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Title:
VALVE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/072206
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a valve with a housing (1), a solenoid (5) disposed in the housing (1), a pin (7) that can be moved by the solenoid (5), a piston (8) connected to the pin (7) and a seal. The piston (8) comprises an annular sealing surface (10), the subsequent cover surface (14) on the sealing surface being formed in said area as a bead (11) and at least one part of the sealing surface (10) has a larger diameter than the cylindrical cover surface (14) of the piston (8).

Inventors:
BONANNO, Rosario (Am Schnittelberg 14, Bad Soden, 65812, DE)
Application Number:
EP2016/075880
Publication Date:
May 04, 2017
Filing Date:
October 27, 2016
Export Citation:
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Assignee:
CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH (Vahrenwalder Straße 9, Hannover, 30165, DE)
International Classes:
F16K27/02; F02B37/16; F16K31/06
Foreign References:
DE102008031738A12010-01-07
EP1916460A12008-04-30
DE112013005438T52015-07-30
DE102012224144B32014-05-15
DE102012224160A12014-06-26
US6217001B12001-04-17
Other References:
None
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Claims:
Ventil mit einem Gehäuse, einem in dem Gehäuse angeord¬ neten Solenoid, bestehend aus einer Spule, einem beweg¬ lich angeordneter Magnet, in dessen Zentrum ein Stift angeordnet ist und an dessen einem Ende ein Kolben be¬ festigt ist, wobei der Magnet von einer als Führung wir¬ kenden zylinderförmigen Hülse derart umgeben ist, dass die zylinderförmige Hülse zwischen Spule und Magnet an¬ geordnet ist, da du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die zylinderförmige Hülse an ihrem der Spule zugewandten Ende an ihrer Außenseite eine Fase be¬ sitzt .

Ventil nach Anspruch 1, da du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die zylinderförmige Hülse bei ge¬ schlossenem Ventil derart zur Spule angeordnet ist, dass sich die Fase vollständig innerhalb der Spule befindet.

Ventil nach Anspruch 2, da du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass sich die Fase im geschlossenen Zustand des Ventils in einem Bereich von 10 % bis 40 % der Länge der Spule, beginnend von der dem Kolben zuge¬ wandten Seite der Spule, angeordnet ist.

Ventil nach Anspruch 3, da du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass sich die Fase im geschlossenen Zustand des Ventils in einem Bereich von 20 % bis 30 % der Länge der Spule, beginnend von der dem Kolben zuge¬ wandten Seite der Spule, angeordnet ist.

Description:
Beschreibung Ventil Gegenstand der Erfindung ist ein Ventil mit einem Gehäuse, einem in dem Gehäuse angeordneten Solenoid, bestehend aus ei ¬ ner Spule, einem beweglich angeordneter Magnet, in dessen Zentrum ein Stift angeordnet ist und an dessen einem Ende ein Kolben befestigt ist, wobei der Magnet von einer als Führung wirkenden zylinderförmigen Hülse derart umgeben ist, dass die zylinderförmige Hülse zwischen Spule und Magnet angeordnet ist .

Solche Ventile werden unter anderem als Schubumluftventil am Turbolader in Kraftfahrzeugen eingesetzt, um im Schubbetrieb einen Bypass zur Saugseite freizugeben und sind somit be ¬ kannt. Um ein zu starkes Abbremsen des Turboladers zu verhin ¬ dern aber auch ein schnelles Anfahren zu gewährleisten, ist ein schnelles Öffnen und Schließen des Ventils eine wesentli- che Voraussetzung. Insbesondere beim Schließen kommt es auf das sofortige Verschließen durch das Anlegen des Kolbens an einen Ventilsitz an. Der Ventilsitz wird vom Gehäuse des Turboladers gebildet, an dem das Ventil angeflanscht wird. Das hat zur Folge, dass der Ventilsitz nicht vollkommen parallel zum Kolben steht, was für ein schnelles und vor allem dichtes Schließen erforderlich wäre, weshalb zusätzlich Dichtelemente vorgesehen sind. Bei einem Anstieg der Temperatur im Ventil erhöht sich die Temperatur der Dichtelemente, wodurch die Reibungskraft beim Öffnen oder Schließen steigt. Die steigen- de Temperatur im Solenoid führt gleichzeitig dazu dass die vom Solenoid erzeugte magnetische Kraft sinkt. Das hat zur Folge, dass die Öffnungszeiten des Ventils infolge sinkender magnetischer Kraft bei größer werdender Reibungskraft an den Dichtelementen größer werden. Durch den Einsatz größerer Spu- len und Magnete ließe sich die Öffnungszeit wieder verkürzen. Das hat jedoch den Nachteil, dass größere Bauteile mehr Bau ¬ raum benötigen und höhere Kosten aufweisen. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ventil der eingangs genannten Art zu schaffen, welches auch bei hö ¬ heren Betriebstemperaturen schnelle Öffnungszeiten ermög- licht. Das Ventil soll dabei keinen zusätzlichen Bauraum be ¬ anspruchen und kostengünstig sein.

Gelöst wird die Aufgabe dadurch, dass die zylinderförmige Hülse an ihrem der Spule zugewandten Ende an ihrer Außenseite eine Fase besitzt.

Das Vorsehen der Fase an der zylinderförmigen Hülse führt zu einer in etwa 10 %-igen Erhöhung der magnetischen Kraft, die ein schnelleres Öffnen des Ventils auch bei hohen Betriebs- temperaturen ermöglicht. Der Aufwand für die veränderte Hülse ist gering. Ein wesentlicher Vorteil besteht zudem darin, dass das erfindungsgemäße Ventil keinen zusätzlichen Bauraum benötigt. Zusätzliche Bauteile sind ebenfalls nicht erforder ¬ lich, so dass kein Mehraufwand in der Montage entsteht. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass sich die Verstärkung der Öffnungskraft an entsprechende Anwendungen und Randbedingun ¬ gen in weitem Rahmen gezielt anpassen lässt.

Um die maximale Erhöhung der magnetischen Kraft zu gewähr- leisten, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass die zy ¬ linderförmige Hülse bei geschlossenem Ventil derart zur Spule angeordnet ist, dass sich die Fase vollständig innerhalb der Spule befindet. Um das von der Spule erzeugte magnetische Feld optimal nutzen zu können, ist gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung die Fase im geschlossenen Zustand des Ventils in einem Bereich von 10 % bis 40 %, vorzugsweise in einem Bereich von 20 % bis 30 % der Länge der Spule, beginnend von der dem Kol- ben zugewandten Seite der Spule, angeordnet. Durch diese Aus ¬ gestaltung ist die Fase mit Abstand zum Randbereich der Spule angeordnet. Der Vorteil besteht darin, dass mit der dem Ab- stand sichergestellt ist, dass sich die Fase in einem Bereich des Magnetfeldes befindet, der störungsfrei ist.

An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher be- schrieben. Es zeigt in

Fig. 1 eine Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Ventils und Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Ventils im Bereich der Hülse .

Figur 1 zeigt das Ventil mit einem Gehäuse 1. Das Gehäuse 1 besitzt weiter einen angeformten Flansch 2, über den das Ge- häuse 1 an einem nicht dargestellten Turbolader im Bereich der Bypassleitung 3 angeflanscht ist. In dem Gehäuse 1 ist ein Solenoid 4 mit einer Spule 5 und einem Metallstift 6 an ¬ geordnet. Der Metallstift 6 ist mit einem topfförmigen Kolben 7 aus Kunststoff verbunden, der am Umfang seines Bodens 8 ei- ne axial abstehende ringförmige Dichtfläche 9 besitzt. In der gezeigten Schließstellung liegt die Dichtfläche 9 auf dem Ventilsitz 10 an, um die Bypassleitung 3 zu verschließen, so dass kein Medium von aus der Leitung 3 in die Leitung 11 strömen kann. Eine Feder 12 drückt dabei den Kolben 7 in Richtung Ventilsitz 10. Der Metallstift 6 ist von einem Magneten 13 umgeben, der in einer zylinderförmigen Hülse 14 geführt ist. Die Hülse 14 besitzt an ihrem der Spule 5 zuge ¬ wandten Ende an ihrer Außenseite eine Fase 15. Aufgrund der Fase 15 wirkt auf den Magneten 13 eine größere magnetische Kraft, die beim Öffnen des Ventils zur Verfügung steht.

Figur 2 zeigt das der Spule 5 zugewandte Ende der Hülse 14. Die Außenseite besitzt eine Fase 15, die mit einem Winkel α von 15° ausgebildet ist und sich über b = 4mm erstreckt.