EP-4392696-B1 - ELECTROMAGNETICALLY ACTUATABLE VALVE HAVING A SEALING BODY

Inventors

• Baumgartl, Peter
• Müller, Stefan

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20220713

Claims (10)

1. Electromagnetically actuatable valve, which is penetrated by a central longitudinal axis (A), comprising - a valve body (10) in which an inlet (6) and an outlet (7) are configured, - a valve seat (20) which encloses a main nozzle (25) and is arranged in a valve part (70) in terms of flow between the inlet (6) and the outlet (7), - an armature (30) which is arranged so as to be movable in a linear manner along the central longitudinal axis (A), - a coil (40) which can be selectively energized for generating a magnetic field for moving the armature (30) along the central longitudinal axis (A), - a pretensioning device (50), - the valve part (70), - a sealing body (60) in the valve part (70), wherein a pilot bore (65) is arranged in the sealing body (60) and is arranged in the valve part (70) for moving in a linear manner along the central longitudinal axis (A) so as to be adjustable between a closed position and an open position, wherein the sealing body (60) and the armature (30) are movable in a defined manner relative to one another, - a pilot bore sealing means (108) which is movable with the armature (30) for closing the pilot bore (65) in a bearing position or releasing the pilot bore (65) in a released position, - wherein in the closed position the sealing body (60) closes the main nozzle (25) such that only the pilot bore (65) can connect the inlet (6) and outlet (7) and in the open position the sealing body (60) is spaced apart from the valve seat (20), - wherein the pretensioning device (50) exerts a force on the armature (30) which pretensions it into a resting position in which the armature (30) transfers the force to the pilot bore sealing means (108), wherein the force pushes the pilot bore sealing means (108) into the bearing position, - wherein the armature (30) has a driver element (35) which comes into engagement with the sealing body (60) when the armature (30) is moved out of the resting position into an intermediate position after the released position of the pilot bore sealing means (108) is reached, and - wherein with further movement of the armature (30) from the intermediate position the driver element (35) moves the sealing body (60) from the closed position into the open position, wherein - the sealing body (60) comprises a main body (102) and at least one sealing ring (104, 106) made of a material which is different therefrom, wherein the sealing ring (104) bears against the valve seat (20) in the closed position, characterized in that - the at least one sealing ring (104, 106) is connected or vulcanized to the main body (102) by a material connection.
2. Electromagnetically actuatable valve according to Claim 1, characterized in that the main body (102) is manufactured from a plastics material and the at least one sealing ring (104, 106) is manufactured from a resilient material and integrated in the main body (102).
3. Electromagnetically actuatable valve according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing body (60) is configured without a filter.
4. Electromagnetically actuatable valve according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing body (60) has a guide groove (114) or a guide lug (116) on the outer periphery and the valve part (70) has the respective other element of the guide groove (114) and guide lug (116) on the inner periphery, wherein the guide groove (114) and guide lug (116) extend parallel to the central longitudinal axis (A) and the guide groove (114) and guide lug (116) interlock to form a guide connection (122).
5. Electromagnetically actuatable valve according to one of the preceding claims, characterized in that the armature (30) has on the sealing body side a sealing nipple (110) with a planar or conical sealing surface (134, 136) as pilot bore sealing means (108).
6. Electromagnetically actuatable valve according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing nipple (110) is guided either by a sealing nipple holder (112) fixedly connected to the armature (30) or is fixedly connected directly to the armature (30).
7. Electromagnetically actuatable valve according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing nipple (110) is manufactured from a metal or a resilient material.
8. Electromagnetically actuatable valve according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing body (60) has a second sealing ring (106) which cooperates sealingly with the pilot bore sealing means (108) in the bearing position thereof.
9. Electromagnetically actuatable valve according to one of the preceding claims, characterized in that the two sealing rings (104, 106) are configured in one piece.
10. Electromagnetically actuatable valve according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing body (60) has on the armature side an adjusting path defining means (118) which defines an adjusting path of the pilot bore sealing means (108).

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch betätigbares Ventil gemäß von Anspruch 1. Derartige Ventile werden typischerweise eingesetzt, um einen Strom von Fluiden, wie Gasen oder Flüssigkeiten, zu schalten. Hierzu dient typischerweise ein Dichtmittel, welches wahlweise gegen einen Ventilsitz gepresst wird. Typische Dichtmittel können Dichtnippel sein, welche mitunter gegenüber einem weiteren Bauteil beweglich gelagert, aufgrund Ihres elastischen Materials aber schlechte Führungseigenschaften aufweisen, was zu Leckagen oder nachteiligem Schaltverhalten führen kann. Typische Dichtmittel können auch selbst eine Vorsteuerbohrung umfassen, jedoch muss diese einen kleinen Durchmesser aufweisen, da andernfalls eine Dichtungsfunktion nicht sicher gewährleistet werden kann. Typische Dichtmittel, sofern diese selbst gegenüber einem weiteren Bauteil führend gelagert sind, weisen zudem einen hohen Verschleiß auf. Ein Ventil gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 wird zum Beispiel aus der DE 102015221423 A1 bekannt. Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Ventil vorzuschlagen, welches die Probleme des Standes der Technik überwindet, insbesondere ein verbessertes Dichtmittel aufweist. Hauptmerkmale der Erfindung sind in Anspruch 1 angegeben. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 10. Erfindungsgemäß wird daher ein elektromagnetisch betätigbares Ventil vorgeschlagen, welches von einer Zentrallängsachse durchgriffen ist, umfassend einen Ventilkörper, in welchem ein Einlass und ein Auslass ausgebildet sind, einen Ventilsitz, welcher eine Hauptdüse umschließt und in einem Ventilteil strömungsmäßig zwischen dem Einlass und dem Auslass angeordnet ist, einen Anker, welcher linear entlang der Zentrallängsachse beweglich angeordnet ist, eine Spule, welche wahlweise bestrombar ist zur Erzeugung eines Magnetfelds zur Bewegung des Ankers entlang der Zentrallängsachse, eine Vorspanneinrichtung, das Ventilteil, einen Dichtkörper im Ventilteil, wobei im Dichtkörper eine Vorsteuerbohrung angeordnet ist und welcher in dem Ventilteil zur Bewegung linear entlang der Zentrallängsachse zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung verstellbar angeordnet ist, wobei der Dichtkörper und der Anker relativ zueinander begrenzt beweglich sind, ein Vorsteuerbohrungsdichtmittel, welches mit dem Anker beweglich ist zum Verschließen der Vorsteuerbohrung in einer Anlagestellung oder Freigeben der Vorsteuerbohrung in einer Freigabestellung, wobei in der Schließstellung der Dichtkörper die Hauptdüse derart verschließt, dass nur die Vorsteuerbohrung Einlass und Auslass verbinden kann, und in der Öffnungsstellung der Dichtkörper vom Ventilsitz beabstandet ist, wobei die Vorspanneinrichtung eine Kraft auf den Anker ausübt, welche ihn in eine Ruheposition vorspannt, in welcher der Anker die Kraft auf das Vorsteuerbohrungsdichtmittel überträgt, wobei die Kraft das Vorsteuerbohrungsdichtmittel in die Anlagestellung drückt, wobei der Anker ein Mitnahmeelement aufweist, welches bei Bewegung des Ankers aus der Ruheposition in eine Zwischenposition nach Erreichen der Freigabestellung des Vorsteuerbohrungsdichtmittels mit dem Dichtkörper in Eingriff kommt, und wobei bei weiterer Bewegung des Ankers aus der Zwischenposition das Mitnahmeelement den Dichtkörper aus der Schließstellung in die Öffnungsstellung bewegt, wobei der Dichtkörper einen Grundkörper und zumindest einen Dichtring aus einem davon verschiedenen Material umfasst, wobei der Dichtring in der Schließstellung an dem Ventilsitz anliegt. Das Ventil weist einen Ventilsitz auf, welcher eine Hauptdüse umschließt und in dem Ventilteil strömungsmäßig zwischen dem Einlass und dem Auslass angeordnet ist. Die Hauptdüse ist dabei typischerweise eine Öffnung oder ein Abschnitt innerhalb des Ventilteils, durch welchen eben nur bei geöffnetem Ventil Fluid fließen soll. Das Ventilteil ist innerhalb des Ventilkörpers angeordnet, ein separates Teil dazu und kann gegenüber diesem abgedichtet sein. Das Ventilteil ist im Fluidpfad zwischen Einlass und Auslass angeordnet und gegenüber dem Ventilkörper unbeweglich. Das Ventilteil nimmt den Dichtkörper auf, vorzugsweise ausschließlich. Das Vorsehen eines separaten Ventilteils zum Ventilkörper, welches den Ventilsitz ausbildet, verringert die Geometriekomplexität des Ventilkörpers und senkt dessen Herstellungskosten. Zudem lässt sich dadurch ein modulares System erzeugen bei welchem der gleichbleibende Ventilkörper je nach Anforderung mit unterschiedlichen Ventilteilen kombiniert werden kann. Das Ventil weist einen Anker auf, welcher in dem Ventilkörper zur Bewegung linear entlang einer Raumrichtung oder der Zentrallängsachse angeordnet ist. Dies bedeutet typischerweise, dass sich der Anker linear entlang einer Achse zwischen zwei vorgegebenen Endpositionen bewegen kann. Eine Raumrichtung kann dabei einer Kombination aus einer Richtung und einer dazu exakt entgegengesetzten Richtung entsprechen. Anders ausgedrückt kann der Anker eindimensional entl