit einem Anker des Elektromagneten bewegungsgekoppelt wird. Entsprechend ändert der Regelkörper seine Position zum Ventilsitz in Abhängigkeit der Bestromung des Elektromagneten, bei dem der Anker bei Bestromung in Richtung eines Kerns verschoben wird. Die Gegenbewegung erfolgt aufgrund einer Federkraft, die zumindest indirekt auf den Regelkörper oder den Elektromagneten wirkt. Erfindungsgemäß ist axial zwischen dem axial bewegbaren Regelkörper und dem Einlass ein Umströmungskörper befestigt, an den ein zweiter Ventilsitz ausgebildet ist, gegen den der Regelkörper mit einer zweiten Auflagefläche bewegt werden kann. Durch den Umströmungskörper wird der auf den Regelkörper wirkende Staudruck vom Einlass reduziert, da keine direkte senkrechte Anströmung des Regelkörpers erfolgt, da dieser im Strömungsschatten des Umströmungskörpers angeordnet ist. So können größere Querschnitte realisiert werden, da die durch den Druck entstehende Öffnungskraft auf den Regelkörper verringert wird. Des Weiteren wird durch den zweiten Ventilsitz die Fläche, auf die die Druckdifferenz zwischen dem Einlass und dem Auslass wirkt, deutlich verringert, so dass zum Halten des Elektromagnetventils in der geschlossenen Position eine geringere Kraft notwendig ist, wodurch ebenfalls der Elektromagnet kleiner und kostengünstiger gebaut werden kann. Der Umströmungskörper weist eine strömungsleitende Funktion auf, durch die der bei der Umlenkung entstehende Druckabfall minimiert wird. The electromagnetic valve according to the invention has a housing on which an axial inlet and a radial outlet are formed. In this case, under radial and axial, only one inflow direction in the area of the flow cross section to be regulated is to be considered, i.e. upstream and downstream of the to understand the body of rules. A first valve seat is formed on the housing between the inlet and the outlet and radially surrounds a flow cross section. Furthermore, the electromagnetic valve has a control body, which can be placed on the first valve seat and lifted off the first valve seat by means of an electromagnetic actuator with a first bearing surface by the control body being coupled in motion to an armature of the electromagnet. Accordingly, the control body changes its position relative to the valve seat depending on the energization of the electromagnet, in which case the armature is displaced in the direction of a core when energized. The counter-movement takes place due to a spring force, which acts at least indirectly on the control body or the electromagnet. According to the invention, a flow-around body is fastened axially between the axially movable control body and the inlet, on which a second valve seat is formed, against which the control body can be moved with a second bearing surface. The flow-around body reduces the dynamic pressure from the inlet acting on the control body, since there is no direct vertical flow onto the control body, since it is arranged in the flow shadow of the flow-around body. In this way, larger cross-sections can be realized since the opening force on the control body caused by the pressure is reduced. Furthermore, the area on which the pressure difference between the inlet and the outlet acts is significantly reduced by the second valve seat, so that less force is required to hold the solenoid valve in the closed position, which also makes the solenoid smaller and cheaper to build can. The flow-around body has a flow-guiding function that minimizes the pressure drop that occurs during the deflection.
Vorzugsweise weist der Regelkörper einen ringförmigen Vorsprung auf, der sich axial in Richtung des ersten Ventilsitzes erstreckt und der die erste Auflagefläche bildet, so dass der Regelkörper den Umströmungskörper im geschlossenen Zustand radial umgibt. Entsprechend kann ein großer Umströmungskörper realisiert werden, der große Querschnitte des Regelkörpers abschirmt. Auch kann der Umströmungskörper bei einem derartigen Regelkörper axial versetzt zum ersten Ventilsitz angeordnet werden, wodurch ebenfalls große Querschnitte bei gleichzeitig allmählicher Umlenkung realisiert werden können. Preferably, the control body has an annular projection which extends axially in the direction of the first valve seat and which forms the first bearing surface, so that the control body surrounds the body in the closed state surrounds radially. Accordingly, a large flow body can be realized, which shields large cross sections of the control body. In such a control body, the flow-around body can also be arranged axially offset relative to the first valve seat, as a result of which large cross-sections can also be realized with gradual deflection at the same time.
Des Weiteren ist der erste Ventilsitz vorteilhafterweise zumindest axial verformbar. So wird eine sehr gute Abdichtung erreicht. Furthermore, the first valve seat is advantageously at least axially deformable. A very good seal is achieved in this way.
So sollte vorzugsweise im geöffneten Zustand des Elektromagnetventils der axiale Abstand zwischen dem zweiten Ventilsitz und der zweiten Auflagefläche des Regelkörpers geringfügig größer sein als der Abstand zwischen dem ersten Ventilsitz und der ersten Auflagefläche des Regelkörpers, denn dann kann auch der Regelkörper zunächst mit seiner ersten Auflagefläche gegen den ersten Ventilsitz verfahren werden und durch eine Weiterbewegung unter elastischer Verformung des ersten Ventilsitzes auch der zweite Ventilsitz verschlossen werden. In diesem Fall kann mit deutlich weiteren Toleranzen gefertigt und montiert werden, wodurch Kosten eingespart werden. When the electromagnetic valve is in the open state, the axial distance between the second valve seat and the second contact surface of the control body should preferably be slightly larger than the distance between the first valve seat and the first contact surface of the control body, because then the control body can also firstly with its first contact surface against the first valve seat can be moved and the second valve seat can also be closed by a further movement with elastic deformation of the first valve seat. In this case, it is possible to manufacture and assemble with significantly wider tolerances, which saves costs.
Zusätzlich ist es vorteilhaft, wenn der zweite Ventilsitz im radial äußeren Bereich des Umströmungskörpers angeordnet ist, da in diesem Fall die Fläche, auf die der Differenzdruck zwischen dem Einlass und dem Auslass im geschlossenen Zustand des Elektromagnetventils wirkt, minimiert ist. In addition, it is advantageous if the second valve seat is arranged in the radially outer region of the flow body, since in this case the area on which the differential pressure between the inlet and the outlet acts when the electromagnetic valve is closed is minimized.
Vorzugsweise wird die zweite Auflagefläche durch einen elastischen Dichtring gebildet, so dass auch Leckagen über den zweiten Ventilsitz vermieden werden, da eine hohe Dichtigkeit durch die mögliche Verformung erreicht wird. Eine besonders einfache Montage ergibt sich, wenn der Regelkörper eine Radialnut aufweist, in der der elastische Dichtring angeordnet ist. So kann der Dichtring einfach in die Nut beim Zusammenbau eingelegt werden. Auch wäre es denkbar, den Regelkörper zweiteilig auszuführen und den Dichtring zwischen den beiden Teilen einzuklemmen. Der Regelkörper kann entweder separat oder einteilig mit der Ventilstange hergestellt werden, auf die der Anker wirkt. The second bearing surface is preferably formed by an elastic sealing ring, so that leakages through the second valve seat are also avoided, since a high degree of tightness is achieved by the possible deformation. A particularly simple assembly results when the control body has a radial groove in which the elastic sealing ring is arranged. In this way, the sealing ring can simply be inserted into the groove during assembly. It would also be conceivable to design the control body in two parts and to clamp the sealing ring between the two parts. The control body can be manufactured either separately or in one piece with the valve stem on which the armature acts.
Vorzugsweise ist im Regelkörper zumindest eine Durchgangsöffnung ausgebildet, die radial innerhalb der zum zweiten Ventilsitz korrespondierenden Auflagefläche des Regelkörpers angeordnet ist und über die die beiden axialen Seiten des Regelkörpers miteinander verbunden sind. Durch diese Durchgangsöffnung wird sichergestellt, dass beim Schließen des zweiten Ventilsitzes keine Gegenkraft durch ein eingeschlossenes zu komprimierendes Volumen zwischen dem Umströmungskörper und dem Regelkörper erzeugt wird, was bei Regelung eines inkompressiblen Mediums zu einem Pumpeffekt führen könnte. At least one passage opening is preferably formed in the control body, which is arranged radially inside the contact surface of the control body that corresponds to the second valve seat and via which the two axial sides of the control body are connected to one another. This passage opening ensures that when the second valve seat closes, no counterforce is generated by an enclosed volume to be compressed between the flow body and the control body, which could lead to a pumping effect when controlling an incompressible medium.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dem Umströmungskörper und dem Regelkörper eine Druckfeder eingespannt, durch die die Gegenkraft zur elektromagnetischen Kraft realisiert wird. Das Einspannen an dieser Position statt innerhalb des Elektromagneten erleichtert die Montage und verringert die Anzahl oder Komplexität der verwendeten Bauteile. In a preferred embodiment, a compression spring is clamped between the flow body and the control body, by means of which the counteracting force to the electromagnetic force is realized. Clamping in this position rather than inside the electromagnet eases assembly and reduces the number or complexity of parts used.
Um diese Druckfeder sicher aufzunehmen und gegen ein Knicken zu schützen, ist an der zum Einlass entgegengesetzten Seite des Umströmungskörpers eine Ausnehmung ausgebildet, in der die Druckfeder aufgenommen ist. In order to securely accommodate this compression spring and to protect it against buckling, a recess is formed on the side of the flow body opposite the inlet, in which the compression spring is accommodated.
Der Umströmungskörper wird vorzugsweise über Stege am Gehäuse befestigt, zwischen denen Durchströmungsquerschnitte ausgebildet sind, über die der Einlass mit dem Auslass verbindbar ist. Diese Stege können dünn ausgeführt werden, so dass große Durchströmungsquerschnitte realisierbar sind. The flow-around body is preferably attached to the housing via webs, between which flow cross-sections are formed, via which the inlet can be connected to the outlet. These webs can be made thin so that large flow cross sections can be realized.
Auch ist es vorteilhaft, wenn eine axiale Projektionsfläche der zum Einlass weisenden Anströmfläche des Umströmungskörpers im Wesentlichen den gleichen Querschnitt aufweist wie ein Einlasskanal unmittelbar stromaufwärts des Umströmungskörpers, da in dieser Ausführungsform der gesamte Regelkörper vor einer direkten axialen Anströmung vom Einlassstutzen aus abgeschirmt wird und somit auch der auf ihn wirkende Staudruck minimiert wird, was zu verringerten Schließkräften führt. It is also advantageous if an axial projection surface of the inflow surface of the flow-around body pointing towards the inlet has essentially the same cross-section as an inlet channel immediately upstream of the flow-through body, since in this embodiment the entire control body is shielded from a direct axial flow from the inlet connection and is therefore also shielded the dynamic pressure acting on it is minimized, which leads to reduced closing forces.
Das Gehäuse weist bevorzugt einen Einlassstutzen auf, der einteilig mit dem Umströmungskörper ausgebildet ist. Dies verringert die Montagekosten, da der Umströmungskörper bei Anschluss des Einlassstutzens automatisch mit montiert wird. Des Weiteren wird die relative Position dieser Bauteile zueinander festgelegt, wodurch bei der Montage entstehende Versätze vermieden werden. Insbesondere kann auf diese Art und Weise sichergestellt werden, dass die beiden Ventilsitze in parallelen Ebenen ausgebildet sind, wodurch ein dichter Verschluss ermöglicht wird. The housing preferably has an inlet connector which is formed in one piece with the flow-around body. This reduces the assembly costs, since the flow-around body is automatically assembled when the inlet connector is connected. Furthermore, the relative position of these components to one another is defined, which avoids misalignments occurring during assembly. In particular, it can be ensured in this way that the two valve seats are formed in parallel planes, as a result of which a tight seal is made possible.
In einer weiterführenden Ausbildung der Erfindung ist der axial verformbare erste Ventilsitz durch eine elastische Dichtung gebildet, die zwischen dem Einlassstutzen und einem Strömungsgehäuseteil des Gehäuses angeordnet ist. So wird eine besonders einfache Montage des Ventilsitzes und des Einlassstutzens sichergestellt. In a further development of the invention, the axially deformable first valve seat is formed by an elastic seal, which is arranged between the inlet connector and a flow housing part of the housing. This ensures a particularly simple assembly of the valve seat and the inlet connector.
Das erfindungsgemäße Elektromagnetventil ist entsprechend kostengünstig herzustellen, da die zu verwendenden Toleranzen relativ groß gewählt werden können, die Anzahl der Komplexität der Bauteile gering ist, der Montageaufwand reduziert ist und ein kleiner Aktor verwendet werden kann, da die auf die Bewegungseinheit, bestehend aus Anker und Regelkörper, wirkenden Kräfte im Vergleich zu bekannten, nicht kraftausgeglichenen Ventilen deutlich reduziert wird. Des Weiteren können große Durchströmungsquerschnitte bei kleinen Strömungswiderständen realisiert werden. The electromagnetic valve according to the invention is correspondingly inexpensive to produce, since the tolerances to be used can be selected to be relatively large, the number of components is low in complexity, the assembly work is reduced and a small actuator can be used, since the movement unit, consisting of armature and Control body, forces acting is significantly reduced compared to known, non-force-balanced valves. Furthermore, large flow cross sections can be realized with small flow resistances.
Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Elektromagnetventils, welches insbesondere als Kühlmittelventil verwendet werden kann, ist in der Figur dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. An exemplary embodiment of an electromagnetic valve according to the invention, which can be used in particular as a coolant valve, is shown in the figure and is described below.
Die Figur zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Elektromagnetventils in geschnittener Darstellung. The figure shows a side view of a solenoid valve according to the invention in a sectional representation.
Das erfindungsgemäße Elektromagnetventil besteht aus einem elektromagnetischen Aktor 10, der sich aus einer Spule 12, welche über einen Stecker 14 mit Strom versorgt werden kann, und die auf einen Spulenträger 16 gewickelt ist sowie aus einem feststehenden Kern 18 und einem axial beweglichen Anker 20, welche beide aus ferromagnetischem Material bestehen. Der elektromagnetische Kreis wird durch ein die Spule 12 radial umgebendes Joch 22 und zwei Rückschlusselemente 24 an den axialen Enden der Spule 12 geschlossen. Der Aktor 10 weist ein äußeres Aktorgehäuse 26 aus Kunststoff auf. The electromagnetic valve according to the invention consists of an electromagnetic actuator 10, which consists of a coil 12, which can be supplied with electricity via a plug 14, and which is wound on a coil carrier 16 and a fixed core 18 and an axially movable armature 20, which both made of ferromagnetic material. The electromagnetic circuit is closed by a yoke 22 radially surrounding the coil 12 and two return elements 24 at the axial ends of the coil 12 . The actuator 10 has an outer actuator housing 26 made of plastic.
Im Innern des Spulenträgers 16 ist eine topfförmige Gleithülse 28 angeordnet, in der der Anker 20 axial geführt wird und welche ein Eindringen von dem zu regelnden Medium in die Spule verhindert, indem die Gleithülse 28 an der einen Seite einen geschlossenen Boden 30 aufweist, gegen den der Anker 20 in einer seiner Endpositionen anliegt, und deren Mantelfläche 32 sich durch den gesamten Elektromagneten erstreckt und an der zum Boden 30 entgegengesetzten Seite radial innen gegen einen Dichtring 34 anliegt, der radial außen gegen das Aktorgehäuse 26 anliegt, mit dem der umspritzt ist. Gegen den Anker 20 liegt axial eine Ventilstange 36 an, die durch eine Durchgangsbohrung 38 im Kern 18 ragt und an deren zum Anker 20 entgegengesetzten Ende ein Regelkörper 42 ausgebildet ist. Am Regelkörper 42 ist ein sich axial erstreckender ringförmiger Vorsprung 46 ausgebildet, dessen axiales Ende der als Auflagefläche 48 dient, mit der der Regelkörper 42 auf einen ersten Ventilsitz 50 aufsetzbar ist, der an einem Gehäuse 52 des Elektromagnetventils angeordnet ist. A pot-shaped sliding sleeve 28 is arranged inside the coil carrier 16, in which the armature 20 is guided axially and which prevents the medium to be controlled from penetrating into the coil by the sliding sleeve 28 having a closed bottom 30 on one side against which the armature 20 rests in one of its end positions, and the outer surface 32 of which extends through the entire electromagnet and, on the side opposite the base 30, rests radially on the inside against a sealing ring 34, which rests radially on the outside against the actuator housing 26 with which it is injection-molded. A valve rod 36 abuts axially against the armature 20 and protrudes through a through hole 38 in the core 18 and at the end opposite to the armature 20 a control body 42 is formed. An axially extending annular projection 46 is formed on the control body 42, the axial end of which serves as a bearing surface 48 with which the control body 42 can be placed on a first valve seat 50 which is arranged on a housing 52 of the electromagnetic valve.
Dieses Gehäuse 52 besteht aus dem Aktorgehäuse 26, einem Strömungsgehäuseteil 54, welches am Aktorgehäuse 26 befestigt ist und einen radialen Auslass 56 aufweist, sowie einem Einlassstutzen 57, der einen axialen Einlass 58 aufweist und in dem ein Einlasskanal 59 ausgebildet ist. Dieser Einlassstutzen 57 wird unter Zwischenlage einer elastischen Dichtung 60, die den ersten axial verformbaren Ventilsitz 50 bildet, auf dem die erste Auflagefläche 48 des Regelkörpers 42 im geschlossenen Zustand aufliegt, gegen und in das Strömungsgehäuseteil 54 geschoben und dort befestigt. This housing 52 consists of the actuator housing 26, a flow housing part 54, which is attached to the actuator housing 26 and has a radial outlet 56, and an inlet connector 57, which has an axial inlet 58 and in which an inlet channel 59 is formed. With the interposition of an elastic seal 60, which forms the first axially deformable valve seat 50 on which the first bearing surface 48 of the control body 42 rests in the closed state, this inlet connection 57 is pushed against and into the flow housing part 54 and fastened there.
Einteilig mit dem Einlassstutzen 57 ist ein Umströmungskörper 62 ausgebildet, der über drei Stege 64 am stromabwärtigen Bereich des Einlassstutzens 57 befestigt ist, wobei sich die Stege 64 vom zum ersten Ventilsitz 50 radial innen liegenden Bereich aus schräg nach innen in Richtung des Aktors 10 erstrecken, so dass der ringförmige Vorsprung 46 weiterhin ungehindert auf den Ventilsitz 50 aufsetzbar ist, wobei der Regelkörper 42 in diesem Zustand den Umströmungskörper 62 radial umgibt. A flow body 62 is formed integrally with the inlet connection piece 57 and is fastened to the downstream region of the inlet connection piece 57 by means of three webs 64, the webs 64 extending obliquely inwards from the region lying radially inwards in relation to the first valve seat 50, in the direction of the actuator 10. so that the annular projection 46 can still be placed unhindered on the valve seat 50, the control body 42 surrounding the flow-around body 62 radially in this state.
Der Umströmungskörper 62 weist eine zum Einlass 58 gewandte Anströmfläche 66 auf, welche rotationssymmetrisch ausgebildet ist, wobei der Mittelpunkt der Anströmfläche 66 am weitesten in den Einlasskanal 59 ragt und sich die Anströmfläche 66 im Weiteren mit einer in radialer Richtung wachsenden Komponente erstreckt. Die radiale Ausdehnung des Umströmungskörpers 62, der axial zwischen dem Regelkörper 42 und den Einlass 58 angeordnet ist, oder anders ausgedrückt eine Projektionsfläche des Umströmungskörpers 62 bei axialer Ansicht, entspricht etwa dem Querschnitt des Einlasskanals 59, so dass der Regelkörper 42 vor dem strömenden Medium bei geöffnetem Elektromagnetventil abgeschirmt wird. Dabei wird die Strömung allmählich von ihrer rein axialen Strömungsrichtung entlang der Anströmfläche 66 in radialer Richtung umgelenkt und kann bei geöffnetem Elektromagnetventil durch die Zwischenräume zwischen den Stegen 64, welche Durchströmungsquerschnitte 68 bilden, zum Auslass 56 strömen. The flow-around body 62 has an inflow surface 66 facing the inlet 58 which is rotationally symmetrical, with the center point of the inflow surface 66 protruding furthest into the inlet channel 59 and the inflow surface 66 further extending with a component that increases in the radial direction. The radial expansion of the Flow-around body 62, which is arranged axially between control body 42 and inlet 58, or in other words a projection area of flow-around body 62 in an axial view, corresponds approximately to the cross section of inlet channel 59, so that control body 42 is shielded from the flowing medium when the solenoid valve is open . The flow is gradually deflected from its purely axial flow direction along the inflow surface 66 in the radial direction and can flow through the spaces between the webs 64, which form flow cross sections 68, to the outlet 56 when the solenoid valve is open.
Durch diese Abschirmung wird die zum Schließen benötigte Kraft des Elektromagneten deutlich verringert, da der direkt auf den Regelkörper 42 senkrecht wirkende Staudruck durch den zwischenliegenden Umströmungskörper 62 reduziert wird und eine direkte Anströmung des Regelkörpers 42 großenteils verhindert wird. This shielding significantly reduces the force of the electromagnet required for closing, since the dynamic pressure acting perpendicularly on the control body 42 is reduced by the intermediate flow body 62 and a direct flow of the control body 42 is largely prevented.
Um zusätzlich nun auch die benötigte Haltekraft im geschlossenen Zustand gering zu halten, wird in einer inneren Radialnut 44 des Regelkörpers 42 ein elastischer Dichtring 70 eingeklemmt, der bei vollständig geschlossenem Elektromagnetventil als zweite Auflagefläche 72 dient und auf einem zweiten Ventilsitz 74 aufliegt, der an einer vom Einlass 58 abgewandten Seite des Umströmungskörpers 62 im radial äußeren Bereich des Umströmungskörpers 62 angeordnet ist. Dies hat zur Folge, dass bei geschlossenem Ventil, der Fluiddruck vom Einlass 58 lediglich auf eine Ringfläche des Regelkörpers 42 zwischen den beiden Auflageflächen 48, 72 wirken kann, wodurch die insgesamt auf den Regelkörper 42 wirkende Kraft im geschlossenen Zustand des Elektromagnetventils deutlich reduziert wird. Dies bedeutet, dass die Wirkfläche verringert wird, je näher die zweite Auflagefläche 72 radial zur ersten Auflagefläche 48 angeordnet wird. Um auch zu verhindern, dass das Medium im radial Innern des Regelkörpers 42 zwischen dem Regelkörper 42 und dem Umströmungskörper 62 komprimiert beziehungsweise unter Druck gesetzt wird, was bei inkompressiblen Medien zu einer deutlich erhöhten Öffnungskraft und einem Pumpeffekt führen würde, ist im radial inneren der zweiten Auflagefläche 72 am Regelkörper 42 eine Durchgangsöffnung 75 ausgebildet, durch welche das im Zwischenraum vorhandene Medium aus diesem Raum ausströmen kann. In order to also keep the required holding force low in the closed state, an elastic sealing ring 70 is clamped in an inner radial groove 44 of the control body 42, which serves as a second contact surface 72 when the electromagnetic valve is completely closed and rests on a second valve seat 74, which is located on a is arranged on the side of the flow-around body 62 facing away from the inlet 58 in the radially outer region of the flow-through body 62 . As a result, when the valve is closed, the fluid pressure from the inlet 58 can only act on an annular surface of the control body 42 between the two bearing surfaces 48, 72, as a result of which the total force acting on the control body 42 when the electromagnetic valve is closed is significantly reduced. This means that the effective area is reduced the closer the second bearing surface 72 is arranged radially to the first bearing surface 48 . In order to also prevent the medium in the radial interior of the control body 42 from being compressed or pressurized between the control body 42 and the flow-around body 62, which would lead to a significantly increased opening force and a pumping effect in the case of incompressible media, the second Bearing surface 72 on the control body 42 is formed a through-opening 75 through which the medium present in the intermediate space can flow out of this space.
Im Raum axial zwischen dem Umströmungskörper 62 und dem Regelkörper 42 ist auch zentral eine Druckfeder 76 eingespannt, die in einer Ausnehmung 78 an einer vom Einlass 58 abgewandten Seite des Umströmungskörpers 62 ausgebildet ist, und durch die der Regelkörper 42 mit der Ventilstange 36 stetig gegen den Anker 20 belastet wird, so dass bei Nichtbestromung der Spule 12 durch die Druckfeder 76 der Regelkörper 42 und der Anker 20 in die Offenstellung verschoben werden, in welcher die Auflageflächen 48, 72 von den Ventilsitzen 50, 74 abgehoben sind. A compression spring 76 is also centrally clamped in the space axially between the flow-around body 62 and the control body 42 Armature 20 is loaded, so that when the coil 12 is not energized by the compression spring 76, the control body 42 and the armature 20 are displaced into the open position, in which the bearing surfaces 48, 72 are lifted off the valve seats 50, 74.
Zum Schließen des Elektromagnetventils wird die Spule 12 bestromt, so dass der Anker 20 entgegen der Kraft der Druckfeder 76 zum Kern 18 gezogen wird und die Ventilstange 36 mit dem Regelkörper 42 zum ersten Ventilsitz 50 bewegt wird, bis der Regelkörper 42 mit seiner ersten Auflagefläche 48 auf dem ersten Ventilsitz 50 aufliegt. Durch die axiale Verformbarkeit der Dichtung 60 beziehungsweise des ersten Ventilsitzes 50 kann der Regelkörper 42 mit dem Anker 20 geringfügig weiterbewegt werden, bis auch die zweite Auflagefläche 72 auf dem zweiten Ventilsitz 74 aufliegt. Entsprechend ist im geöffneten Zustand des Elektromagnetventils der Abstand zwischen dem ersten Ventilsitz 50 und der ersten Auflagefläche 48 geringfügig kleiner gewählt als zwischen dem zweiten Ventilsitz 74 und der zweiten Auflagefläche 72, wodurch mit großen Toleranzen gefertigt und montiert werden kann und dennoch eine dichte Auflage an beiden Ventilsitzen 50, 74 realisiert werden kann. Das dargestellte erfindungsgemäße Elektromagnetventil kann entsprechend kostengünstig gefertigt und montiert werden und weist einen geringen Stromverbrauch und eine geringe Baugröße auf, da der Aktor aufgrund der reduzierten benötigten Stell- und Haltekräfte mit einer kleinenTo close the electromagnetic valve, the coil 12 is energized so that the armature 20 is pulled towards the core 18 against the force of the compression spring 76 and the valve rod 36 is moved with the control body 42 to the first valve seat 50 until the control body 42 with its first bearing surface 48 rests on the first valve seat 50. Due to the axial deformability of the seal 60 or the first valve seat 50, the control body 42 can be moved slightly further with the armature 20 until the second bearing surface 72 also rests on the second valve seat 74. Correspondingly, when the electromagnetic valve is in the open state, the distance between the first valve seat 50 and the first contact surface 48 is selected to be slightly smaller than between the second valve seat 74 and the second contact surface 72, which means that large tolerances can be used for manufacture and assembly and yet a tight contact on both Valve seats 50, 74 can be realized. The illustrated electromagnetic valve according to the invention can be manufactured and assembled accordingly inexpensive and has a low power consumption and a small size, since the actuator due to the reduced required actuating and holding forces with a small
Spule gefertigt werden kann. Dennoch können große Volumenströme auch bei inkompressiblen Medien geregelt werden. coil can be manufactured. Nevertheless, large volume flows can also be controlled with incompressible media.
Es sollte deutlich sein, dass im Vergleich zum beschriebenen Ausführungsbeispiel verschiedene Modifikationen des Ventils möglich sind.It should be clear that various modifications of the valve are possible compared to the embodiment described.
So kann die Druckfeder auch zwischen dem Anker und dem Kern platziert werden oder das Ventil als stromlos geschlossenes Ventil aufgebaut werden. Auch kann beispielsweise der Umströmungskörper als separates Bauteil im Gehäuse fixiert werden oder der Regelkörper einteilig ausgeführt werden oder an der Ventilstange befestigt werden. Auch die vorhandenenThe compression spring can also be placed between the armature and the core, or the valve can be constructed as a normally closed valve. Also, for example, the flow body can be fixed as a separate component in the housing or the control body can be made in one piece or attached to the valve rod. Also the existing ones
Gehäuseteilungen können geändert werden. Housing divisions can be changed.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E Elektromagnetventil für ein Kraftfahrzeug mit einem Gehäuse (52), das einen axialen Einlass (58) und einen radialen Auslass (56) aufweist, einem ersten Ventilsitz (50) zwischen dem Einlass (58) und dem Auslass (56), der am Gehäuse (52) ausgebildet ist, einem Regelkörper (42), der mittels eines elektromagnetischen Aktors (10) mit einer ersten Auflagefläche (48) auf den ersten Ventilsitz (50) absetzbar und vom ersten Ventilsitz (50) abhebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass axial zwischen dem Regelkörper (42) und dem Einlass (58) ein Umströmungskörper (62) angeordnet ist, an dem ein zweiter Ventilsitz (74) ausgebildet ist, gegen den der Regelkörper (42) mit einer zweiten Auflagefläche (72) bewegbar ist. Elektromagnetventil für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Regelkörper (42) einen ringförmigen Vorsprung (46) aufweist, der sich axial in Richtung des ersten Ventilsitzes (50) erstreckt und der die erste Auflagefläche (48) bildet. Elektromagnetventil für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ventilsitz (50) zumindest axial verformbar ist. Elektromagnetventil für ein Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im geöffneten Zustand des Elektromagnetventils der axiale Abstand zwischen dem zweiten Ventilsitz (74) und der zweiten Auflagefläche (72) des Regelkörpers (42) geringfügig größer ist als der Abstand zwischen dem ersten Ventilsitz (50) und der ersten Auflagefläche (48) des Regelkörpers (42). Elektromagnetventil für ein Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Ventilsitz (74) im radial äußeren Bereich des Umströmungskörpers (62) angeordnet ist. Elektromagnetventil für ein Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Auflagefläche (72) durch einen elastischen Dichtring (70) gebildet ist. Elektromagnetventil für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Regelkörper (42) eine Radialnut (44) aufweist, in der der elastische Dichtring (70) angeordnet ist. Elektromagnetventil für ein Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Regelkörper (42) zumindest eine Durchgangsöffnung (75) ausgebildet sind, die radial innerhalb der zum zweiten Ventilsitz (74) korrespondierenden zweiten Auflagefläche (72) des Regelkörpers (42) angeordnet ist und über die die beiden axialen Seiten des Regelkörpers (42) miteinander verbunden sind. 14 Elektromagnetventil für ein Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Umströmungskörper (62) und dem Regelkörper (42) eine Druckfeder (76) eingespannt ist. Elektromagnetventil für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der zum Einlass (58) entgegengesetzten Seite des Umströmungskörpers (62) eine Ausnehmung (78) ausgebildet ist, in der die Druckfeder (76) aufgenommen ist. Elektromagnetventil für ein Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umströmungskörper (62) über Stege (64) am Gehäuse (52) befestigt ist, zwischen denen Durchströmungsquerschnitte (68) ausgebildet sind, über die der Einlass (58) mit dem Auslass (56) verbindbar ist. Elektromagnetventil für ein Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine axiale Projektionsfläche der zum Einlass (58) weisenden Anströmfläche (66) des Umströmungskörpers (62) im Wesentlichen den gleichen Querschnitt aufweist wie ein Einlasskanal (59) unmittelbar stromaufwärts des Umströmungskörpers (62). Elektromagnetventil für ein Kraftfahrzeug nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 15 das Gehäuse einen Einlassstutzen (57) aufweist, der einteilig mit dem Umströmungskörper (62) ausgebildet ist. Elektromagnetventil für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der axial verformbare erste Ventilsitz (50) durch eine elastische Dichtung (60) gebildet ist, die zwischen dem Einlassstutzen (57) und einem Strömungsgehäuseteil (54) des Gehäuses (52) angeordnet ist. CLAIMS Patent Electromagnetic valve for a motor vehicle with a housing (52) having an axial inlet (58) and a radial outlet (56), a first valve seat (50) between the inlet (58) and the outlet (56), the is formed on the housing (52), a control body (42), which can be set down by means of an electromagnetic actuator (10) with a first bearing surface (48) on the first valve seat (50) and can be lifted off the first valve seat (50), characterized in that that a flow-around body (62) is arranged axially between the control body (42) and the inlet (58), on which a second valve seat (74) is formed, against which the control body (42) can be moved with a second bearing surface (72). Electromagnetic valve for a motor vehicle according to Claim 1, characterized in that the control body (42) has an annular projection (46) which extends axially towards the first valve seat (50) and which forms the first bearing surface (48). Electromagnetic valve for a motor vehicle according to claim 1 or 2, characterized in that the first valve seat (50) is at least axially deformable. Electromagnetic valve for a motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that when the electromagnetic valve is open, the axial distance between the second valve seat (74) and the second bearing surface (72) of the control body (42) is slightly greater than the distance between the first valve seat (50) and the first bearing surface (48) of the control body ( 42). Electromagnetic valve for a motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the second valve seat (74) is arranged in the radially outer area of the flow-around body (62). Electromagnetic valve for a motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the second bearing surface (72) is formed by an elastic sealing ring (70). Electromagnetic valve for a motor vehicle according to Claim 6, characterized in that the control body (42) has a radial groove (44) in which the elastic sealing ring (70) is arranged. Solenoid valve for a motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that at least one through opening (75) is formed in the control body (42) and is arranged radially inside the second bearing surface (72) of the control body (42) corresponding to the second valve seat (74). and via which the two axial sides of the control body (42) are connected to one another. 14 Electromagnetic valve for a motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that between the flow body (62) and the control body (42) a compression spring (76) is clamped. Solenoid valve for a motor vehicle according to Claim 9, characterized in that a recess (78) is formed on the side of the flow body (62) opposite the inlet (58), in which the compression spring (76) is accommodated. Electromagnetic valve for a motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the flow-around body (62) is attached to the housing (52) via webs (64), between which flow cross-sections (68) are formed, via which the inlet (58) with the Outlet (56) is connectable. Electromagnetic valve for a motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that an axial projection surface of the inflow surface (66) of the flow-around body (62) pointing towards the inlet (58) has essentially the same cross-section as an inlet channel (59) directly upstream of the flow-around body ( 62). Electromagnetic valve for a motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that 15 the housing has an inlet connector (57) which is formed in one piece with the flow-around body (62). Electromagnetic valve for a motor vehicle according to Claim 13, characterized in that the axially deformable first valve seat (50) is formed by an elastic seal (60) which is arranged between the inlet connector (57) and a flow housing part (54) of the housing (52). .
PCT/EP2020/082738 2020-11-19 2020-11-19 Solenoid valve WO2022106009A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2020/082738 WO2022106009A1 (en) 2020-11-19 2020-11-19 Solenoid valve

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2020/082738 WO2022106009A1 (en) 2020-11-19 2020-11-19 Solenoid valve

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022106009A1 true WO2022106009A1 (en) 2022-05-27

Family

ID=73497786

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2020/082738 WO2022106009A1 (en) 2020-11-19 2020-11-19 Solenoid valve

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2022106009A1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015101477A1 (en) 2015-02-02 2016-08-04 Pierburg Gmbh Electromagnetic valve for the automotive sector
DE102018127810A1 (en) * 2018-11-07 2020-05-07 Pierburg Gmbh Axial flow fluid valve

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015101477A1 (en) 2015-02-02 2016-08-04 Pierburg Gmbh Electromagnetic valve for the automotive sector
DE102018127810A1 (en) * 2018-11-07 2020-05-07 Pierburg Gmbh Axial flow fluid valve

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3194746B1 (en) Overrun air recirculation valve for a compressor of an internal combustion engine
EP1285188B1 (en) Valve comprising elastic sealing elements
EP1004066A1 (en) Electromagnetic hydraulic valve
EP1301837A2 (en) Proportional pressure adjustment valve
WO2009019094A1 (en) Solenoid valve
EP2516229B1 (en) Magnetic valve and driver assistance device comprising said type of magnetic valve
DE102017212725A1 (en) Proportional valve for controlling a gaseous medium
WO2016041659A1 (en) Adjustment element for an overrun air recirculation valve
EP1115604A1 (en) Solenoid valve, especially for an anti-slip automotive hydraulic braking system
EP1031731A2 (en) Multiway seat valve
DE102010026121B4 (en) Solenoid valve for an internal combustion engine
DE102004057873B4 (en) poppet valve
DE4439695C2 (en) Solenoid valve and its use
EP3124840B1 (en) Electrically actuated valve
DE102014217441A1 (en) Electromagnetically actuated proportional valve
WO2022106009A1 (en) Solenoid valve
DE102008039421B4 (en) Solenoid valve and method for its production
DE102005020419A1 (en) Double safety valve has two coaxial closing components mounted, together with magnet, on common valve stem, closing component nearer outlet and magnet being coupled to movement of stem and closing component acting as double-seat valve
DE19827281C1 (en) Motor vehicle automatic transmission hydraulic control valve
DE19908440A1 (en) Directional seat valve
DE102019107268A1 (en) Valve device
DE102017210355A1 (en) Proportional valve for controlling a gaseous medium
EP3626950B1 (en) Valve and method for producing a valve
DE102016107766A1 (en) Solenoid valve and operating procedures
DE9204576U1 (en) Valve

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20810953

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20810953

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1