DE3700540A1

DE3700540A1 - Solenoid-actuated 2/2-way directional control valve

Info

Publication number: DE3700540A1
Application number: DE19873700540
Authority: DE
Inventors: Reiner Dipl Ing Bartholomaeus; Christian Dipl Ing Czakai
Original assignee: Mannesmann Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1987-01-10
Filing date: 1987-01-10
Publication date: 1988-07-21

Abstract

Solenoid-actuated 2/2-way directional control valve, having an armature which can reciprocate between an initial position and an operating position, an exciting coil for actuating the armature, a valve-regulating member which can be actuated by the armature and makes or breaks the connection between a first connection and a second connection, a housing, and a magnetic circuit which has a pole plate and pole-tube means, the armature being reciprocating with regard to the pole plate, and the pole-tube means providing for the guidance of the armature during its reciprocating movement, characterised in that the pole-tube means form a single through-bore having a constant diameter, and in that an armature serving as regulating member is arranged in this through-bore, or in that an armature forming a pilot-stage piston is arranged together with a main-stage piston in this through-bore.

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein elektromagnetbetätigtes Wegeventil, und zwar insbesondere auf ein elektromagnetbetätigtes 2/2-Wegeventil. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein derartiges Ventil zur Verwendung in Kraftfahrzeugen, insbesondere auch in Stoßdämpfern.The invention relates generally to Solenoid operated directional valve, in particular on an electromagnetically operated 2/2-way valve. In particular The invention relates to such a valve Use in motor vehicles, especially in Shock absorbers.

Es ist bekannt, 2/2-Wegeventile bei Stoßdämpfern einzusetzen, um ein Druckmedium von einer ersten in eine zweite Kammer und umgekehrt strömen zu lassen. Zahlreiche Ventilkonstruktionen sind für diesen Zweck bereits bekannt geworden.It is known to use 2/2-way valves in shock absorbers, a pressure medium from a first to a second chamber and to flow in reverse. Numerous valve designs have already become known for this purpose.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, ein elektromagnetbetätigtes 2/2-Wegeventil anzugeben, welches kostengünstig herstellbar ist und für hohe Drücke geeignet ist und dabei auch große Mengen an Druckmedium verarbeiten kann. Ferner hat sich die Erfindung zum Ziel gesetzt, ein elektromagnetbetätigtes 2/2-Wegeventil anzugeben, bei dem der Kennlinienverlauf speziell für den Einsatz bei einem Stoßdämpfer abgestimmt werden kann.The present invention aims at a Solenoid operated 2/2-way valve to specify which is inexpensive to manufacture and is suitable for high pressures and can also process large quantities of print media. Furthermore, the invention has set itself the goal of to specify electromagnetically operated 2/2-way valve, in which the Characteristic curve especially for use with a Shock absorbers can be tuned.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einem elektromagnetbetätigten 2/2-Wegeventil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Maßnahmen vor.To achieve this object, the invention provides one Electromagnetically operated 2/2-way valve according to the generic term of claim 1 in the characterizing part of claim 1 measures mentioned.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Preferred embodiments of the invention result from the Subclaims.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:Further advantages, aims and details of the invention result itself from the description of exemplary embodiments on the basis of the Drawing; in the drawing shows:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines elektrohydraulischen 2/2-Wegeventils; Fig. 1 shows a longitudinal section through a first embodiment of an electro-hydraulic 2/2-way valve;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines vorgesteuerten 2/2-Wegeventils;2 shows a longitudinal section through a second embodiment of a pilot-controlled 2/2-way valve.

Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel eines vorgesteuerten 2/2-Wegeventils. Fig. 3 shows a longitudinal section through a third embodiment of a pilot operated 2/2-way valve.

Fig. 1 zeigt ein elektromagnetbetätigtes direktgesteuertes 2/2-Wegeventil 1 in seiner Ausgangs- oder Ruhestellung. Das Ventil 1 ist rotationssymmetrisch ausgebildet und weist ein Gehäuse 2 auf, auf dessen Längsachse 3 ein Magnetanker 4 hin und herbeweglich angeordnet ist. Fig. 1 shows an electromagnetically actuated 2/2 directional control valve 1 in its initial or rest position. The valve 1 is rotationally symmetrical and has a housing 2 , on the longitudinal axis 3 of which a magnet armature 4 is arranged so as to be able to move back and forth.

Das Gehäuse 2 umfaßt ein Führungsteil 5 und ist an diesem befestigt. Das Führungsteil 5 bildet einen Teil des magnetischen Kreises, der durch eine Polplatte 7 und das Gehäuse 2 geschlossen ist. Eine Erregerspule 8 sitzt auf einem Spulenkörper 9, der zwischen Führungsteil 5 und Gehäuse 2 gehaltert ist.The housing 2 comprises a guide part 5 and is attached to this. The guide part 5 forms part of the magnetic circuit, which is closed by a pole plate 7 and the housing 2 . An excitation coil 8 sits on a coil former 9 , which is held between the guide part 5 and the housing 2 .

Das Führungsteil 5 dient zum einen zur Führung des Magnetankers 4 und bildet zum anderen die noch zu beschreibenden Anschlüsse für das Druckmedium, vorzugsweise Hydrauliköl.The guide part 5 serves on the one hand to guide the magnet armature 4 and on the other hand forms the connections to be described for the pressure medium, preferably hydraulic oil.

Das Führungsteil 5 weist ein vom Gehäuse 2 umschlossenes Basisteil 10 auf, von dem aus sich ein Rohrteil 11 in das Ge häuse 2 hineinerstreckt. Das Rohrteil 11 bildet eine Durch gangsbohrung 12, die im einzelnen durch einen Rohrabschnitt 13, einen Rohrabschnitt 14 und einen Rohrabschnitt 15 gebildet wird. Der Rohrabschnitt 13 wird zusammen mit dem Basisteil 10 hergestellt. Der Rohrabschnitt 15 ist durch den eine magne tisch nicht leitende Lötstelle bildenden Rohrabschnitt 14 am Rohrabschnitt 13 befestigt. Dadurch, daß die Bohrung 12 eine Durchgangsbohrung und keine Sackbohrung ist, kann sie in wirtschaftlicher Weise hergestellt und bearbeitet werden. Die Rohrabschnitte 13, 14 und 15 bilden nach der Bearbeitung ein Rohr ohne Mittigkeitsabweichungen der Bohrung 12.The guide part 5 has a base part 10 enclosed by the housing 2 , from which a tubular part 11 extends into the housing 2 . The pipe part 11 forms a through-bore 12 , which is formed in detail by a pipe section 13 , a pipe section 14 and a pipe section 15 . The pipe section 13 is produced together with the base part 10 . The pipe section 15 is fastened to the pipe section 13 by the pipe section 14 which forms a magnetically non-conductive solder joint. Because the hole 12 is a through hole and not a blind hole, it can be manufactured and machined in an economical manner. The tube sections 13 , 14 and 15 form a tube after machining without deviations in the center of the bore 12 .

Die Durchgangsbohrung 12 bildet an ihrem einen Ende eine Austrittsöffnung 17 zum Anschluß an einen Verbraucher. Strömungsmittel kann in Richtung des Pfeiles 48 in der nicht gezeigten Schalt- oder Arbeitsstellung austreten.The through hole 12 forms at one end an outlet opening 17 for connection to a consumer. Fluid can escape in the direction of arrow 48 in the switching or working position, not shown.

Senkrecht zur Längsachse 3 verläuft im Basisteil 10 eine eine Eintrittsöffnung 18 bildende Bohrung. Strömungsmittel kann längs des Pfeiles 47 der Eintrittsöffnung 18 zugeführt werden. Diametral entgegengesetzt zur Eintrittsöffnung 18 liegt eine weitere Eintrittsöffnung 19, über die Strömungsmittel entsprechend Pfeil 49 eintreten kann, sodaß die durch das Strömungsmittel erzeugten Radialkräfte ausgeglichen sind.A bore forming an inlet opening 18 runs perpendicular to the longitudinal axis 3 in the base part 10 . Fluid can be supplied to the inlet opening 18 along the arrow 47 . Diametrically opposite to the inlet opening 18 there is a further inlet opening 19 , through which the fluid can enter according to arrow 49 , so that the radial forces generated by the fluid are balanced.

Mit dem Basisteil 10 kann das Ventil 1 an einem Gerät, vorzugsweise einem Stoßdämpfer in an sich bekannter Weise befestigt werden, wobei eine Dichtung 20 die erforderliche Abdichtung vorsieht.With the base part 10 , the valve 1 can be attached to a device, preferably a shock absorber, in a manner known per se, a seal 20 providing the required seal.

In der Austrittsöffnung 17 ist ein aus einem antimagnetischen Material bestehender Anschlag 21 befestigt. Die Befestigung des Anschlags 21 in der Austrittsöffnung geschieht beispielsweise durch Reibschluß nach dem Einpressen. A stop 21 made of an antimagnetic material is fastened in the outlet opening 17 . The attachment of the stop 21 in the outlet opening takes place, for example, by frictional engagement after the pressing.

Der kreiszylindrische Anker 4 ist an seinem Außenumfang mit einer Schicht 25 aus antimagnetischem Material versehen. Beispielsweise kann diese Schicht 25 durch Verchromung aufgebracht sein oder aber es kann eine Molybdän- oder Kunststoffbeschichtung vorgesehen sein. Das Ausgangsmaterial für den Anker 4 kann in der Form von fertig beschichteten Stangen bezogen werden, was zu günstigen Kosten führt. Die Schicht 25 definiert gleichzeitig den Magnetspalt, d.h. die Beschichtungsdicke ist im wesentlich gleich der Spaltdicke. Der Anker 4 wird in seiner Längsrichtung durch eine Druckausgleichsbohrung 26 durchsetzt. An seinem in das Rohrteil 11 hineinragenden Ende ist eine ringförmige Antiklebscheibe 27 eingelassen, die gleichzeitig eine Zentrierfunktion für eine Feder 28 ausübt. Die Feder 28 stützt sich zum einen an der im Querschnitt rechtwinkligen Scheibe 27 ab und zum anderen an der Polplatte 7. Bei der Feder 28 handelt es sich vorzugsweise um eine Schraubendruckfeder. Gemäß der in Fig. 1 gezeigten Ausgangsstellung drückt die Feder 28 den Anker 4 unter Bildung eines Spaltes 29 von der Polplatte 7 weg. Im einzelnen sitzt dabei die Feder 28 in einer Bohrung 30 und liegt am Bohrungsboden an.The circular cylindrical armature 4 is provided on its outer circumference with a layer 25 made of antimagnetic material. For example, this layer 25 can be applied by chromium plating or a molybdenum or plastic coating can be provided. The starting material for the anchor 4 can be obtained in the form of finished coated rods, which leads to low costs. Layer 25 simultaneously defines the magnetic gap, ie the coating thickness is essentially the same as the gap thickness. The armature 4 is penetrated in its longitudinal direction by a pressure compensation bore 26 . At its end projecting into the tubular part 11 , an annular anti-adhesive disc 27 is let in, which at the same time performs a centering function for a spring 28 . The spring 28 is supported on the one hand on the disc 27, which is rectangular in cross section, and on the other hand on the pole plate 7 . The spring 28 is preferably a helical compression spring. According to the starting position shown in FIG. 1, the spring 28 presses the armature 4 away from the pole plate 7 , forming a gap 29 . In particular, the spring 28 is seated in a bore 30 and lies against the bottom of the bore.

Die Polplatte 7 ist in die Bohrung 12 eingesetzt, und zwar im Bereicht des Rohrabschnitts 15. Eine Dichtung 31 sieht eine Abdichtung des Ankerraums vor. Die Polplatte 7 ist durch eine Verbördelung 32 am Gehäuse 2 befestigt.The pole plate 7 is inserted into the bore 12 , specifically in the area of the pipe section 15 . A seal 31 provides sealing of the armature space. The pole plate 7 is fastened to the housing 2 by a flange 32 .

Das Gehäuse 2 weist eine Zylinderwand 36 und ein quer dazu verlaufendes Ringteil 37 auf, welches eine abgestufte Mittelöffnung 38 definiert. Die Stufenbohrung oder Mittelöffnung 38 bildet eine Anlagefläche 39 für die Stirnfläche 33 der Polplatte 7. Die Verbördelung 32 greift auf die Außenoberfläche des Ringteils 37 und legt die Polplatte 7 so fest. The housing 2 has a cylinder wall 36 and an annular part 37 running transversely thereto, which defines a stepped central opening 38 . The stepped bore or central opening 38 forms a contact surface 39 for the end face 33 of the pole plate 7 . The flange 32 engages on the outer surface of the ring part 37 and thus fixes the pole plate 7 .

Das Gehäuse 2 bildet ferner eine Anlagefläche 40 für den Spulenkörper 9 und eine Anlagefläche 41 zur Anlage an einer Anlagefläche 22 des Basisteils 10. An der Anlagefläche 22 liegt auch der Spulenkörper 9 an und wird so zwischen Basisteil 10 und Ringteil 37 gehaltert.The housing 2 also forms a contact surface 40 for the coil former 9 and a contact surface 41 for contacting a contact surface 22 of the base part 10 . The coil former 9 also bears against the contact surface 22 and is thus held between the base part 10 and the ring part 37 .

In der gezeigten Ausgangsstellung ist die Verbindung zwischen Eintrittsöffnung 18 bzw. 19 und Austrittsöffnung 17 gesperrt. Der gleichzeitig als Stellorgan des Ventils wirkende Anker 4 überdeckt die Eintrittsöffnungen 18 und 19 im Bereich der Durchgangsbohrung 12. Auch durch die Anlage der Stirnseite 42 des Kolbens 4 am Anschlag 21 wird eine gewisse Dichtungsfunktion hervorgerufen.In the starting position shown, the connection between inlet opening 18 or 19 and outlet opening 17 is blocked. The armature 4 , which also acts as an actuator of the valve, covers the inlet openings 18 and 19 in the region of the through bore 12 . A certain sealing function is also brought about by the abutment of the end face 42 of the piston 4 against the stop 21 .

Es sei in diesem Zusammenhang bemerkt, daß der Anker 4 zum Ausgleich von Strömungskräften benachbart zu seiner Stirnseite 42 eine Durchmesserverjüngung 43 aufweist, die ausgebildet ist als Absatz (als Schmutzabstreifer) und einen kegeligen Auslauf.It should be noted in this connection that the armature 4 has a diameter taper 43 adjacent to its end face 42 to compensate flow forces, which is designed as a shoulder (as a dirt scraper) and a conical outlet.

Hinsichtlich der Materialien sei bemerkt, daß der Anschlag 21, die Schicht 25 und die Klebscheibe 27 aus antimagnetischem Material hergestellt sind. Das Führungsteil 5, die Polplatte 7 und das Gehäuse 2 sind aus weichmagnetischem Material hergestellt.With regard to the materials, it should be noted that the stop 21 , the layer 25 and the adhesive disc 27 are made of antimagnetic material. The guide part 5 , the pole plate 7 and the housing 2 are made of soft magnetic material.

Der Magnet 1 kann aus seiner gezeigten Ausgangsstellung in seine nicht gezeigte Schalt- oder Arbeitsstellung dadurch gebracht werden, daß man die Erregerspule 8 erregt. Die Folge davon ist, daß der Magnetanker 4 den Spalt 29 in seiner Breite durchläuft und dabei in die Strömungsmittelverbindung zwischen der Eintrittsöffnung 18 und 19 und der Austrittsöffnung 17 herstellt. Das bei 47 und 49 einströmende Öl fließt dann entsprechend dem Pfeil 48 aus dem Ventil 1 heraus. The magnet 1 can be brought from its shown starting position into its switching or working position, not shown, by energizing the excitation coil 8 . The result of this is that the magnet armature 4 passes through the gap 29 in its width and thereby establishes a fluid connection between the inlet opening 18 and 19 and the outlet opening 17 . The oil flowing in at 47 and 49 then flows out of valve 1 according to arrow 48 .

Das Ventil 1 ist, wie oben erwähnt, preisgünstig herstellbar und für hohe Drücke und große Mengen geeignet. Insbesondere ist das erfindungsgemäße Ventil 1 daher für Pkw-Stoßdämpfer zweckmäßig. The valve 1 is, as mentioned above, inexpensive to manufacture and suitable for high pressures and large quantities. In particular, the valve 1 according to the invention is therefore useful for car shock absorbers.

Fig. 2 zeigt im Längsschnitt ein elektromagnetbetätigtes vorgesteuertes 2/2-Wegeventil. Dieses Ventil kann insbesondere derart gestaltet sein, daß es eine spezielle Durchflußkennlinie aufweist. Ferner hat das Ventil 100 gemäß Fig. 2 die Eigenschaft, noch höhere Drücke und noch höhere Durchflußmengen zu schalten, als dies für das Ventil gemäß Fig. 1 der Fall war. Fig. 2 shows in longitudinal section an electromagnetically operated pilot operated 2/2-way valve. This valve can in particular be designed such that it has a special flow characteristic. Furthermore, the valve 100 according to FIG. 2 has the property of switching even higher pressures and even higher flow rates than was the case for the valve according to FIG. 1.

Das Ventil 100 weist eine Vorstufe 151 und eine Hauptstufe 150 auf, wobei die Vorstufe im wesentlichen in der gleichen Weise, wie in Fig. 1 gezeigt, ausgebildet ist.The valve 100 has a preliminary stage 151 and a main stage 150 , the preliminary stage being designed essentially in the same way as shown in FIG. 1.

Im einzelnen ist, ähnlich wie in Fig. 1, beim Ventil 100 ein Gehäuse 102 rotationssymmetrisch zur Längsachse 103 vorgesehen. Ein Magnetanker 104 ist in einem Führungsteil 105 hin- und herbeweglich angeordnet. Eine Polplatte 107 ist am Gehäuse 102 befestigt. Ein Spulenkörper 109 trägt eine Erregerspule 8 und wird vom Gehäuse 102 umschlossen.In detail, similar to FIG. 1, a housing 102 is provided in the valve 100 in a rotationally symmetrical manner with respect to the longitudinal axis 103 . A magnet armature 104 is arranged so that it can move back and forth in a guide part 105 . A pole plate 107 is attached to the housing 102 . A coil former 109 carries an excitation coil 8 and is enclosed by the housing 102 .

Das Führungsteil 105 bildet ein Basisteil 110 mit daran angeordnetem Rohrteil 111. Eine Durchgangsbohrung 112 erstreckt sich durch Bohrabschnitte 113, 114, 115. Im Basisteil 110 ist eine Austrittsöffnung 117 zwei diametral angeordnete Eintrittsöffnungen 118 und eine weitere Austrittsöffnung 119 gebildet. Ein Anschlag 121 aus antimagnetischem Material ist in der Austrittsöffnung 17 befestigt. Der Führungsteil 105 bildet ferner eine Auflagefläche 122 für eine noch zu beschreibende Auflagefläche 141 des Gehäuses 102.The guide part 105 forms a base part 110 with a tube part 111 arranged thereon. A through hole 112 extends through drill sections 113 , 114 , 115 . An outlet opening 117, two diametrically arranged inlet openings 118 and a further outlet opening 119 are formed in the base part 110 . A stop 121 made of antimagnetic material is fastened in the outlet opening 17 . The guide part 105 also forms a bearing surface 122 for a bearing surface 141 of the housing 102, which is still to be described.

Der Anker 104 ist an seinem Außenumfang mit einer antimagnetischen Schicht 125 versehen. Eine Druckausgleichsbohrung 126 verbindet die beiden Anlageflächen (Stirnseiten) 165 und 166 des Ankers. In der Schaltanlagefläche 166 ist eine Anti-Klebscheibe 127 mit Federzentrierfunktion eingesetzt. Eine Feder 28 stützt sich an dieser Scheibe 27 einerseits und der Polplatte 107 andererseits ab. Zwischen dem Anker 104 und der Polplatte 107 ist in der Ausgangsstellung ein Spalt 129 vorhanden. Die Feder 128 verläuft in eine Bohrung 130 der Polplatte 107 hinein und stützt sich an deren Boden ab. Eine Dichtung 131 dichtet die Polplatte 107 gegenüber dem Anker oder Druckraum ab. Die Polplatte 107 ist durch eine Verbördelung 32 am Gehäuse 102 befestigt. Eine Stirnfläche 133 der Polplatte 107 liegt dabei an einer Anschlagfläche 139 des Gehäuses 102 an.The armature 104 is provided with an antimagnetic layer 125 on its outer circumference. A pressure compensation bore 126 connects the two contact surfaces (end faces) 165 and 166 of the armature. An anti-adhesive disc 127 with a spring centering function is inserted in the switchgear surface 166 . A spring 28 is supported on this disc 27 on the one hand and the pole plate 107 on the other. In the starting position, a gap 129 is present between the armature 104 and the pole plate 107 . The spring 128 extends into a bore 130 in the pole plate 107 and is supported on the bottom thereof. A seal 131 seals the pole plate 107 from the armature or pressure chamber. The pole plate 107 is fastened to the housing 102 by a flange 32 . An end face 133 of the pole plate 107 bears against a stop face 139 of the housing 102 .

Im einzelnen weist das Gehäuse 102 eine Zylinderwand 136 sowie ein Ringteil 137 auf. Im Ringteil 137 ist eine Mittelöffnung 138 ausgebildet, durch das Verbördelungselement ragt. Die Mittelöffnung 138 bildet die bereits erwähnte Anlagefläche 139. Das Gehäuse bildet ferner eine Anlagefläche 140, die zusammen mit der Anlagefläche 122 des Führungsteils 105 den Spulenkörper 109 haltert. Ferner bildet das Gehäuse 102 eine Anlagefläche 141, die mit der bereits erwähnten Anlagefläche 122 des Führungsteils 105 zusammenarbeitet.In particular, the housing 102 has a cylinder wall 136 and an annular part 137 . A central opening 138 is formed in the ring part 137 , through which the crimping element protrudes. The central opening 138 forms the abovementioned contact surface 139 . The housing also forms an abutment surface 140 which, together with the abutment surface 122 of the guide part 105, holds the coil former 109 . Furthermore, the housing 102 forms a contact surface 141 which cooperates with the previously mentioned contact surface 122 of the guide part 105 .

Man erkennt, daß die bisherige Beschreibung des Ventils 100 weitgehend mit der Beschreibung des Ventils 1 übereinstimmt.It can be seen that the previous description of valve 100 largely corresponds to the description of valve 1 .

Es sei nunmehr im einzelnen auf die Hauptstufe 150 eingegangen, die im Führungsteil 105 untergebracht ist. Die Hauptstufe 150 weist einen Hauptstufenkolben 152 auf, der in einer Hauptstufenbohrung 155 des Führungsteils 5 hin- und herbeweglich angeordnet ist. Die Hauptstufenbohrung 155 hat den gleichen Durchmesser wie die Durchgangsbohrung 112. In der Tat bilden die Bohrungen 112 und 155 eine einzige Durchgangsbohrung, so daß sich insgesamt eine einfache Herstellung und Bearbeitung ergibt.The main stage 150 , which is accommodated in the guide part 105 , will now be discussed in detail. The main stage 150 has a main stage piston 152 , which is arranged to move back and forth in a main stage bore 155 of the guide part 5 . The main step bore 155 has the same diameter as the through bore 112 . In fact, the bores 112 and 155 form a single through bore, so that overall simple manufacture and machining result.

Der Hauptstufenkolben 152 bildet einen Kopfteil 156, der in der dargestellten Ausgangs- oder Ruhestellung des Ventils 100 am Anschlag 121 anliegt und die Verbindung zwischen Eintrittsöffnung 118 und Austrittsöffnung 117 versperrt. Im Bereich des Kopfteils 156 wird ein Ringraum 163 gebildet. Im Kopfteil ist eine Querbohrung 157 ausgebildet. Ferner bildet der Hauptstufenkolben 152 in seinem Inneren einen Federaufnahmeraum 158, in dem eine Hauptstufenfeder 154 untergebracht ist. Die Feder 154 stützt sich einerseits am Kolben 152 und andererseits an einem Federaufnahmering 158 ab, der seinerseits an einem Haltering 159 anliegt, der in der Wand der Hauptstufenbohrung 155 befestigt ist. An dem Haltering 159 liegt in der gezeigten Ausgangsstellung auch der Vorstufenkolben 104 mit seiner Ausgangsstellungsanlagefläche 165 an, und zwar infolge der Kraft der Feder 128.The main stage piston 152 forms a head part 156 which , in the illustrated starting or rest position of the valve 100, bears against the stop 121 and blocks the connection between the inlet opening 118 and the outlet opening 117 . An annular space 163 is formed in the area of the head part 156 . A transverse bore 157 is formed in the head part. Furthermore, the main stage piston 152 forms a spring receiving space 158 in its interior, in which a main stage spring 154 is accommodated. The spring 154 is supported on the one hand on the piston 152 and on the other hand on a spring receiving ring 158 which in turn rests on a retaining ring 159 which is fastened in the wall of the main step bore 155 . In the starting position shown, the precursor piston 104 also bears on the retaining ring 159 with its starting position contact surface 165 , as a result of the force of the spring 128 .

Die bereits erwähnte Austrittsöffnung oder Bohrung 119 steht mit einer Querbohrung 160 in Verbindung. Die Querbohrung 160 ist nach außen hin durch einen Verschluß 61 abgeschlossen und steht nach innen hin mit der Bohrung 112 in Verbindung. Die Öffnung der Querbohrung 160 zur Bohrung 112 hin ist in der Ausgangsstellung des Ventils 100 durch den Vorstufenkolben 104 gesperrt.The outlet opening or bore 119 already mentioned is connected to a transverse bore 160 . The transverse bore 160 is closed on the outside by a closure 61 and communicates with the bore 112 on the inside. The opening of the transverse bore 160 towards the bore 112 is blocked by the pre-stage piston 104 in the starting position of the valve 100 .

In Fig. 2 ist die Ausgangsstellung des Ventils 100 gezeigt, d.h. der stromlose Zustand. Wenn die Eintrittsöffnung 118 gemäß Pfeil 147 mit Hydrauliköl beaufschlagt ist, so steht dies auch im Ringraum 163 und ferner auch infolge der Querbohrung 157 in der Federkammer 64. Dadurch wird eine Verstärkung der Dichthaltekraft der Hauptstufe erreicht, und zwar dadurch, daß ein Flächenverhältnis von in etwa 1 : 4 vorgesehen ist, und zwar zwischen der Fläche des Kolbens, die dem Druckmittelringraum 163 ausgesetzt ist, und der Fläche des Kolbens, die dem Druck des Druckmittels im Federraum 164 ausgesetzt ist. In FIG. 2, the initial position of the valve 100 is shown, the electroless state ie. If the inlet opening 118 is acted upon by hydraulic oil according to arrow 147 , then this is also in the annular space 163 and also as a result of the transverse bore 157 in the spring chamber 64 . This achieves an increase in the sealing force of the main stage by providing an area ratio of approximately 1: 4 between the area of the piston which is exposed to the pressure medium annulus 163 and the area of the piston which is the pressure the pressure medium in the spring chamber 164 is exposed.

Zum Umschalten des Ventils 100 aus der Ausgangsstellung in eine Arbeits- oder Schaltstellung wird die Spule 108 erregt. Diese hat eine Bewegung des Ankers 104 in Fig. 2 nach rechts zur Folge, wodurch der Federraum 164 über die Querbohrung 160 und die Austrittsöffnung 119 entlastet wird. Solange die Druckkraft im Ringraum 163 unterhalb der Federkraft liegt, bleibt der Hauptkolben 152 in der gezeigten Stellung. Ein gangsseite 147 und Ausgangsseite 149 des Ventils sind über ei ne definierte Drosselöffnung 157 miteinander verbunden. Das Ventil bietet einen hohen Durchflußwiderstand. Übersteigt die Druckkraft die Federkraft im Ringraum 163 so wird die Verbin dung zwischen Eintrittsöffnung 118 und Austrittsöffnung 117 freigegeben. Das Ventil hat einen geringen Durchflußwider stand. Dieser Durchflußwiderstand ist nichtlinear zur Durch flußmenge und wird von der Federrate der Hauptkolbenfeder 154 bestimmt.To switch the valve 100 from the starting position into a working or switching position, the coil 108 is excited. This results in a movement of the armature 104 in FIG. 2 to the right, as a result of which the spring chamber 164 is relieved of load via the transverse bore 160 and the outlet opening 119 . As long as the pressure force in the annular space 163 is below the spring force, the main piston 152 remains in the position shown. An inlet side 147 and outlet side 149 of the valve are connected to one another via a defined throttle opening 157 . The valve offers a high flow resistance. If the compressive force exceeds the spring force in the annular space 163 , the connection between the inlet opening 118 and the outlet opening 117 is released. The valve has a low flow resistance. This flow resistance is non-linear to the flow rate and is determined by the spring rate of the main piston spring 154 .

Das Ventil 100 hat den Vorteil, daß Haupt- und Vorstufe in einer einzigen Bohrung untergebracht sind. Der Anschlag 121 für den Hauptsteuerkolben 152 und auch der Anschlag (Halte ring-Normteil 159) für die Vorstufenkolben in der Form des Magnetankers 104 wird durch antimagnetische Materialien vor gesehen. Auch die Abstützung der Vorstufenkolbenfeder, d.h. der Feder 128, erfolgt an der antimagnetischen Scheibe 127. Dadurch, daß die Vor- und Hauptstufenbohrung, d.h. die Bohr ungen 155 und 112 in einem Vorgang bearbeitet werden können, ergibt sich eine extrem kostengünstige Herstellung. Das erfindungsgemäße Ventil 100 kann ferner für einen geknickten Kennlinienverlauf ausgelegt werden und speziell für den Dämpfereinsatz abgestimmt werden. Bei kleinen Drücken wird ein steiler progressiver Verlauf der Kennlinie vorgesehen, wie dies bei kurzen Fahrbahnstößen zweckmäßig ist. Ein flacher progressiv steigender Verlauf der Kennlinie wird für höhere Drücke vorgesehen. Dies bedeutet eine weiche Dämpferkennung für schlechte Wegstrecken. The valve 100 has the advantage that the main and preliminary stages are accommodated in a single bore. The stop 121 for the main control piston 152 and also the stop (retaining ring standard part 159 ) for the pre-piston in the form of the armature 104 is seen before by non-magnetic materials. The pre-stage piston spring, ie the spring 128 , is also supported on the antimagnetic disk 127 . The fact that the preliminary and main step bore, ie the holes 155 and 112 can be machined in one operation, results in an extremely inexpensive manufacture. The valve 100 according to the invention can also be designed for a kinked characteristic curve and can be specially adapted for the use of dampers. At low pressures, a steep, progressive course of the characteristic curve is provided, as is expedient in the case of short road impacts. A flat, progressively increasing characteristic curve is provided for higher pressures. This means a soft damper detection for poor distances.

Ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Fig. 3 beschrieben, in der ein elektromagnetbetätigtes vorgesteuertes 2/2-Wegeventil in seiner Ausgangsstellung dargestellt ist.A third exemplary embodiment of the invention is described with reference to FIG. 3, in which an electromagnetically operated pilot-operated 2/2-way valve is shown in its starting position.

Einleitend kann man sagen, daß das Ventil 200 gemäß Fig. 3 mit dem Ventil 200 gemäß Fig. 3 mit dem Ventil 100 gemäß Fig. 2 in wesentlichen Teilen übereinstimmt. Es wird jedoch der Anschlag für den Hauptkolben und den Vorsteuerkolben in unterschiedlicher Weise ausgebildet.To begin with, it can be said that the valve 200 according to FIG. 3 coincides in essential parts with the valve 200 according to FIG. 3 with the valve 100 according to FIG. 2. However, the stop for the main piston and the pilot piston is designed in different ways.

Im Hinblick auf die Ahnlichkeit des Ventils 200 mit dem Ventil 100 sollen im wesentlichen nur die unterschiedlichen Bauteile beschrieben werden. Demgemäß weist das Ventil 200 ein Gehäuse 302 auf, welches ein Führungsteil 205 umfaßt und an diesem befestigt ist. Auf der Längsachse 203 des Gehäuses 2 ist ein Magnetanker 204 hin- und herbewegbar angeordnet. Der Magnetanker 204 wird auch als Vorsteuerkolben bezeichnet. Der Magnetanker 204 ist an seinem Außenumfang mit einer nicht magnetischen Schicht 225 versehen.With regard to the similarity of the valve 200 to the valve 100 , essentially only the different components are to be described. Accordingly, the valve 200 has a housing 302 which comprises a guide part 205 and is fastened thereon. A magnet armature 204 is arranged so that it can be moved back and forth on the longitudinal axis 203 of the housing 2 . The armature 204 is also referred to as a pilot piston. The magnet armature 204 is provided on its outer circumference with a non-magnetic layer 225 .

Der Kolben 252 der Hauptstufe 250 ist ähnlich wie der Kolben 152 der Fig. 2 ausgebildet, weist hier aber eine kegelförmige Anlagefläche 274 auf. lm Federraum 264 und in der Bohrung 226 des Ankers 204 ist ein Anschlagteil 270 vorgesehen. Das Anschlagteil weist eine Stange 271 auf, die an beiden Enden kegelförmig gestaltet ist und eine Anlagefläche 272 sowie diametral entgegengesetzt dazu eine Anlagefläche 273 bildet. Am Stangenteil 271 ist ein Ringteil 277 angeordnet oder ausgebildet. Das Ringteil bildet auf entgegengesetzt liegenden Seiten Anschlagflächen 278 und 279. Im Federraum 264 ist eine Schraubendruckfeder 254 angeordnet, die sich einerseits am Kolben 252 und andererseits an der Anlagefläche 278 des Anschlagteils 270 abstützt. Die Feder 254 hält das Anschlagteil 270 in der gezeigten Ausgangsstellung des Ventils 200 der gezeigten Position, wo die Anlagefläche 273 der Stange 271 an der entsprechenden Anlagefläche 275 der Polplatte 207 anliegt. The piston 252 of the main stage 250 is similar to the piston 152 of FIG. 2, but here has a conical contact surface 274 . A stop member 270 is provided in the spring chamber 264 and in the bore 226 of the armature 204 . The stop part has a rod 271 , which is conical at both ends and forms a contact surface 272 and diametrically opposite to a contact surface 273 . A ring part 277 is arranged or formed on the rod part 271 . The ring part forms stop faces 278 and 279 on opposite sides. A helical compression spring 254 is arranged in the spring chamber 264 , which is supported on the one hand on the piston 252 and on the other hand on the contact surface 278 of the stop part 270 . The spring 254 holds the stop part 270 in the shown starting position of the valve 200 in the position shown, where the contact surface 273 of the rod 271 bears against the corresponding contact surface 275 of the pole plate 207 .

In einer Bohrung 230 der Polplatte 207 sitzt eine Feder 228 und stützt sich an einer radial verlaufenden Anlagefläche benachbart zu der kegelförmigen Anlagefläche 275 ab. Die Schraubenfeder 228 ist an ihrem entgegengesetzt liegenden Ende am Anker 204 abgestützt, und zwar unter Zwischenschaltung eines rohrförmigen Federaufnahmeteils 284. Das Federaufnahmeteile 284 ist am einen Ende radial nach innen und am entgegengesetzt liegenden Ende radial nach außen umgewinkelt, wie dies durch die Abwinklungen 282 bzw. 283 dargestellt ist. Die Feder liegt auf der Abwinklung 282 auf. Die Abwinklung 283 liegt ihrerseits auf der Schaltanlagefläche 266 des Ankers 204 auf. In der in Fig. 3 gezeigten Ausgangsstellung ist die Feder 228 stark genug, um einen Spalt 229 zwischen der Anlagefläche 266 und der Polplatte 207 zu bilden.A spring 228 is seated in a bore 230 of the pole plate 207 and is supported on a radially extending contact surface adjacent to the conical contact surface 275 . The coil spring 228 is supported at its opposite end on the armature 204 , with the interposition of a tubular spring receiving part 284 . The spring receiving part 284 is angled radially inwards at one end and radially outwards at the opposite end, as shown by the bends 282 and 283 , respectively. The spring rests on the bend 282 . The bend 283 in turn lies on the switchgear surface 266 of the armature 204 . In the starting position shown in FIG. 3, the spring 228 is strong enough to form a gap 229 between the contact surface 266 and the pole plate 207 .

Die Hauptkolbenfeder 254 besitzt eine größere Federkraft als die Steuerkolbenfeder 228. Dadurch ergibt sich die in Fig. 3 gezeigte Ausgangsstellung. Der Vorsteuerkolben (Anker) 204 findet seinen Anschlag am Anschlagteil 270. Der geschaltete Hauptkolben 252 findet seinen Anschlag ebenfalls am Anschlagteil 270, indem die Fläche 274 auf die Anlagefläche 272 des Anschlagteils 270 trifft.The main piston spring 254 has a greater spring force than the control piston spring 228 . This results in the starting position shown in FIG. 3. The pilot piston (armature) 204 finds its stop on the stop part 270 . The switched main piston 252 also finds its stop on the stop part 270 in that the surface 274 meets the contact surface 272 of the stop part 270 .

Die Funktionsweise des Ventils 200 gemäß Fig. 3 ähnelt der Funktionsweise des Ventils 100 in der Fig. 2. In der in Fig. 3 gezeigten Ausgangsstellung wird der Kolben 252 durch die Feder 254 in seine Sitz- oder Schließstellung vorgespannt. Wenn in Richtung des Pfeils 247 Strömungsmittel über die Eingangsöffnung 218 zugeführt wird, so fließt Strömungsmittel vom Ringraum 263 durch die Querbohrung 257 in den Federraum 264. Das Druckmedium im Federraum 264 wirkt auf eine um etwa das Vierfache größere Fläche, als dies das Druckmedium im Ringraum 263 tut. Dadurch wird der Kolben 252 im stromlosen Zustand des Magneten 200 mit einer erhöhten Dichthaltekraft am Anschlag 221 gehalten. Gleichzeitig hält die Feder 252 den Anker 204 in einer Position, wo die Auslaßöffnung 219 nicht mit der Durchgangsbohrung 212 in Verbindung steht. Erst dann, wenn über den Spulenanschluß 287 die Spule 208 erregt wird, bewegt sich der Anker 204 über den Spalt 229 hinweg nach rechts, bis die Abwinklung 283 auf die entsprechende Stirnseite der Polplatte 207 auftrifft. Dadurch wird die Verbindung zwischen Federraum 264 und Auslaßbohrung 219 über die Bohrung 260 hergestellt und der Druck im Federraum 264 wird abgebaut. Der Druck in Eingangsöffnung 218 kann dann bei entsprechender Höhe den Hauptkolben 252 nach rechts bewegen und so die Verbindung zwischen Ausgangsöffnung 218 und Austrittsöffnung 248 herstellen.The operation of the valve 200 according to FIG. 3 is similar to the operation of the valve 100 in FIG. 2. In the starting position shown in FIG. 3, the piston 252 is biased by its spring 254 into its sitting or closed position. When fluid is supplied in the direction of arrow 247 via the inlet opening 218 , fluid flows from the annular space 263 through the transverse bore 257 into the spring space 264 . The pressure medium in the spring chamber 264 acts on an area that is approximately four times larger than the pressure medium in the annular chamber 263 does. As a result, the piston 252 is held in the currentless state of the magnet 200 with an increased sealing holding force at the stop 221 . At the same time, the spring 252 holds the armature 204 in a position where the outlet opening 219 is not in communication with the through hole 212 . Only when the coil 208 is excited via the coil connection 287 does the armature 204 move over the gap 229 to the right until the bend 283 strikes the corresponding end face of the pole plate 207 . As a result, the connection between spring chamber 264 and outlet bore 219 is established via bore 260 and the pressure in spring chamber 264 is reduced. The pressure in the inlet opening 218 can then move the main piston 252 to the right at a corresponding height and thus establish the connection between the outlet opening 218 and the outlet opening 248 .

Claims

1. solenoid-operated 2/2-way valve with an armature ( 4 , 104 , 204 ) which can be moved back and forth between a starting position and a switching position,
an excitation coil for actuating the armature,
a valve actuating element which can be actuated by the armature and which establishes or prevents the connection between a first connection and a second connection,
a housing, and
a magnetic circuit which has a pole plate ( 7 , 107 , 207 ) and pole tube means ( 11 , 111 , 211 ), the armature being able to be moved back and forth with respect to the pole plate and the pole tube means providing guidance of the armature during its back and forth movement, characterized,
that the pole tube means form a single constant diameter through bore ( 12 , 112 , 212 ), and
that an armature serving as an actuator is arranged in this through-hole, or that an armature forming a pre-stage piston is arranged in this through-hole together with a main-stage piston.

2. Valve according to claim 1, characterized in that the opening forming the first or second connection is also part of the through hole.

3. Valve according to claim 1 or 2, characterized in that the through hole runs along the longitudinal axis ( 3 ) of the valve and that the opening forming the first or second connection is perpendicular to the longitudinal axis.

4. Valve according to one or more of the preceding claims, characterized in that the armature with a layer defining the magnetic gap ( 25 , 125 , 225 ), for. B. is made of chrome, molybdenum, plastic or brass.

5. Valve according to one or more of the preceding claims, characterized in that in the anchor to the pole plate ( 7 , 107 , 207 ) indicative anti-adhesive disc means ( 27 , 127 , 281 ) - sometimes simply called "adhesive disc means" - are provided, which simultaneously cause a spring centering function for a spring ( 28 , 128 , 228 ) provided between the pole plate and the armature.

6. Valve according to one or more of the preceding Claims, characterized in that in the passage bore the pistons (pilot piston, main stage piston) one Main and preliminary stages are arranged.

7. Valve according to one or more of the preceding claims, characterized in that an existing stop made of antimagnetic material ( 21 , 159 , 277 ) for the ker ( 4 ) or the main stage piston ( 152 , 252 ) is provided.

8. Valve according to one or more of the preceding claims, characterized in that a locking washer (retaining ring 159 ) made of antimagnetic material fulfills several tasks, it serves as a stop for the pilot piston ( 104 ) and the main stage piston ( 152 ) and for supporting the main piston spring ( 154 ).

9. Valve according to one or more of the preceding claims, characterized in that the pole plate ( 7 , 107 , 207 ) is inserted into the through bore ( 12 , 112 , 212 ) and is sealed with an O-ring ( 31 ).

10. Valve according to one or more of the preceding claims, characterized in that the pole plate ( 7 , 107 , 207 ) is fastened to the housing by a flange ( 32 ).

11. Valve according to one or more of the preceding claims, characterized in that the armature has a pressure equalization bore ( 26 , 126 , 226 ) penetrating it in the longitudinal direction.

12. Valve according to one or more of the preceding claims, characterized in that a stop part ( 270 ) is provided which extends between the pole plate ( 207 ) and the main piston ( 252 ).

13. Valve according to claim 12, characterized in that the stop part ( 270 ) has a rod with an annular part arranged thereon ( 277 ), the main stage spring ( 254 ) and the armature ( 204 ) being supported on the latter.

14. Valve according to one or more of the preceding claims, characterized in that the armature opens and closes a transverse bore ( 18 , 160 , 260 ) connected to the outlet opening during its back and forth movement.

15. Valve according to one or more of the preceding claims, characterized in that a spring receiving part ( 284 ) made of non-magnetic material is arranged in the pole-side end of the armature ( 204 ) and at the same time supports one end of the spring ( 282 ).

16. Valve according to one or more of the preceding claims, characterized in that the stop part ( 270 ) is constantly held against the pole plate ( 207 ), namely as a result of the greater spring force of the spring ( 254 ) relative to the spring ( 282 ).