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Title:
ELECTROMAGNETIC VALVE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/170704
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an electromagnetic valve which has a valve closing element in a valve housing (1) in order to connect or separate pressure media channels, said valve closing element facing a valve seat in the valve housing (1). The electromagnetic valve comprises a coil body (4) which supports a coil winding (5) and which is arranged between two soft magnetic yoke metal sheets (2) in order to electromagnetically actuate a magnetic armature connected to the valve closing element within the valve housing (1), wherein the coil body (4) is redundantly designed together with the coil winding (5) in order to increase the functional reliability.

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WO/2004/069622SOLENOID VALVE
Inventors:
COURTH CHRISTIAN (DE)
KAISER RALF (DE)
LENZ MARC (DE)
KOLLMANN HOLGER (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/055499
Publication Date:
September 12, 2019
Filing Date:
March 06, 2019
Export Citation:
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Assignee:
CONTINENTAL TEVES AG & CO OHG (DE)
International Classes:
B60T8/36
Foreign References:
DE102006047440A12008-04-10
DE102005043726A12006-09-21
DE102005006228A12006-08-17
US20090114865A12009-05-07
CN1919668A2007-02-28
DE102006047440A12008-04-10
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Claims:
Patentansprüche

1. Elektromagnetventil, insbesondere für schlupfgeregelte Kraftfahrzeugbremsanlagen, welches zum Verbinden oder Trennen von Druckmittelkanälen in einem Ventilgehäuse ein Ventilschließglied aufweist, das im Ventilgehäuse auf einen Ventilsitz gerichtet ist, mit einem eine Spulenwicklung tragenden Spulenkörper, der zwischen zwei weichmagnetische Jochbleche angeordnet ist, zur elektromagnetischen Be tätigung eines innerhalb des Ventilgehäuses mit dem Ventilschließglied verbundenen Magnetankers, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (4) gemeinsam mit der Spulenwicklung (5) redundant ausgeführt ist.

2. Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Spulenkörper (4) zur Be tätigung des Magnetankers vorgesehen sind, die in Pa rallelanordnung zwischen den zwei Jochblechen (2) ein gefasst sind.

3. Elektromagnetventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass beide Spulenwicklungen (5) getrennt voneinander elektrisch aktivierbar sind, wozu jede Spu lenwicklung (5) eine eigene Spannungsversorgung aufweist.

4. Elektromagnetventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kontaktierung der Spannungsversorgung jeder Spulenkörper (4) mit einer elektrischen Steckver bindung (7) versehen ist.

5. Elektromagnetventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass beide Jochbleche (2) als ebene, parallel zueinander ausgerichtete Platten ausgeführt sind, wovon jede Platte wenigstens zwei Öffnungen (8) aufweist, die zueinander einen radialen Abstand aufweisen, der größer ist als die Summe der Radien der zwei Spulenkörper (4) .

6. Elektromagnetventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (8) in den beiden diametralen Jochblechen (2) jeweils fluchtend zueinander ausgerichtet sind, wovon wenigstens zwei fluchtende Öffnungen (8) von einem weichmagnetischen, reibschlüssig in den Öffnungen (8) fixierten Bolzen (3) durchdrungen sind, der einen Spu lenkörper (4) trägt, um einen magnetischen Rückschluss durch die Längsachse des Spulenkörpers (4) herzustellen.

7. Elektromagnetventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (8) in den beiden diametralen Jochblechen (2) jeweils fluchtend zueinander ausgerichtet sind, wovon wenigstens zwei fluchtende Öffnungen (8) von einem hülsenförmigen, reibschlüssig in den Öffnungen (8) fixierten Hülsenabschnitt des Ventilgehäuses (1) durch drungen sind, in dem zur elektromagnetischen Betätigung eines Ventilschließgliedes ein Magnetanker axial beweglich geführt ist.

8. Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Jochbleche (2) und deren Öffnungen (8) im Stanzverfahren, bevorzugt aus einem Bandstahl, her gestellt sind.

9. Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtwindungen jeder Spulenwicklung (5) derart ausgelegt ist, dass bei elektrischer Bestromung einer einzigen Spulenwicklung (5) das Ventilschließglied betätigbar ist.

10. Elektromagnetventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass beide Spulenwicklungen (5) identische Drahtwicklungen aufweisen.

Description:
Elektromagnetventil

Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil nach dem

Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 10 2006 047 440 Al ist bereits ein derartiges Elektromagnetventil bekannt geworden, welches zum Verbinden oder Trennen von Druckmittelkanälen in einem Ventilgehäuse ein Ventilschließglied aufweist, das im Ventilgehäuse auf einen Ventilsitz gerichtet ist, mit einem einer ersten und einer zweiten Spulenwicklung tragenden Spulenkörper, der zwischen zwei weichmagnetische Jochbleche angeordnet ist, zur elektromag netischen Betätigung eines innerhalb des Ventilgehäuses mit dem Ventilschließglied verbundenen Magnetankers.

Der Spulenkörper ist als Doppelspule mit koaxialer Spulen wicklung konzipiert, die zwei, über eine einzige Stromversorgung digital schaltbare Steuerstufen umfasst, sodass der Spulenstrom nicht mittels einer Pulsweitenmodulation analog eingeregelt werden muss. Diese Spulenanordnung hat jedoch den Nachteil, dass bei einem Ausfall einer der beiden Spulenwicklungen oder dem Ausfall der einzigen elektrischen Energieversorgung das

Elektromagnetventil in seiner Funktion zumindest eingeschränkt oder gar nicht mehr funktionsfähig ist.

Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Elektromagnetventil der angegebenen Art hinsichtlich seiner Funktionszuverlässigkeit zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für ein Elektromagnetventil der angegebenen Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen im Folgenden aus der Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele hervor.

Es zeigen:

Figur 1 in einer Perspektivansicht ein Elektromagnetventil, mit einer achsparallelen Anordnung zweier Ventil spulen, wovon eine der beiden Ventilspulen auf dem Ventilgehäuse und die weitere Ventilspule dazu radial versetzt auf einem Bolzen fixiert ist, der über zwei Jochbleche mit dem Ventilgehäuse verbunden ist,

Figur 2 in einer Perspektivansicht ein Elektromagnetventil, dessen Ventilgehäuse zwischen zwei Ventilspulen angeordnet ist, die beiderseits des Ventilgehäuses in einem radialen Abstand positioniert sind.

Die Figuren 1 und 2 zeigen jeweils ein in einer Perspektivansicht abgebildetes, als Sitzventil ausgelegtes Elektromagnetventil, das zum Verbinden oder Trennen von Druckmittelkanälen bei spielhaft ein in Patronenbauweise ausgeführtes Ventilgehäuse 1 aufweist, welches ein von einem Magnetanker betätigbares Ventilschließglied aufnimmt, das auf einen Ventilsitz im Ventilgehäuse 1 gerichtet ist, das in einem Ventilblock 6 fixiert ist .

Zur elektromagnetischen Betätigung des in einem Hülsenabschnitt des Ventilgehäuses 1 eingesetzten Magnetankers ist abbil dungsgemäß in der Figur 1 auf den aus dem Ventilblock 6 her vorstehenden Hülsenabschnitt ein einen Spulenwicklung 5 tra gender Spulenkörper 4 aufgesetzt, der zwischen zwei weich magnetische Jochbleche 2 angeordnet ist.

Um die Funktionssicherheit der elektromagnetischen Ventilbe tätigung zu erhöhen, sieht die Erfindung vor, dass der Spu- lenkörper 4 mit der Spulenwicklung 5 redundant ausgeführt ist, weshalb wenigstens zwei Spulenkörper 4 mit wenigstens zwei Spulenwicklungen 5 zur Betätigung des Magnetankers vorgesehen sind, die in Parallelanordnung zwischen den zwei Jochblechen 2 eingefasst sind.

Vorteilhaft sind nach Wunsch oder Bedarf beide Spulenwicklungen 5 getrennt voneinander elektrisch aktivierbar, wozu jede Spulenwicklung 5 eine eigene Spannungsversorgung aufweist. In einer zweckmäßigen Ausführung ist zur Kontaktierung der

Spannungsversorgung jeder Spulenkörper 4 mit einer elektrischen Steckverbindung 7 versehen, die jeweils auf der Oberseite des Spulenkörpers 4 angeordnet ist.

Wie aus den Figuren 1 und 2 hervor geht, sind beide Jochbleche 2 als ebene, parallel zueinander ausgerichtete Platten aus geführt, wovon jede Platte wenigstens zwei Öffnungen 8 aufweist, die zueinander einen radialen Abstand aufweisen, der größer ist als die Summe der Außenradien der zwei Spulenkörper 4, die fluchtend zu den Öffnungen 8 zwischen den beiden Jochblechen 2 positioniert sind. Folglich haben beide Spulenkörper 4 zwecks störungsfreier elektromagnetischer Betätigung einen hinreichend großen, funktionsrelevanten Sicherheitsabstand zueinander, der nach Figur 1 wenigstens durch einen hinreichend groß bemessenen Luftspalt und nach Figur 2 zusätzlich durch die Zwischenanordnung des Ventilgehäuses 1 charakterisiert ist. Gerade aufgrund der hohen thermischen Beanspruchung kommt der dargestellten Ab standswahl zwischen den beiden Spulenkörpern 4 eine besondere, funktionsrelevante Bedeutung zu.

Die Öffnungen 8 in den beiden diametralen Jochblechen 2 sind jeweils fluchtend zueinander ausgerichtet, wovon nach Figur 1 wenigstens zwei fluchtende Öffnungen 8 von einem weichmagne tischen, reibschlüssig in den Öffnungen 8 fixierten Bolzen 3 durchdrungen sind, der den einen Spulenkörper 4 trägt, um einen magnetischen Rückschluss durch die Längsachse des Spulenkörpers 4 herzustellen, während die weiteren zwei fluchtende Öffnungen 8 der beiden diametralen Jochbleche 2 von dem hülsenförmigen, reibschlüssig in den Öffnungen 8 fixierten Hülsenabschnitt des Ventilgehäuses 1 durchdrungen sind, in dem zur elektromagne tischen Betätigung des Ventilschließgliedes der Magnetanker axial beweglich geführt ist.

Hingegen zeigt die Figur 2 eine Anordnung des aus dem Ventilblock 6 hervorstehenden Hülsenabschnitts des Ventilgehäuses 1 in einem gleichförmigen Abstand zwischen den beiden Spulenkörper 4, wozu jeweils zwischen den beiden Öffnungen 8 jedes Jochblechs 2 eine weitere Öffnung 8 zur Kontaktierung des Hülsenabschnitts am Ventilgehäuse 1 vorgesehen ist, auf dem beide Jochbleche 2 mit den beidseitig zum Ventilgehäuse 1 angeordneten zwei Spulen körper 4 reibschlüssig aufgesteckt sind, die über ihre beiden zugehörigen, in den Öffnungen 8 gelagerten weichmagnetischen Bolzen 3 einen magnetischen Rückschluss ermöglichen.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Jochbleche 2 und deren Öffnungen 8 bevorzugt aus einem Bandstahl im Stanzverfahren hergestellt .

Die Drahtwindungen jeder Spulenwicklung 5 sind derart ausgelegt, dass bereits bei elektrischen Bestromung von nur einer einzigen Spulenwicklung 5 das Ventilschließglied funktionsgerecht be tätigt wird.

Bevorzugt sind zur vereinfachten Montage und elektrischen Kontaktierung beide Spulenkörper 4 mit ihren Spulenwicklungen 5 identisch ausgeführt, wozu beide Spulenwicklungen 5 bevorzugt identische Drahtwicklungen aufweisen. Die hiermit vorgestellte Ventilspulenredundanz erlaubt eine leistungsoptimierte, funktionssichere Dimensionierung des Magnetantriebs, wobei sowohl die Auslegung der Spulenwicklung 5, der Jochbleche 2 und des Bolzens 3 material- als auch bau- raumreduziert erfolgen kann.

Bezugszeichenliste

1 Ventilgehäuse

2 Jochblech

3 Bolzen

4 Spulenkörper

5 Spulenwicklung

6 Ventilblock 7 Steckverbindung 8 Öffnung