DE2113001B1

DE2113001B1 - Elektromagnetisch betaetigtes Entlueftungsventil mit hoher Beschleunigung

Info

Publication number: DE2113001B1
Application number: DE19712113001D
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl-Ing Isernhagen; Alfred Klatt; Karl-Heinz Maisold; Rolf Pieper; Erich Reinecke; Wilhelm Dipl-Ing Schlamann; Lutz Weise
Original assignee: Westinghouse Bremsen und Apparatebau GmbH
Current assignee: Westinghouse Bremsen und Apparatebau GmbH
Priority date: 1971-03-18
Filing date: 1971-03-18
Publication date: 1972-02-03
Also published as: GB1389055A; FR2129780A5; IT952892B; SE379581B

Description

Schluß 9 verschen ist. Der Entlüftungsanschluß 8 ist innerhalb der Stcuerkammer 7 mit einem Ventilsitz 10 versehen, der mit einem in den Magnetanker 2 eingesetzten elastischen Dichtelement 11 zusammenwirkt und mit diesem ein Entlüftungsventil 10,11 bildet.

Der Magnetkern 1 weist einen an Vorrat liegenden' Eingangsanschluß 12 auf, dem eine den Magnetkern 1 axial durchsetzende Eingangs bohrung 13 zugeordnet ist. Die innere Stirnfläche des Magnetkerns 1 ist als metallische Dichtfläche 14 ausgebildet, die in Zusammenwirkung mit einer ebenfalls metallischen Dichtfläche 15 an der inneren Stirnfläche des Magnetankers 2 ein Einlaßventil 14, IS bildet. Die Dichtfläche 15 ist konzentrisch ausgebildet und schließt eine Ausnehmung 16 ein, die als zentrale Vertiefung am Magnetanker 2 angeordnet ist und die zur besseren Deutlichmachung übertreiben dargestellt ist. Auf diese Weise ergibt sich in geschlossenem Zustand des Einlaßventils 14,15 eine gegenüber dem Querschnitt der Eingangsbohrung 13 des Magnetkerns 1 größere Beaufschlagungsfläche des Magnetankers 2.

Der Magnetanker 2 ist darüber hinaus mit axial am Umfang verlaufenden Nuten 17 versehen, die mit der Steuerkammer 7 in Verbindung stehen. Der Magnetanker 2 steht außerdem unter der Vorspannung einer der Magnetkraft entgegenwirkenden Schließbzw. Rückstellfeder 18.

Die Wirkungsweise des Magnetventils ist folgende: Das Magnetventil ist im angezogenen Zustand des Magnetankers 2 dargestellt, in dem das Entlüftungsventil 10,11 geöffnet ist, so daß der Ausgangsanschluß 9 drucklos ist. Das Einlaßventil 14,15 ist geschlossen, wobei zwischen den metallischen Dichtflächen 14.15 eine geringe Menge des Druckmittels über die Nuten 17 und den Entlüftungsanschluß 8 abströmt, was jedoch bei den relativ hohen Steuerdrücken belanglos ist und sich darüber hinaus für die Funktion des Magnetventils besonders vorteilhaft auswirkt.

Beim Abschalten des Erregerstromes übt nämlich die Druckmittelströmung unmittelbar eine Trennwirkung zwischen den Dichtflächen 14,15 des Einlaßventils aus, wobei gleichzeitig der in der Ausnehmung 16 anstehende Steuerdruck gemeinsam mit der Schließfeder 18 den Magnetanker 2 bis zum Ab-Schluß des Entlüftungsventils 10,11 nach unten bewegen, wobei das Einlaßventil 14,15 öffnet und der volle Steuerdruck am Ausgangsanschluß 9 zur Verfügung steht. Auf diese Weise wird eine sehr schnelle Ausschaltzeit des Magnetventils erreicht, wobei die Schließfeder relativ schwach ausgelegt werden kann, was sich wiederum auf die Auslegung des Magneten vorteilhaft auswirkt.

Bei erneuter Einschaltung des Erregerstromes hat auf diese Weise die wirksame Magnetkraft nur eine relativ schwache Vorspannung der Schließfeder 18 zu überwinden, so daß die Einschaltzeit des Magnetventils ebenfalls sehr kurz ist.

Es sei noch erwähnt, daß die im Ausführungsbeispiel dargestellte Anordnung der Ausnehmung 16 am Magnetanker 2 besonders vorteilhaft im Hinblick auf eine abgewandelte Anordnung der Anschlüsse 8, 9 bzw. 12 ist, da in diesem Fall lediglich ein entsprechend ausgebildeter Magnetanker 2 in dasselbe Gehäuse eingesetzt werden kann.

Grundsätzlich ist es jedoch möglich, die Ausnehmung 16 auch an der inneren Stirnfläche des Magnetkerns 1 anzubringen, um eine gleichermaßen vergrößerte Beaufschlagungsfläche des Magnetankers 2 zu erhalten. Die Tiefe der Ausnehmung 16 liegt zweckmäßigerweise im Zehntelmillimeter-Bereich, um einen möglichst ungehinderten Magnetfluß zu gewährleisten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

GOPY

Claims

1 2 keine besonderen Maßnahmen getroffen, um die Patentansprüche: Ausschalt- bzw, Abfallzeit des Magneten zu verkür zen und annähernd der Anzugszeit anzugleichen.

1. Elektromagnetisch betätigtes Entlüftungs- Darüber hinaus sind — ausgehend von in der ventil, insbesondere Mehrwege-Steuerventil für 5 Technik allgemein bekannten metallischen Ventilsitzein durch höhere Drücke beherrschtes System, flächen am Magnetkern und Magnetanker — gemäß mit einem vom gesteuerten Druckmittel beauf- USA.-Patenschrift 2 267 515 Magnetventile mit kegelschlagten kolbenförmigen Anker, der in stirnsei- förmigen metallischen Ventilsitzen bekanntgeworden, tiger Zusammenwirkung mit dem ortsfesten deren ankerseitige Sitzfläche mit einer Auflage aus Magnetkern ein metallische Dichtflächen aufwei- io unmagnetischem Metall versehen ist, um dem nachsendes Einlaßventil bildet, dadurchgekenn- teiligen Klebeeffekt zwischen Anker und Kern entzeichnet, daß in einem der schließenden Teile gegenzuwirken. Eine derartige Anordnung ist natur-(1 bzw. 2) des Einlaßventils (14, 15) eine Aus- gemäß relativ kompliziert, aufwendig und teuer,
nehmung (16) angeordnet ist, die von einem der Um die verlangte schnelle Anzugsbewegung bzw. Anzugskraft des Ankers (2) entgegenwirkenden 15 hohe Beschleunigung des Magnetankers in Anzugs-Druck des gesteuerten Druckmittels beaufschlagt richtung zu erreichen, geht die Erfindung aus von ist und die von einer stegartigen Dichtfläche (15) einem Magnetventil mit einem entsprechend groß bekonzentrisch umschlossen ist, derart, daß zwi- messenen, leistungsstarken Magneten. Auf diese sehen den Dichtflächen eine vernachlässigbare Weise entsteht jedoch eine hohe Überschußkraft bei Druckmittelströmung aufrechterhalten wird. 20 angezogenem Anker, die einer ebenfalls verlangten

2. Entlüftungsventil nach Anspruch 1, dadurch kurzen Ausschalt- bzw. Abfallzeit des Magneten hingekennzeichnet, daß die Ausnehmung (16) eine dernd entgegensteht.

geringe, den ungehinderten Magnetfluß sicherstel- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese

lende Tiefe aufweist. Überschußkraft des Magneten abzubauen und eine

3. Entlüftungsventil nach Anspruch 1, dadurch 25 der Anzugsbeschleunigung weitestgehend angegekennzeichnet, daß die Ausnehmung (16) am näherte Abfallbeschleunigung des Magnetankers und Magnetanker (2) angeordnet ist. damit Öffnungsbewegung des Einlaßventils zu erreichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-

30 löst, daß in einem der schließenden Teile des Einlaßventils eine Ausnehmung angeordnet ist, die von einem der Anzugskraft des Ankers entgegenwirken-

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch be- den Druck des gesteuerten Druckmittels beaufschlagt tätigtes Entlüftungsventil, insbesondere Mehrwege- ist und die von einer stegartigen Dichtfläche konzen-Steuerventil für ein durch höhere Drücke beherrsch- 35 irisch umschlossen ist, derart, daß zwischen den tes System mit einem vom gesteuerten Druckmittel Dichtflächen eine vernachlässigbare Druckmittelbeaufschlagten kolbenförmigen Anker, der in stirn- strömung aufrechterhalten wird,
seitiger Zusammenwirkung mit dem ortsfesten Durch diese Ausbildung wird bewirkt, daß sich Magnetkern ein metallische Dichtflächen aufweisen- bei geschlossenem Einlaßventil bzw. angezogenem des Einlaßventil bildet. 40 Anker zwischen dem Anker und dem Magnetkern ein

Magnetventile der obigen Gattung sollen dazu die- der wirksamen Überschußkraft des Magnetankers entnen, nachgeschaltete Ventile, die mit relativ hohem gegengerichteter Druck aufbaut, der beim Abschalten Druck beaufschlagt werden, möglichst verzögerungs- des Magneten den Anker beschleunigt in die Belüffrei zu betätigen, was insbesondere für den Einsatz tungsstellung bewegt. Das schnelle Ansprechen des derartiger Magnetventile für Antiblockier-Einrich- 45 Magnetventils wird außerdem noch dadurch untertungen in Kraftfahrzeugen von besonderer Bedeutung stützt, daß zwischen den Dichtflächen des Einlaßist, bei denen durch Signalgabe ein möglichst schnei- ventile eine geringe Strömung des Druckmittels aufles Reagieren der Regelglieder angestrebt wird. Aus rechterhalten wird, die bei der Höhe des zu regelnden diesem Grunde soll bei Magnetventilen, die insbeson- Druckes vernachlässigt werden kann und mit deren dere als Vorsteuerventile in derartigen schnell reagie- 50 Hilfe von vornherein eine Trennwirkung zwischen renden Systemen Verwendung finden, eine möglichst den Dichtflächen des Einlaßventils erzielt wird. Auf kurze Ein- und Ausschalt- bzw. Abfallzeit des Ma- diese Weise wird darüber hinaus ein Klebeeffekt gneten erreicht werden. zwischen den Dichtflächen des Einlaßventilsitzes ver-

Die in der Praxis allgemein verwendeten Magnet- hindert.

ventile sind den in diesem Fall an sie gestellten hohen 55 Die Erfindung ist im folgenden an Hand eines Anforderungen hinsichtlich einer kurzen Schaltzeit Ausführungsbeispiels näher erläutert,
nur unzureichend gewachsen, da sich beispielsweise Die Figur zeigt ein schematisch dargestelltes entgemäß der deutschen Auslegeschrift 1 272 664 die lüftendes Magnetventil im Längsschnitt mit vom darin verwendeten elastischen Dichtelemente als Anker gesteuerten Auslaßventil und erfindungsgenachteilig erweisen, indem sie unter anderem zum 60 mäßem Einlaßventil.

Festkleben neigen, sich übermäßig verformen und Das Magnetventil besteht im wesentlichen aus

damit insgesamt den Schaltweg und die Schaltzeiten einem ortsfesten Magnetkern 1, einem kolbenförmi-

dieser Magnetventile unzulässig verlängern. gen Anker 2, der in einem aus unmagnetischem Ma-

Gemäß vorgenannter Druckschrift wird versucht, terial bestehenden Ankerführungsrohr 3 verschiebbar bei verringerter Magnetkraft die Leistungsfähigkeit 65 ist, einer Erregerspule 4 und einem Joch 5.
des Magnetventils dadurch zu erhöhen, daß das ge- Ferner weist das Magnetventil eine von einem Gesteuerte Druckmittel die Anker-Anzugskraft unter- häuse 6 gebildete Steuerkammer 7 auf, die mit einem stützend den Anker beaufschlagt. Es sind jedoch Entlüftungsanschluß 8 und einem Ausgangsan-