Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
SEAT VALVE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1997/038885
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a seat valve for the control of pneumatic or hydraulic pressure between at least two pressure medium channels (8, 8'), consisting of a valve closer (5) connected to a magneto inductor (4), a spring for determining the basic position of the valve closer (5) in relation to a valve seat (7) in the valve housing (6), with a magnet core and a valve coil for the translation movement of the magneto inductor (4). There are means (1, 2, 2', 3, 3') for rotating the magneto inductor (4) and for transmitting the rotary movement to the valve closer (5) in order to provide a variable admission control for the pressure medium.

Inventors:
Beck, Erhard
Application Number:
PCT/EP1997/001728
Publication Date:
October 23, 1997
Filing Date:
April 07, 1997
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
ITT MANUFACTURING ENTERPRISES, INC
Beck, Erhard
International Classes:
B60T13/68; B60T8/36; B60T15/02; F16K31/06; (IPC1-7): B60T13/68; B60T8/36; F16K31/06
Foreign References:
EP0713813A2
DE3102232A1
DE4030571A1
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. Sitzventil für die Steuerung eines Pneumatik oder Hy draulikdruckε zwischen wenigstens zwei Druckmittelkanä¬ len, insbesondere für die Verwendung in Kraftfahrzeug¬ bremsanlagen, bestehend aus einem mit einem Magnetanker verbunden Ventilschließglied, einer Feder zur Grundposi¬ tionierung des Ventilschließgliedes gegenüber einem Ven¬ tilsitz im Ventilgehäuse, mit einem Magnetkern sowie einer Ventilspule zur translatorischen Bewegung des Ma¬ gnetankers, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel {1,2,2', 3, 3') zur Erzeugung einer Rotationsbewegung des Magnetankers (4) und zur Übertragung der Rotationsbewe¬ gung auf das Ventilschließglied (5) zum Zwecke der va¬ riablen Steuerung eines Druckmitteldurchlasses vorgese¬ hen sind.
2. Sitzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zur variablen Druckmitteldurchlaßsteuerung ein mit einem Steuerkanal (1) versehener Stößel (2) den Magnetanker (4) mit dem Ventilschließglied (5) verbin¬ det.
3. Sitzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich¬ net, daß als Mittel zur variablen Druckmitteldurchla߬ steuerung das Ventilschließglied (5) in einer zwischen dem Ventilsitz (7) und dem Ventilgehäuse (6) dichtenden Hülse (2') geführt ist, die mit einer die Wandung durch¬ dringenden Öffnung (3') versehen ist.
4. Sitzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zur Erzeugung der Rotationsbewegung des Ma¬ gnetankers (4) eine Drehfeldwicklung (3) in Nähe der den Magnetankerhub erzeugenden Ventilspule den Magnetanker (4) umschließt.
5. Sitzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (2) oberhalb der Öffnung 3' in der Hülse (2') druckmitteldicht geführt ist.
6. Sitzventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkanal (1) als Längsnut ausgeführt ist, die abhängig von der Drehwinkelposition des Stößels (2) die Öffnung (3') in der Hülse (2') zumindest abschnittsweise überdeckt.
7. Sitzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Rotation während der Ventilbetätigung die Haftrei¬ bung zwischen den einzelnen Ventilteilen reduziert ist.
Description:
Sitzventil

Die Erfindung betrifft ein Sitzventil für die Steuerung ei¬ nes Pneumatik- oder Hydraulidrucks zwischen wenigstens zwei Druckmittelkanälen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 40 30 571 AI ist bereits ein elektromagnetisch stromlos geschlossenes Sitzventil für die Steuerung eines hydraulischen Drucks bekannt geworden, bestehend aus einem Magnetanker, an dem ein Ventilschließglied angebracht ist, mit einer Feder, die das Ventilschließglied mit einer be¬ stimmten Vorspannung gegen einen Ventilsitz drückt, der im Ventilgehäuse befestigt ist, mit einem Magnetkern, der in einer dünnwandigen Ventilhülse gehalten ist und mit einer Ventilspule, die an der Ventilhülse befestigt ist. Die Wick¬ lung der Ventilspule ist derart ausgelegt, daß der Magne¬ tanker ausschließlich eine translatorische Bewegung voll¬ zieht, so daß das Ventilschließglied in Abhängigkeit der elektromagnetischen Erregung der Ventilspule, entweder hub¬ abhängig geöffnet oder geschlossen ist. Damit ergibt sich ein binäres Schaltverhalten mit relativ schnellen Hubbewe¬ gungen. Jedoch läßt sich hierdurch die Durchflußmenge nicht variabel einstellen.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Sitzventil der ein¬ gangs genannten Art mit einfachen, funktionssicheren Mitteln dahingehend zu verbessern, daß über die eigentliche trans¬ latorische Bewegung des Ventilschließgliedes hinaus die Durchflußmenge mit möglichst kleinem elektrischen Energiebe¬ darf variabel eingestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für ein Sitzventil der gattungsbildenden Art mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weitere Merkmale und Vorteile sowie Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen im nachfolgenden aus der Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele hervor.

Es zeigen:

Fig. 1 eine zweckmäßige Konstruktion der wesentlichen Ele¬ mente des Erfindungsgegenstandes,

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Drehfeldwicklung und auf den Magnetanker zur Verwendung für den Erfindungs¬ gegenstand.

Es zeigt die Fig. 1 in vergrößertem Maßstab eine Teilansicht eines stromlos geschlossenen Sitzventils für die Steuerung eines Pneumatik- oder Hydraulikdrucks . Das Sitzventil weist ein im wesentlichen kugelförmiges Ventilschließglied 5 auf, das in der abbildungsgemäßen Grundstellung an einem im we¬ sentlichen plattenförmigen Ventilsitz 7 zur Anlage gelangt und dichtet. Es schließt sich ein verjüngter Übergangsbe¬ reich zu einem Stößel 2 an das Ventilschließglied 5 an, wo¬ bei der Stößel 2 innerhalb einer Hülse 2 ' möglichst lecka¬ gefrei gedichtet ist. In der Hülse 2' befindet sich in der Wandung eine Öffnung 3', die abbildungsgemäß vom Schaft des Stößels 2 druckmitteldicht überdeckt ist. Auf dem von der Öffnung 3' abgewandten Schaftabschnitt des Stößels 2 befin¬ det sich ein als Steuernut wirksamer Steuerkanal 1, der durch Rotation des Stößels 2 mit der Öffnung 3' in Überdek- kung gebracht werden kann. Die Öffnung 3' steht über einen Ringraum in einem Ventilgehäuse 6 mit einem Druckmittelkanal 8' in Verbindung, während ein in der Abbildung unterhalb des

O 97/38885 PC17EP97/01728

3 -

Ventilschließgliedes 5 angeschlossener Druckmittelkanal 8 sowohl durch die Schließstellung des Ventilschließgliedes 5 als auch durch den die Öffnung 3' verschließenden Schaft¬ bereich des Stößels 2 vom Druckmittelkanal 8' getrennt ist. Die Fig. 1 nimmt ausschließlich auf die wesentlichen Kon¬ struktionselemente im Bereich des Ventilschließgliedes 5 Bezug, ohne auf mögliche Einzelheiten der Ausgestaltung ein¬ zugehen. Die Fig. 1 ist somit als Prinzipdarstellung der Erfindung zu sehen. Auch wenn der sich an der Stößel 2 an¬ schließende Ventilabschnitt nicht gezeigt ist, ist prinzi¬ piell von einer Auslegung des Sitzventils nach DE 40 30 571 AI auszugehen, wonach sich dem Stößel 2 ein Magnetanker 4 in einem geschlossenen Ventilgehäuse 6 anfügt, der von einer den Magnetankerhub erzeugenden Ventilspule umschlossen ist.

Weitere Einzelheiten zur erfindungsgemäßen Ausbildung des Magnetankers 4 und der Spulenwicklung gehen im nachfolgenden aus Fig. 2 hervor. Die Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf den im wesentlichen in seinem Querschnittsprofil sternförmig gestalteten Magnetanker 4, der innerhalb des Ventilgehäuses 6 sowohl translatorisch als auch rotatorisch bewegbar ist. Das im Bereich des Magnetankers 4 schraffierte, hülsenförmi- ge Ventilgehäuse 6 nimmt an seiner Außenwandung eine Dreh¬ feldwicklung 3 auf, die je nach elektrischer Bestromung und damit Veränderung des Drehfeldes den Magnetanker 4 um einen bestimmten Winkel verdreht, womit auch die Steuernut (Steu¬ erkanal 1) am Stößel 2 mehr oder weniger mit der Öffnung 3' in Überdeckung gelangt, um bei geöffnetem Ventilschließglied 5 den Druckmitteldurchlaß zwischen den beiden Druckmittelka¬ nälen 8, 8' variieren zu können. Die Funktionsweise kann dem Arbeitsprinzip eines Reluktanzmotors entsprechen, wonach beim Erzeugen eines Drehfeldes in der Drehfeldwicklung 3 der Magnetanker 4 und damit der Stößel 2 mit beliebig einstell¬ barer Drehgeschwindigkeit rotiert. Damit läßt sich der Druckmittel-Durchsatz und damit das Zeitintervall in dem die

Öffnung 3' mit dem Kanal 1 in Überdeckung steht, beliebig verändern. Gleichfalls ist bei entsprechenden Ansteuerver¬ fahren eine Drehrichtungsumkehr des Magnetankers 4 möglich, so daß dieser zur wechselseitigen Überdeckung der Öffnung 3' den Stößel 2 zeitweise hin und her drehen kann. Die für die Hubbewegung des Magnetankers 4 erforderliche Ventilspule kann baulich mit der Drehfeldwicklung 3 vereinigt sein. Die Ventilspule weist sodann zwei voneinander unabhängig ansteu¬ erbare Wicklungsteile auf, wobei ein Teil zum Schließen und Öffnen des Ventils vorgesehen ist, während der andere Teil die Drehwinkelorientierung des Magnetankers 4 bestimmt.

Der Erfindungsgegenstand hat den Vorteil, daß sowohl die Drehfeldwirkung als auch die Magnetankertranslation getrennt als auch in Überlagerung möglich sind. Dies bedeutet, daß der Stößel 2 sowohl im geschlossenen als auch im offenen Zustand rotieren kann, um nach Bedarf einen größeren oder kleineren Steuerquerschnitt zwischen der Öffnung 3' und dem Kanal 1 voreinzustellen, oder diesen alternativ während des Magnetankerhubs zu variieren. Die Durchflußmenge ist somit analog Steuer- bzw. regelbar, wobei Druckänderungen des Fluides keine Beeinträchtigung der erforderlichen Verstell¬ kräfte am Magnetanker hervorrufen. Der Erfindungsgegenstand gewährleistet ein energetisch günstiges Auf- und Zuschalten des Ventils mit entsprechend kleinem Magnetanker-Luftspalt.

Bezugszeichenliste

1 Steuerkanal

2 Stößel 2' Hülse

3 Drehfeldwicklung 3' Öffnung

4 Magnetanker

5 Ventilschließglied

6 Ventilgehäuse

7 Ventilsitz

8, 8' Druckmittelkanäle