DE29805576U1 - Electromagnetically actuated proportional valve - Google Patents
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Description
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33613
24.03 .98 Vt/Kei24.03 .98 Vt/Kei
ROBERT BOSCH GMBH, 70442 StuttgartROBERT BOSCH GMBH, 70442 Stuttgart
Elektromagnetisch betätigbares ProportionalventilElectromagnetically operated proportional valve
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch betätigbares Proportionalventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie es beispielsweise aus der DE 43 42 566 Al bekanntgeworden ist. Bei dem bekannten Proportionalventil ist der Blendenkörper in einer Drosselbohrung des Ventilglieds eingepreßt. Dadurch ist zum einen eine bestimmte Genauigkeit 0 der Drosselbohrung erforderlich, um die gewünschteThe invention relates to an electromagnetically actuated proportional valve according to the preamble of claim 1, as is known for example from DE 43 42 566 A1. In the known proportional valve, the orifice body is pressed into a throttle bore of the valve member. This means that a certain accuracy 0 of the throttle bore is required in order to achieve the desired
Preßpassung mit dem Blendenkörper zu erzielen, und zum 'anderen kann der Einpreßvorgang nicht in die Montage des Proportionalventils integriert werden, sondern muß in einem • vorgeschalteten Arbeitsschritt erfolgen. 25To achieve a press fit with the orifice body, and secondly, the press-fitting process cannot be integrated into the assembly of the proportional valve, but must be carried out in an upstream work step. 25
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Das erfindungsgemäße elektromagnetisch betätigbare Proportionalventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des 0 Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die Montage des Blendenkörpers in den Montagevorgang des Proportionalventils integriert ist und daß die Drosselbohrung nur mit einer relativ geringen Genauigkeit hergestellt werden muß. Daher ist das erfindungsgemäße Proportionalventil mit relativ geringen Kosten herstellbar.The electromagnetically actuated proportional valve according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage that the assembly of the orifice body is integrated into the assembly process of the proportional valve and that the throttle bore only has to be manufactured with a relatively low degree of accuracy. The proportional valve according to the invention can therefore be manufactured at relatively low cost.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen elektromagnetsich betätigbaren Proportionalventils ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.Further advantages and advantageous developments of the electromagnetically actuated proportional valve according to the invention emerge from the subclaims and the description.
Zeichnungdrawing
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung näher erläutert. Letztere zeigt einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Proportionalventil.An embodiment of the invention is explained in more detail in the following description and drawing. The latter shows a longitudinal section through a proportional valve according to the invention.
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment
Das in der Figur 1 dargestellte elektromagnetisch betätigbare Proportionalventil 10, das insbesondere als Druckregelventil zwischen einer Druckmittelquelle P und einem Behälter T geschaltet ist, um den Druck zu einem Verbraucher A zu regeln, weist ein zylindrisches Magnetgehäuse 11 auf. Der Boden 12 des Magnetgehäuses 11 weist einen U-förmig eingezogenen Abschnitt 13 auf, der einen Spulenkörper 14 mit einer Spule 15 umfaßt. Zur Fixierung des Spulenkörpers 14 in dem Magnetgehäuse 11 ist der Spulenkörper 14 mit einer Kunststoffmasse 16 umspritzt, wobei bei diesem Spritzvorgang gleichzeitig ein Steckeranschluß 17 ausgebildet wird, in dem auch die Steckerfahnen 18 für den Spulenkörper 14 angeordnet sind.The electromagnetically actuated proportional valve 10 shown in Figure 1, which is connected in particular as a pressure control valve between a pressure medium source P and a container T in order to regulate the pressure to a consumer A, has a cylindrical magnet housing 11. The base 12 of the magnet housing 11 has a U-shaped recessed section 13 which comprises a coil body 14 with a coil 15. In order to fix the coil body 14 in the magnet housing 11, the coil body 14 is molded with a plastic compound 16, whereby during this molding process a plug connection 17 is simultaneously formed in which the plug lugs 18 for the coil body 14 are also arranged.
0 Im Innenraum des Proportionalventils 10 ist ein Magnetkern 19 eingesetzt, dessen flanschförmig erweiterter Bereich 20 gegen die Stirnseite des Abschnitts 13 des Magnetgehäuses anliegt. Auf der dem Abschnitt 13 gegenüberliegenden Seite des Bereichs 20 schließt sich eine Hülse 21 an, die einen im Durchmesser verringerten Abschnitt 22 des Magnetkerns 190 A magnetic core 19 is inserted in the interior of the proportional valve 10, the flange-shaped expanded area 20 of which rests against the front side of section 13 of the magnet housing. On the side of the area 20 opposite section 13 there is a sleeve 21 which has a reduced diameter section 22 of the magnetic core 19
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umfaßt, und die den Spulenkörper 14 in dessen Höhe etwas überragt.and which slightly exceeds the height of the coil body 14.
Der Magnetkern 19 weist im wesentlichen zwei Bohrungsabschnitte 23, 24 auf. Ferner ist zentrisch auf der dem Steckeranschluß 17 zugewandten Seite eine Einstellschraube 25 eingesetzt, die einen kegelstumpfförmigen Zapfen 26 aufweist, der von einer ersten Druckfeder 27 umfaßt ist. Die Druckfeder 27 wirkt mit einem stiftförmigen Ventilglied 28 zusammen.The magnetic core 19 essentially has two bore sections 23, 24. Furthermore, an adjusting screw 25 is inserted centrally on the side facing the plug connection 17, which has a truncated cone-shaped pin 26 which is surrounded by a first compression spring 27. The compression spring 27 interacts with a pin-shaped valve member 28.
Das Ventilglied 28 ist von zwei Gleitlagern 29, 3 0 umfaßt, die eine axiale Bewegung des Ventilgliedes 28 erlauben. Während das erste Gleitlager 2 9 im Bereich des ersten Bohrungsabschnitts 23 angeordnet ist, befindet sich das zweite Gleitlager 30 in einer Bohrung 31 eines Ventilanschlußelements 32.The valve member 28 is surrounded by two plain bearings 29, 30, which allow an axial movement of the valve member 28. While the first plain bearing 29 is arranged in the area of the first bore section 23, the second plain bearing 30 is located in a bore 31 of a valve connection element 32.
Das Ventilanschlußelement 32 hat einen zapfenförmigen Fortsatz 33, der in die Hülse 21 hineinragt. Die axiale Lage des Ventilanschlußelements 32 zum Magnetgehäuse 11 wird mittels eines flanschförmigen Abschnitts 34 des Ventilanschlußelements 32 erreicht, der gegen die Stirnseite der Hülse 21 anliegt, und gegen dessen Außenfläche das Magnetgehäuse 11 umgebördelt ist.The valve connection element 32 has a pin-shaped extension 33 that projects into the sleeve 21. The axial position of the valve connection element 32 relative to the magnet housing 11 is achieved by means of a flange-shaped section 34 of the valve connection element 32, which rests against the front side of the sleeve 21 and against whose outer surface the magnet housing 11 is flanged.
In der Bohrung 31 des Ventilanschlußelements 3 2 ist ferner auf der der ersten Druckfeder 27 zugewandten Seite eine zweite Druckfeder 35 angeordnet, die das Ventilglied 28 umfaßt. Die zweite Druckfeder 35 stützt sich zwischen den Stirnflächen des zweiten Gleitlagers 30 und eines hülsenförmigen Magnetankers 3 6 ab. Der Magnetanker 36, der mit dem Ventilglied 28 fest verbunden ist, kann bei einer Bewegung des Ventilgliedes 28 teilweise in eine erste bzw.In the bore 31 of the valve connection element 32, a second compression spring 35 is also arranged on the side facing the first compression spring 27, which encloses the valve member 28. The second compression spring 35 is supported between the end faces of the second plain bearing 30 and a sleeve-shaped magnet armature 36. The magnet armature 36, which is firmly connected to the valve member 28, can be partially moved into a first or second position when the valve member 28 moves.
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zweite Vertiefung 37, 3 8 des Ventilanschlußelements 3 2 bzw. des Magnetkerns 19 eintauchen.second recess 37, 3 8 of the valve connection element 3 2 or the magnetic core 19.
Der freie Innen- bzw. Ankerraum des Proportionalventils 10, d.h. insbesondere die beiden Federräume 39, 4 0 für die beiden Druckfedern 27, 35, die beiden Vertiefungen 37, 38 sowie ein zwischen dem Fortsatz 33 des Ventilanschlußelements 32 und dem Magnetkern 19 ausgebildeter Zwischenraum 41 sind zur Dämpfung der Ankerbewegung mit Druckmittel befüllt.The free interior or armature space of the proportional valve 10, i.e. in particular the two spring spaces 39, 40 for the two compression springs 27, 35, the two recesses 37, 38 and an intermediate space 41 formed between the extension 33 of the valve connection element 32 and the magnetic core 19 are filled with pressure medium to dampen the armature movement.
Die axiale Lage des Ventilgliedes 28 ist entsprechend der Bestromung der Spule 15 zwischen zwei Endlagen beliebig regelbar. In der einen Endlage verschließt die dem Zapfen 26 abgewandte Stirnseite des Ventilgliedes 28 eine im Ventilanschlußelement 32 ausgebildete Zulaufbohrung 42 unter Bildung eines Dichtsitzes. In der anderen Endlage des Ventilgliedes 28, die bei unbestromter Spule 15 eingenommen wird, drückt die zweite Druckfeder 35 das Ventilglied 28 entgegen der Federkraft der ersten Druckfeder 27 in Richtung der Einstellschraube 25, so daß ein größtmöglicher Rückfluß des Druckmittels zum Behälter T ermöglicht wird.The axial position of the valve member 28 can be freely adjusted between two end positions depending on the current supply to the coil 15. In one end position, the end face of the valve member 28 facing away from the pin 26 closes an inlet bore 42 formed in the valve connection element 32, forming a sealing seat. In the other end position of the valve member 28, which is assumed when the coil 15 is not energized, the second compression spring 35 presses the valve member 28 against the spring force of the first compression spring 27 in the direction of the adjusting screw 25, so that the greatest possible backflow of the pressure medium to the container T is possible.
Aufgrund der Bewegungen des Magnetankers 3 6 bzw. des Ventilgliedes 28 ändert sich das Volumen des oben erwähnten
freien Innenraums des Proportionalventils 10. Um entsprechend des geänderten Volumens einen Druckmittelzufluß
bzw. Druckmittelabfluß zu ermöglichen ist das Ventilglied 28 besonders ausgebildet:
30Due to the movements of the magnet armature 3 6 or the valve member 28, the volume of the above-mentioned free interior of the proportional valve 10 changes. In order to enable a pressure medium inflow or outflow according to the changed volume, the valve member 28 is specially designed:
30
Auf der dem Zapfen 26 zugewandten Seite des Ventilgliedes 28 ist in axialer Erstreckung des Ventilgliedes 28 mittig ein erster Bohrungsabschnitt 43 ausgebildet, in dem die erste Druckfeder 27 angeordnet ist. Der erste Bohrungsabschnitt 43 geht in einen zweiten Bohrungsabschnitt 44 kleinerenOn the side of the valve member 28 facing the pin 26, a first bore section 43 is formed in the middle of the axial extension of the valve member 28, in which the first compression spring 27 is arranged. The first bore section 43 goes into a second bore section 44 of smaller
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Durchmessers über. Auf dem zwischen den beiden Bohrungsabschnitten 43, 44 ausgebildeten Absatz 45 liegt der Bund 46 eines hutförmigen Blendenkörpers 47 auf, wobei der Bund 46 von der ersten Druckfeder 27 gegen den Absatz 45 gedrückt wird. Der Blendenkörper 47, der bevorzugt als tiefgezogenes Stanzteil und Einlegeteil ausgebildet ist, weist einen zylindrischen Mittelabschnitt 48, sowie einen Boden 49 mit einer Blendenöffnung 50 auf. Der Durchmesser des im zweiten Bohrungsabschnitt 44 angeordneten Mittelabschnitts 48 ist derart, daß dieser zur Wandung des zweiten Bohrungsabschnitts 44 radial beabstandet ist. Daher kann der Blendenkörper 47 bei der Montage des Proportionalventils 10 einfach in den zweiten Bohrungsabschnitt 44 manuell eingesetzt werden, worauf anschließend die erste Druckfeder 27 in den ersten Bohrungsabschnitt 43 eingebracht wird.diameter. The collar 46 of a hat-shaped diaphragm body 47 rests on the shoulder 45 formed between the two bore sections 43, 44, the collar 46 being pressed against the shoulder 45 by the first compression spring 27. The diaphragm body 47, which is preferably designed as a deep-drawn stamped part and insert, has a cylindrical central section 48 and a base 49 with a diaphragm opening 50. The diameter of the central section 48 arranged in the second bore section 44 is such that it is radially spaced from the wall of the second bore section 44. Therefore, the diaphragm body 47 can simply be manually inserted into the second bore section 44 when assembling the proportional valve 10, after which the first compression spring 27 is then inserted into the first bore section 43.
Vom Bereich des Grundes des als Sacklochbohrung ausgebildeten zweiten Bohrungsabschnitts 43 geht eine Querbohrung 51 ab, die an der Außenfläche des Ventilgliedes 28 mündet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Querbohrung 51 fast vollständig vom zweiten Gleitlager 30 überdeckt. Dadurch wird ein zusätzlicher Strömungswiderstand für das Druckmittel erzeugt, so daß sich die Dämpfung des Magnetankers 3 6 bzw. des Ventilgliedes 28 bei einer Bewegung erhöht.A transverse bore 51 extends from the area of the base of the second bore section 43, which is designed as a blind bore, and opens onto the outer surface of the valve member 28. In the exemplary embodiment shown, the transverse bore 51 is almost completely covered by the second plain bearing 30. This creates additional flow resistance for the pressure medium, so that the damping of the magnet armature 36 or the valve member 28 increases during movement.
Bewegt sich nun das Ventilglied 28 in Richtung der Einstellschraube 25, so muß aus dem freien Innenraum des 0 Proportionalventils 10 ein Volumen an Druckmittel verdrängt werden, das dem Hub des Ventilglieds 28 mal seiner Querschnittfläche entspricht. Dies erfolgt dadurch, daß Druckmittel aus dem Bereich der beiden Vertiefungen 38, 39 und der beiden Federräume 39, 40 durch den Blendenkörper 47 5 in den zweiten Bohrungsabschnitt 44, und von dort über dieIf the valve member 28 now moves in the direction of the adjusting screw 25, a volume of pressure medium must be displaced from the free interior of the proportional valve 10, which corresponds to the stroke of the valve member 28 times its cross-sectional area. This is done by the pressure medium from the area of the two recesses 38, 39 and the two spring chambers 39, 40 through the orifice body 47 5 into the second bore section 44, and from there via the
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Querbohrung 51 in den Bereich der Bohrung 31 des Ventilanschlußelements 32 gelangt. Entsprechend umgekehrt verlaufen die Vorgänge, wenn sich das Ventilglied 28 in die andere Richtung bewegt. Durch die Verwendung einer Blende erfolgt der Durchfluß des Druckmittels unabhängig von dessen Viskosität und deshalb auch unabhängig von der Temperatur des Druckmittels. Dadurch läßt sich ein nahezu temperaturunabhängiges Dämpfungsverhalten des Magnetankers 36 und des Ventilgliedes 28 erzielen.Cross hole 51 reaches the area of the hole 31 of the valve connection element 32. The processes are reversed accordingly when the valve member 28 moves in the other direction. By using an orifice plate, the flow of the pressure medium is independent of its viscosity and therefore also independent of the temperature of the pressure medium. This makes it possible to achieve a damping behavior of the magnet armature 36 and the valve member 28 that is almost independent of the temperature.
10
^k Ergänzend wird erwähnt, daß Druckmittel auch über die
Lagerstellen der beiden Gleitlager 29, 30 verdrängt wird. Dies ist, insbesondere bezüglich des zweiten Gleitlagers 30,
bei der Dimensionierung des Blendenkörpers 47, bzw. dessen Blendenöffnung 50 zu berücksichtigen. Der Druckmittelfluß
über die Gleitlager 29, 3 0 kann über eine entsprechende Lagertolerierung sowie durch die Länge der Gleitlager 29, 3
beeinflußt werden.10
^k It should also be mentioned that pressure medium is also displaced via the bearing points of the two plain bearings 29, 30. This must be taken into account, particularly with regard to the second plain bearing 30, when dimensioning the diaphragm body 47 or its diaphragm opening 50. The pressure medium flow via the plain bearings 29, 30 can be influenced by an appropriate bearing tolerance and by the length of the plain bearings 29, 3.
Weiterhin ist es im Gegensatz zum dargestellten Ausführungsbeispiel, bei dem es sich um ein Proportionalventil mit einer steigenden Strom-Druck-Kennlinie handelt, selbstverständlich auch möglich, ein Proportionalventil mit einer fallenden Strom-Druck-Kennlinie auszubilden. In diesem Fall entfällt insbesondere die zweite Druckfeder 35.Furthermore, in contrast to the embodiment shown, which is a proportional valve with a rising current-pressure characteristic curve, it is of course also possible to design a proportional valve with a falling current-pressure characteristic curve. In this case, in particular, the second compression spring 35 is omitted.
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10
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1998
- 1998-03-27 DE DE29805576U patent/DE29805576U1/en not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
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Effective date: 19990909 |
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| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20010927 |
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Effective date: 20040716 |
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Effective date: 20060530 |
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