CH643042A5

CH643042A5 - Solenoid valve arrangement

Info

Publication number: CH643042A5
Application number: CH568079A
Authority: CH
Inventors: Helmut Michalka
Original assignee: Knorr Bremse Gmbh
Priority date: 1978-06-20
Filing date: 1979-06-18
Publication date: 1984-05-15
Also published as: DE2826973A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Magnetventilanordnung gemäss den Merkmalen des Oberbegriffes von Anspruch 1. The invention relates to a solenoid valve arrangement according to the features of the preamble of claim 1.

Es sind Magnetventile in den verschiedensten Ausführungen bekannt, die drei Anschlüsse aufweisen, von denen ein Anschluss auch nur als Entlüftungsöffnung ausgebildet sein kann. Handelt es sich um Magnetventile für normal offene und normal geschlossene Funktionen, dann sind drei Anschlüsse erforderlich, von denen zwei Anschlüsse bei Funktionswechsel miteinander vertauscht werden. Solenoid valves in a wide variety of designs are known which have three connections, of which one connection can also be designed only as a ventilation opening. If the valves are solenoid valves for normally open and normally closed functions, three connections are required, two of which are interchanged when the function changes.

5 Die bekannten Magnetventile haben den Nachteil, dass die zwei Anschlüsse und die Entlüftungsöffnung bzw. die drei Anschlüsse nicht alle an einer Seite angeordnet sind. Magnetventile, die sämtliche Anschlüsse bzw. Öffnungen an der gleichen Anschlusseite aufweisen würden, böten den wesent-10 liehen Vorteil, dass sie sich auf einer Grundplatte anordnen Hessen, an die sämtliche Zu- und Ableitungen geführt werden können und dass bei Umschaltungen von normal offener Funktionsweise (NO) in normal geschlossene Funktionsweise (NC) lediglich zwei Anschlüsse pro Magnetventil an dersel-15 ben Grundplatte miteinander vertauscht werden müssten. 5 The known solenoid valves have the disadvantage that the two connections and the ventilation opening or the three connections are not all arranged on one side. Solenoid valves, which would have all connections or openings on the same connection side, offer the essential advantage that they are arranged on a base plate, to which all supply and discharge lines can be routed, and that when switching, the function is normally open (NO) in normal closed mode of operation (NC) only two connections per solenoid valve on the same base plate would have to be interchanged.

Aufgabe der Erfindung ist es somit, eine Magnetventilanordnung, insbesondere für normal offene und normal geschlossene Funktion der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem sämtliche Anschlüsse bzw. Öffnungen an derselben 20 Seite angeordnet sind. The object of the invention is therefore to provide a solenoid valve arrangement, in particular for normally open and normally closed functions of the type mentioned, in which all connections or openings are arranged on the same side.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss mit den Merkmalen im Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst. The object is achieved according to the invention with the features in the characterizing part of claim 1.

Vorteilhafte Ausführungen nach der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der abhängigen Patentansprüche. 25 Die Erfindung wird anhand zweier Ausführungsbeispiele mehr im einzelnen beschrieben. In zugehörigen Zeichnungen zeigt Advantageous embodiments according to the invention result from the features of the dependent claims. 25 The invention is described in more detail using two exemplary embodiments. In associated drawings shows

Fig. 1 einen Achsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel, 1 is an axial section through a first embodiment,

30 Fig. 2 zwei Schaltsymbole für die normal offene und die normal geschlossene Funktion des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 und 30 Fig. 2 two circuit symbols for the normally open and the normally closed function of the embodiment of Fig. 1 and

Fig. 3 einen Achsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel. Fig. 3 shows an axial section through a second embodiment.

35 In Fig. 1 ist eine erfindungsgemässe Magnetventilanordnung mit einem Gehäuse 1, einem in dem Gehäuse angeordneten Spulenkörper 2 und einem als Ventilrohr ausgebildeten Anker 3 dargestellt, dessen eines Ende 4 durch eine zentrale Bohrung 5 in einem Einsatzteil 6 druckdicht verschieblich ge-40 führt ist. 1 shows a solenoid valve arrangement according to the invention with a housing 1, a coil former 2 arranged in the housing and an armature 3 designed as a valve tube, one end 4 of which is displaceable in a pressure-tight manner through a central bore 5 in an insert part 6 .

Im Deckelteil 7 des Gehäuses befindet sich ein gummielastischer erster, als Scheibe ausgebildeter Ventilsitz 8, der dem einen Ende 4 des Ankers 3 gegenüberliegt und der mit dem Ankerende 4 ein erstes, deckelseitiges Ventil 4,8 bildet. Im 45 Deckelteil 7 ist das Einsatzteil 6 zentral festgehalten. Zwischen dem Anker 3 und dem Einsatzteil 6 ist eine Feder 9 angeordnet, die den Anker 3 in Öffnungsrichtung des Ventils 4, 8 belastet. In the cover part 7 of the housing there is a rubber-elastic first valve seat 8 which is designed as a disk and which is opposite the one end 4 of the armature 3 and which forms a first cover-side valve 4, 8 with the armature end 4. The insert 6 is held centrally in the cover part 7. Between the armature 3 and the insert part 6, a spring 9 is arranged, which loads the armature 3 in the opening direction of the valve 4, 8.

Im Bodenteil 10 des Gehäuses befinden sich drei Anso Schlüsse P, A und R sowie ein zweiter als Ringkörper ausgebildeter Ventilsitz 11, der mit dem anderen Ende 12 des ventilrohrartig ausgebildeten Ankers 3 ein zweites, bodenseitiges Ventil 11,12 bildet. In the bottom part 10 of the housing there are three Anso connections P, A and R as well as a second valve seat 11 designed as an annular body, which forms a second bottom-side valve 11, 12 with the other end 12 of the armature 3 designed like a valve tube.

An dem Einsatzteil 6 ist ein erster Rohrkörper 13 ange-55 bracht, in dem der Anker 3 verschieblich geführt ist und dessen freies Ende in eine Nut 14 eingreift. In dem Gehäuse 1 ist ein zweiter Rohrkörper 15 angeordnet, dessen Durchmesser wenig grösser als der Durchmesser des ersten Rohrkörpers 13 ist. Beide Rohrkörper 13 und 15 sind innerhalb des Spulen-60 hohlraumes konzentrisch zueinander angeordnet und der zweite, äussere Rohrkörper 15 dichtet über Dichtungen 16 und 17 die Spule 2 gegenüber dem freien Spalt 18 zwischen dem ersten und zweiten Rohrkörper 13 und 15 bzw. zwischen dem Einsatzkörper 6 und dem zweiten Rohrkörper ab. 65 Der Anschluss P schliesst über eine bodenseitige äussere Ringausnehmung 19 im Gehäuse 1 an den Spalt 18 an. Die äussere Ringausnehmung 19 ist von einem bodenseitigen Ventilraum 20 durch das freie Ende des Rohrkörpers 13 in On the insert part 6, a first tubular body 13 is provided, in which the armature 3 is displaceably guided and the free end of which engages in a groove 14. A second tubular body 15 is arranged in the housing 1, the diameter of which is slightly larger than the diameter of the first tubular body 13. Both tubular bodies 13 and 15 are arranged concentrically to one another within the coil 60 cavity and the second, outer tubular body 15 seals the coil 2 via seals 16 and 17 with respect to the free gap 18 between the first and second tubular bodies 13 and 15 or between the insert body 6 and the second tubular body. 65 The connection P connects to the gap 18 via an outer ring recess 19 in the housing 1 at the bottom. The outer ring recess 19 is from a bottom valve chamber 20 through the free end of the tubular body 13 in

Verbindung mit einem Dichtungsring 21 druckdicht getrennt. Der bodenseitige Ventilraum 20 schliesst an den Anschluss R an. Bei geschlossenem Bodenventil 11,12 ist der Ventilraum 20 vom rohrförmigen Innenraum des Ankers 3 bzw. vom zentralen Anschluss A getrennt. Connection with a sealing ring 21 separated pressure-tight. The bottom-side valve chamber 20 connects to the connection R. When the bottom valve 11, 12 is closed, the valve chamber 20 is separated from the tubular interior of the armature 3 or from the central connection A.

Über eine axiale Nut 22 am Aussenumfang des Ankers 3 ist der bodenseitige Ventilraum 20 an den Federraum 23 zwischen dem Einsatzteil 6 und dem Anker 3 angeschlossen, so dass die Drücke in den Räumen 20 und 23 stets ausgeglichen sind. The bottom-side valve chamber 20 is connected to the spring chamber 23 between the insert part 6 and the armature 3 via an axial groove 22 on the outer circumference of the armature 3, so that the pressures in the spaces 20 and 23 are always balanced.

Der Spalt 18 ist im Deckelteil 7 über einen Durchbruch 24 im Einsatzteil 6 an einen deckelseitigen Ventilraum 25 angeschlossen, in dem das Deckelventil 4,8 liegt. Durch einen Dichtungsring 26 zwischen dem Ankerende 4 und dem Einsatzteil 6 ist der deckelseitige Ventilraum 25 von dem Federraum 23 bzw. von dem bodenseitigen Ventilraum 20 druckdicht getrennt. Gemäss Fig. 2 ist das Magnetventil für eine normal offene Funktion (NO) und eine normal geschlossene Funktion (NC) geeignet. The gap 18 is connected in the cover part 7 via an opening 24 in the insert part 6 to a cover-side valve chamber 25 in which the cover valve 4, 8 is located. The cover-side valve chamber 25 is separated in a pressure-tight manner from the spring chamber 23 or from the bottom-side valve chamber 20 by a sealing ring 26 between the armature end 4 and the insert part 6. 2, the solenoid valve is suitable for a normally open function (NO) and a normally closed function (NC).

Wie das obere Schaltsymbol in Fig. 2 neben dem Schaltungskennzeichen NO für die normal offene Funktion verdeutlicht, ist der Anschluss P an die Versorgung angeschlossen. As the upper circuit symbol in FIG. 2 shows next to the circuit code NO for the normally open function, the connection P is connected to the supply.

In der in Fig. 1 dargestellten normalen Stellung des Magnetventils, in der es elektrisch nicht erregt ist und der Anker 3 unter der Kraft der Feder 9 in seiner Ruhestellung gehalten ist, in der das Bodenventil 11,12 geschlossen und das Deckelventil 4,8 offen ist, ist die Versorgung über den Anschluss P, den Ringraum 19, den Spalt 18, den Durchbruch 24, den dek-kelseitigen Ventilraum 25, das offene Ventil 4,8 und den rohrförmigen Innenraum des Ankers 3 an den Anschluss A (Verbraucheranschluss) angeschlossen. Gleichzeitig ist der Anschluss A in der Normalstellung des Magnetventils vom Anschluss R getrennt. In the normal position of the solenoid valve shown in FIG. 1, in which it is not electrically excited and the armature 3 is held in its rest position under the force of the spring 9, in which the bottom valve 11, 12 is closed and the cover valve 4, 8 is open the supply is connected via the connection P, the annular space 19, the gap 18, the opening 24, the cover-side valve space 25, the open valve 4, 8 and the tubular interior of the armature 3 to the connection A (consumer connection) . At the same time, port A is separated from port R in the normal position of the solenoid valve.

Wird das NO-geschaltete Magnetventil elektrisch erregt, so wird der Anker 3 in Schliessrichtung des Deckelventils 4,8 und in Öffnungsrichtung des bodenseitigen Ventils 11,12 entgegen der Kraft der Feder 9 verschoben. Hierbei ist also das Deckel ventil 4,8 geschlossen und das Bodenventil 11,12 offen, so dass damit die Versorgung am Anschluss P vom Anschluss A getrennt ist und gleichzeitig der Anschluss A über das offene Ventil 11,12 an den Anschluss R angeschlossen ist, der hier als Entlüftung dient. If the NO-switched solenoid valve is electrically excited, the armature 3 is displaced in the closing direction of the cover valve 4, 8 and in the opening direction of the bottom valve 11, 12 against the force of the spring 9. Here, the cover valve 4.8 is closed and the bottom valve 11, 12 is open, so that the supply at port P is separated from port A and at the same time port A is connected to port R via open valve 11, 12, which serves as a vent here.

Wird das Magnetventil gemäss dem unteren Schaltsymbol in Fig. 2 neben dem Schaltungskennzeichen NC für normal geschlossene Funktion verwendet, dann ist die Versorgung an den Anschluss R angeschlossen, der wie vorstehend beschrieben in der in Fig. 1 gezeigten normalen Stellung des Magnetventils vom Anschluss A (Verbraucheranschluss abgesperrt ist. Hingegen ist der Anschluss A über das geöffnete Deckelventil 4,8 an den Anschluss P angeschlossen, der hier Entlüftungsfunktion übernimmt. If the solenoid valve according to the lower switching symbol in Fig. 2 is used next to the circuit code NC for normally closed function, then the supply is connected to port R, which, as described above, in the normal position of the solenoid valve shown in Fig. 1 from port A ( On the other hand, port A is connected to port P via the open cover valve 4,8, which takes over the venting function here.

Wird das NC-geschaltete Magnetventil elektrisch erregt, so ist die an R anliegende Versorgung über das geöffnete Bodenventil 11,12 an A angeschlossen, während A von P über das geschlossene Deckelventil abgesperrt ist. If the NC-switched solenoid valve is electrically excited, the supply to R is connected to A via the open bottom valve 11, 12, while A is shut off from P via the closed cover valve.

3 643 042 3,643,042

In Fig. 3 sind diejenigen Teile, die mit Teilen der Fig. 1 im wesentlichen gleich oder funktionsgleich sind, mit den gleichen Bezugszeichen versehen. In FIG. 3, those parts which are essentially identical or functionally identical to parts of FIG. 1 are provided with the same reference symbols.

Das in Fig. 3 dargestellte Magnetventil unterscheidet sich 5 von dem Magnetventil nach Fig. 1 im wesentlichen darin, The magnetic valve shown in FIG. 3 differs 5 from the magnetic valve according to FIG. 1 essentially in that

dass der Anker 3 nicht als durchgängiges Ventilrohr ausgebildet ist. Der an sich bekannte Anker 3 in Fig. 3 besteht aus einem Rohrabschnitt, in dessen unteres Ende ein gummielastischer Körper 30 dicht eingepresst ist. Innerhalb des Ankers io stützt sich an dem Körper 30 eine Feder 31 ab, die einen weiteren gummielastischen Körper 32 belastet, der im oberen Ende des Rohrabschnittes entgegen der Kraft der Feder 31 verschieblich angeordnet und durch die Feder in eine obere Endstellung gedrückt wird. Die äussere Stirnfläche des Kör-i5 pers 32 arbeitet als Dichtfläche 33 mit einem zentralen Ventilsitz 34 im Einsatzteil 6 zusammen. Das hierdurch gebildete Ventil 33, 34 entspricht dem deckelseitigen Ventil 4, 8 in Fig. 1. that the armature 3 is not designed as a continuous valve tube. The armature 3 known per se in FIG. 3 consists of a tube section, in the lower end of which a rubber-elastic body 30 is pressed tightly. Within the armature io, a spring 31 is supported on the body 30, which loads a further rubber-elastic body 32, which is arranged displaceably in the upper end of the tube section against the force of the spring 31 and is pressed into an upper end position by the spring. The outer end face of the Kör-i5 pers 32 works as a sealing face 33 with a central valve seat 34 in the insert part 6. The valve 33, 34 formed in this way corresponds to the cover-side valve 4, 8 in FIG. 1.

Der Ventilsitz 34 ist über einen Querkanal 24 im Einsatz-20 teil 6 an einen Spalt 18 angeschlossen. Dieser Spalt 18 wird von einem Rohrkörper 13 am Einsatzteil 6 und von einem weiteren Rohrkörper 15 mit etwas grösserem Durchmesser gebildet. Der Spalt 18 ist druckdicht an den Anschluss P angeschlossen, so dass bei offenem Ventil 33,34 der Anschluss P 25 mit dem Anschluss A verbunden ist. Bei geschlossenem Ventil 33,34 ist der Anschluss P vom Anschluss A abgesperrt. The valve seat 34 is connected via a transverse channel 24 in the insert 20 part 6 to a gap 18. This gap 18 is formed by a tubular body 13 on the insert part 6 and by a further tubular body 15 with a somewhat larger diameter. The gap 18 is connected to the port P in a pressure-tight manner, so that the port P 25 is connected to the port A when the valve 33, 34 is open. When valve 33, 34 is closed, port P is shut off from port A.

Eine Feder 9 ist zwischen einem Gehäusevorsprung und einem Ansatz am unteren Ende des Ankers 3 eingespannt. Die Feder 9 belastet den Anker 3 in Öffnungsrichtung des 30 Ventils 33,34. A spring 9 is clamped between a housing projection and a shoulder at the lower end of the armature 3. The spring 9 loads the armature 3 in the opening direction of the valve 33, 34.

Die untere Stirnfläche 35 des Gummikörpers 30 arbeitet als Dichtfläche mit einem bodenseitigen Ventilsitz 36 zusammen. Das hierdurch gebildete Ventil 35,36 entspricht dem bodenseitigen Ventil 11, 12inFig. l.DerVentilsitz36istanden 35 Anschluss R angeschlossen, so dass bei offenem Ventil 35,36 und geschlossenem Ventil 33,34 A an R angeschlossen ist. In der Normalstellung des Magnetventils nach Fig. 2 wird der Anker 3 durch die Kraft der Feder 9 gegen den Ventilsitz 36 gedrückt, so dass das Ventil 35,36 geschlossen und das Ventil 40 33,34 offen ist. Ist die Versorgung an P und der Verbraucher an A angeschlossen, so ist das Magnetventil für normal offene Funktion (NO) verwendet, das heisst, die Versorgung ist über P an A angeschlossen, solange das Magnetventil nicht erregt ist und demzufolge das Ventil 35,36 geschlossen und das Ven-45 til 33,34 offen ist. Bei Erregung wird das Ventil 35,36 geöffnet und das Ventil 33,34 geschlossen, so dass A nach R entlüftet ist, während P von A abgesperrt ist (Fig. 2 oberes Symbol). The lower end face 35 of the rubber body 30 works together as a sealing surface with a bottom valve seat 36. The valve 35, 36 formed in this way corresponds to the bottom-side valve 11, 12inFig. The valve seat 36 has 35 port R connected so that 33.34 A is connected to R when the valve 35.36 is open and the valve is closed. In the normal position of the solenoid valve according to FIG. 2, the armature 3 is pressed against the valve seat 36 by the force of the spring 9, so that the valve 35, 36 is closed and the valve 40, 33, 34 is open. If the supply is connected to P and the consumer is connected to A, the solenoid valve is used for normally open function (NO), i.e. the supply is connected to A via P as long as the solenoid valve is not energized and consequently the valve 35, 36 closed and the Ven-45 to 33.34 is open. When energized, valve 35, 36 is opened and valve 33, 34 is closed, so that A is vented to R while P is shut off from A (FIG. 2, upper symbol).

Soll das Magnetventil in normal geschlossener Funktion so (NC) verwendet werden, dann wird die Versorgung an den Anschluss R gelegt. In der Normalstellung ist dann die Versorgung von dem rechten Anschluss A abgesperrt, der über das offene Ventil 33,34 nach P entlüftet ist. Bei Erregung des Magnetventils wird die Versorgung von R über das offene 55 Ventil 35,36 an A angeschlossen, während P durch das geschlossene Ventil 33,34 von A abgesperrt ist. If the solenoid valve is to be used in this normally closed function (NC), the supply is connected to port R. In the normal position, the supply is then shut off from the right port A, which is vented to P via the open valve 33, 34. When the solenoid valve is energized, the supply from R is connected to A via the open valve 35, 36, while A is shut off from A by the closed valve 33, 34.

C C.

2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

643 042 PATENT CLAIMS

1. solenoid valve arrangement, in particular for normally open (NO) and normally closed (NC) function, with three connections (A, P, R), of which at least two connections (A, R) are located on one end face of the valve housing (1), and with two coaxially spaced valve seats (8, 11; 34, 36) between which an armature (3) is axially displaceable within a cylindrical space surrounded by a coil former (2) by magnetic forces against a spring force (9) and the end faces of the armature (3) with the associated valve seats (8, 11; 34, 36) form two alternately actuable valves (4,8, 11, 12; 33, 34, 35, 36), one valve seat (8, 34) a housing-fixed insert part (6) is assigned within the coil space, characterized in that the third connection (P) lies on the same end face as the first and second connection (A and R) and on a free passage through the coil body ( 2) which is connected in both valve positions length of the armature (3) is sealed off from the second connection (R) and in one valve position via the open one valve seat (8; 34) is connected to the first connection (A).

2. Solenoid valve arrangement according to claim 1, characterized in that the passage is at least partially formed by a gap (18) between the coil body (2) and the armature (3).

3. Solenoid valve arrangement according to claim 1, characterized in that the passage is at least partially formed by a gap (18) between the insert part (6) and a tubular body (15) surrounded by the coil body (2).

4. Solenoid valve arrangement according to claim 3, characterized in that the passage is at least partially formed by at least one outside of the coil body (2) opening (24) through the insert part (6) surrounded by the tubular body.

5. Solenoid valve arrangement according to claim 4, characterized in that the opening is designed as a transverse channel (24) which connects in the insert part (6) to the space for the one valve seat (8).

6. Solenoid valve arrangement according to one of claims 1 to 5 with a valve-tube-shaped armature (3), one end (4) of which is guided in a pressure-tight manner through a central bore (5) in the insert part (6) and with the one valve seat (8) forms the first valve (4; 8), which lies in the connection path between the first (A) and the third connection (P) and whose other end (12) forms the second valve (11, 12) with the other valve seat (11) , which lies in the connection path between the first (A) and the second connection (R), characterized in that when the second valve (11, 12) is closed and the first valve (4, 8) is open, the first connection (A) is through the Interior of the second valve seat (11) designed as an annular disk, the armature (3) and the open first valve (4,8) is connected to the third connection (P) and that when the first valve (4,8) and the second valve are open (11,12) the first connection (A) via the second valve seat (11) and that open second valve (11, 12) is connected to the second connection (R).